分享我的解码器制作xin'suan'lu路，从ak4497到ak4499

postwangxu · 发表于 2020-4-12 22:31

本帖最后由 postwangxu 于 2020-4-12 22:32 编辑

整个制作过程持续了1年多，太辛苦了。

开始想做个ak4497解码器，从伟良买的套件，就是这个：
微信图片_20200412221116.jpg

为了减小资金压力，先买的板子，后来买芯片的时候芯片没货了，有货的芯片300+，一直没有入手。

后来看了下4499的pdf觉得这个比双4497强太多了，就开始自己画板子。
计划实现如下功能：
1.同轴，usb子卡输入信号用隔离芯片隔离。
2.双usb子卡输入
3.双路I2S信号输入
4.集成蓝牙输入
5.集成ak4137实现编码率转换（4137的特性需要4颗晶振才能支持44-768k的变换）
6.DAC左右声道独立供电，DAC芯片模拟电压和参考电压独立供电。
7.集成耳放功能
8.集成数播功能

现在回想一下，定的目标实在有点过高，好高骛远注定了后面要遭罪。
想说的内容有点多，我会慢慢更新。。。

xmlhifi · 发表于 2020-4-12 23:35

供电是挑战

postwangxu · 发表于 2020-4-12 23:36

本帖最后由 postwangxu 于 2020-4-12 23:38 编辑

说干就干，因为局限于原来4497的机箱（定制的大号机箱，但是对于这么多功能还是小了点），所以电路板画的很密集，我利用业余时间画了足足3个月，这是第一版pcb：

正面
微信图片_20200412231929.jpg

背面

1.以为要支持数播和I2S输入所以采用了stm32h743处理器，选用这个处理器有足够快的运算速度可以用来分辨I2S输入格式和采样率。
2.隔离芯片用的是ISO7640和ISO7220，支持高达150兆的带宽，低抖动。
3.稳压芯片采用tps7a4700和tps7a3300,并在前面增加了一级分立稳压
4.板子上一共5组电压输入，一组给数字电路，一组给DAC模拟电路，一组给隔离芯片，一组给外设，一组给运放

在安装的过程中发现了大量的bug，包括一组运放电压放反等低级错误，还有数字地线阻抗等不易发现的错误。

开始想通过飞线解决，后来因为我的二手运放是假的，承受不住DAC的电流输出，不但运放烧毁，4499也输出端口损坏。

所以总结一条，要想4499死的快，就给它换运放。

一怒之下又重现打了一版pcb。

不过这一版也不是一无所获，证明4137的电路基本正确，4499电路基本正确（其实有bug，后面再说），用这一版调通了4137的控制程序。

ym17435 · 发表于 2020-4-13 08:53

等待大神的更新

timtombj · 发表于 2020-4-13 14:38

这个工程比较大，围观，佩服

jato_01 · 发表于 2020-4-13 14:45

佩服佩服！

592657820 · 发表于 2020-4-13 22:38

没画原理图吧

intechip · 发表于 2020-4-14 11:04

能和你买空板子么？

maorong1234 · 发表于 2020-4-14 11:45

想省画板的时间，就上4层板吧！

postwangxu · 发表于 2020-4-14 15:34

本帖最后由 postwangxu 于 2020-4-14 15:36 编辑

第二版回来之后，经过漫长的焊接和测试终于完工了。
先展示一下成品，再分享一下设计思路和遇到的各种坑，省得最后成烂尾贴

正面

背面

不知道图片为啥有重复的，还删不掉

postwangxu · 发表于 2020-4-14 15:58

本帖最后由 postwangxu 于 2020-4-15 09:42 编辑

首先说一下ak4137这个芯片，简直就是一个奇葩。
我来列举一下：
1.控制方式：别的芯片都是I2C串行指令几乎能控制所有的东西，可是这个货不行，相当一部分功能必须通过引脚来控制。
2.晶振分频：ak4137号称支持8k-768k的pcm频率，但是它只支持64fs-512fs。说通俗点支持最常见的44.1k的格式晶振不能高于22.5792M，如果要支持768k则晶振不能低于49.152，你要是想格式支持的全至少四块晶振。
3.DSD的支持：4137不支持DSD和PCM格式的自动识别。
4.频率转换设置：DSD和PCM设置根本就不是一个思路，对于PCM输出设定好晶振输入之后，只要再设定好分频数就可以了，比如22.5792M的晶振我设置512fs分频就输出44.1，设置256分频就输出88.2.对于DSD输出来说，4137认为所有DSD格式都是44.1的，所以DSD分频对于22.5792M晶振分频必须是512fs，然后再通过寄存器设置到底是DSD64，DSD128还是DSD256。
5.蛋疼的MCLK：4137支持bypass模式，但是bypass只支持lrck，sck，data三根线，mclk信号4137不负责，也就是说我用bypass的时候必须再想办法把源的mclk接进去。

需要注意的是4137有一个退欧必须是10uf，不能大也不能小否则无法启动。

QQlong · 发表于 2020-4-15 22:21

支持折腾AK4137，有人用它给树莓派i2s输出转换，据说效果不错，我却是不喜欢转来转去。

postwangxu · 发表于 2020-4-16 15:45

QQlong 发表于 2020-4-15 22:21
支持折腾AK4137，有人用它给树莓派i2s输出转换，据说效果不错，我却是不喜欢转来转去。

效果不是来自于转换，而是来自于4137的晶振重新定义了时钟，对于一些没有音频专用晶振（指频率符合要求）的音源如蓝牙效果提升巨大。

侃单 · 发表于 2020-5-5 19:46

来学习的~~~

shwd · 发表于 2020-5-20 22:42

能分享一下库文件吗

hubaogong · 发表于 2020-6-25 13:20

postwangxu 发表于 2020-4-12 23:36
说干就干，因为局限于原来4497的机箱（定制的大号机箱，但是对于这么多功能还是小了点），所以电路板画的很 ...

真是动手派的大玩家。其他人是觉不到过程的辛苦和快乐的。

hubaogong · 发表于 2020-6-25 13:24

感谢大玩家。学习了你很多经验。谢谢你

josephtt · 发表于 2020-6-25 14:31

厉害
顶一个

BH7KQK · 发表于 2020-6-25 21:34

用料真足

swing · 发表于 2020-6-26 07:28

4137价值在于转DSD输出，然而，听起来并不怎么样……

[DAC] 分享我的解码器制作xin'suan'lu路，从ak4497到ak4499

社区贡献

优秀设计

论坛版主