8个月的重磅DIY，全功能HIFI级别超高集成度车载DSP功放

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玩音响很多年了，对音乐欣赏的热爱已经根植到骨子里。曾几何时，我可以肆无忌惮的在家里倾听各种类型的音乐。但后来，成家立业有了孩子以后，渐渐地，打开音响的次数逐渐减少，以致到后来很长时间都不会开机一次。一来，你得照顾家人的感受，二者，生活无形中出现的很多压力让自己几乎没有可以以一种太舒服的姿态来享受音乐给自己带来的快乐，那种简单而又纯粹的快乐。我想，大多数音响发烧友可能都有如我一般的经历。

  后来，每天的工作和生活，都离不开车了。当有车的那一瞬间，我突然意识到，这个物件天然的创造了一个相对私密的空间，当你每天和它在为生活奔波的时候，望着前面长长的车龙，这难道不是一个又可以让自己肆无忌惮的倾听音乐的好时光么？！可是，原厂的音响，那音质确实提不起我太大的欣赏欲望。于是，我开始了改装车载音响的漫漫长路。

  与一些发烧友不同的是，我很早就开始DIY音响，对于专业知识和动手能力还是有较强的功底。改装音响都是自己动手。一开始，我改了主机的低电平输出，外加功放，那时，DSP这个东西还没有流行，无非就是对音源进行提取，自己设计了一个专用的前级放大器对信号进行整形放大以及分配，再用市面上的成品功放板制作一台功放，记得当时主声道用的是TDA7850,低音通道用的是TDA7498E。当时对效果是基本满意的，但是人的耳朵是有惰性的，初听时，觉得不错；久了，不满意的心理开始作祟，于是，一次次的升级改造，以致拆车的手艺堪比修理厂的师傅了，呵呵。

  不断的升级，一次次的打破自己不再折腾的誓言，我也不记得打自己的脸有多少次了。随着技术的进步，不断出现的车载音响产品我几乎都尝试了一遍，从日系主机到无损播放器到dsp，还有独立功放，我都不敢算算我一共花了多少冤枉钱。大概回忆一下，先锋MVH205，AVh-7750,阿尔派A08，SONY HD701,建伍DDX6016BT，歌航A2，假洋鬼子的6路、8路DSP各一台，阿尔派PXE0805S，掌讯方案的安卓主板（这个是用配件和自己加了一些设计DIY了一台安卓的主机），飞利浦、阿尔派、国产正迪等功放前后买了四五台。喇叭也是换了一茬又一茬…最后的结果是：仍然不满意！当然，稍微懂行的朋友也可以看出，上述的东西最贵的单价也不超过5000块，市面上那些天价的产品到今天我并非买不起，只是怕买了以后还是达不到我想要的效果。

  突然，一个想法蹦出来：我何不自己设计一个？！完全按照自己的想法，回归简单而又纯粹的初衷，以本愿来完成最初的构想。

  其实，它并不简单！

  我最初的构想是：配合已经装车的先锋AVh7750，我对它的音质底子还算比较满意，只是主声道无法主动分频，外接功放以后无论怎么调整都达不到我想要的效果，比较糊。另外，我对车内到处都是的音响器材很有些厌烦，音响必须好，但绝不能因为改音响而音响车内使用空间和功能，我得我得设计一台小巧而又大气的功放！因为这方面我本人尚不具备成熟的经验可循，所以在方案上相对保守。信号处理的核心板是较早前购买的半成品，当时买它并非为了做什么东西，只是因为好奇想研究一下，ADAU1701，硬件参数还可以接受，24bit 96k，带spdif和平衡模拟输入，2进4出，核心板上ADC和DAC都内置了，我只需要做信号输入处理、前级放大、USB通讯转换、电源和功率放大部分就可以了，于是加上十一的假期，总共大概花了半个月，设计好PCB，送板厂打样，机箱等等都是买的成品空白箱然后手工开孔加工，成品如下图：



简单概括一下整个系统构架：先锋7750负责前门信号输出、后门声场功率放大以及低音通道信号输出，DSP功放部分负责前门主动分频、延时以及均衡调整，4路前声场功率放大后两路低音通道功率放大。系统结构框图如下：



  这台早期作品的几个特点：

体积是240*120*47mm

RCA信号输入后，用SSM2142做单端转平衡，通过cs4272进入DSP处理；

  因为总原则中一条重点是体积尽量小，因此我并没有考虑使用分立元件功放，只选择效果可以接受的集成功放IC，同时这个原则一直贯穿于以后的所有设计。因此，根据自己的经验和对比查询，前声场功率放大使用了先锋的PA2030A芯片，其实它完全兼容TDA7850，并且音质还略优于广受好评的后者，它有个特点就是它的工作电压可以比较高，我在设计之初实验对比了7850和PA2030，7850在19v时进入保护状态，而2030在24V才进入保护状态，在20V时简单散热条件下连续大音量工作3个小时温度并不高，实际设计时我单独使用了19v的电源给它供电，这时它的功率和音质都有较大提升，而散热只需稍微加强即可；

  低音通道一开始准备用TDA7293双并联，实验中发现，无论怎么调整静音和待机电路，都无法完全消除7293的开关机冲击声，另外加喇叭延时保护电路会造成体积大幅增加，在对比了易用性、功能和功率因素，选择了国半序曲系列的最高端型号LM4780，其实它就是两块LM3886集成在一起的产物，我用了两块，电路上使用了BTL线路，用一块LM4780推一个8寸低音，在8欧负载下，可以得到THD小于0.1%的120W连续功率，两块LM4780输出约240W的不失真功率，已经足够把两只8寸8欧的宝马低音推得地动山摇而面不改色，它带来了很高的解析度，低音回放十分清晰，并且LM4780 BTL具备8A的平均输出电流，对喇叭的控制力很好，低音干脆有力，已经达到我心目中比较完善的效果；

  电源部分设计了+-32V、+19v、+-12v、+5v分别独立供电，且都与汽车电源隔离，以取得最高的信噪比；
  输入、反馈电阻使用了718或者达尼的的高精度，耦合电容，反馈电容都使用了WIMA或者AVX的音频钽电容，滤波电容虽没有使用缪斯女神这个级别的东西，但都是选用的尼吉康或者化工的高频低阻低ESR的音频专用电容，且总容量达到27000uf。

  这次折腾的结果是：效果较之前有了很大的提升，（同期家里另外一台车上用的是阿尔派0805s+正迪数字功放推低音的7.1系统，效果已经是我认为比较不错的了），对比0850s，无论是在解析度、还是音场宽度还有动态上，已经不遑多让，尤其是低音效果，算是压倒性的优势。

  这台功放上车以后，听了一个多月…

  然并卵，我的耳朵又撺掇我的大脑再次开始不安分，这次半个月做出来的东西比我以前用过的所有组合都来得好，那么，还有没有更好的方案？可以跟TOP-HIFI级系统一较高下的能力？当脑海中窜出这个念想的时候，其实也有一个声音在说：别折腾了，你的生命是有限的…但是另一个更大的类似魔鬼的声音以咆哮的音量立即开始嘶吼：有限的生命就是要投入到无限的折腾中去！！！

 

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在这一次折腾之前，我没有冒然动手，工欲善其事必先利其器，虽然做出了一台似模像样的DSP功放，但是真正的发烧级系统该是什么样子，如何达到这个高度，这需要仔细琢磨。我并非这个专业的从业人员，于是我考虑从基础知识开始补强，花了些时间了解汽车dsp的完整结构，研究了市面上的成品，对一台汽车DSP功放的功能、细节做了大量的基础性学习和知识储备，另外花钱买了一些业内人士收集整理的相关资料，大约28G的图片文字资料，仔细研读了一个多月，算是对整个框架有了比较清晰的认知，于是开始着手进行设计。

首先，确定功能、性能，相关参数数据，设计原则如下：
1、音质：首先,选用高精度高运算能力的DSP芯片，至少保障24bit 192K数据运算精度，其次，输入、输出、放大都是全平衡模式（差分）并且在线路精度上所有的通道完全统一，玩过平衡线路就知道，平衡线路比单端，除了在信噪比和抗干扰能力上有天然优势，其动态，声场表现力都有碾压性的优势，因此，本次设计的基础就是全平衡；

2、功率：主声道功率不需太大，但必须有足够的解析力以及表现力；低音声道功率储备必须十足，有足够的电流推动能力，一台功放必须接管从音源出来以后所有的功能，不必增加除喇叭以外的任何设备了，整体实现6个主声道+2个大功率低音声道（后增加了7个主声道+2个大功率低音声道或者合并为1个超大功率低音声道自由组合）；

3、 功能：8路dsp处理能力，输入音源自由混音组合（这在不能废除原车主机，而又增加了高清音源的情况下十分有用），具备光纤、USB全局解码、ATPX-HD蓝牙以及高素质模拟输入的能力；

4、体积：因为我本人已经对大量的器材堆砌十分反感，因此，在保障以上三个原则的基础上，体积以尽量小为原则，至少可以随意放在座椅下、后备箱内饰板内或者其他什么地方，总之就是完全不会影响原车的所有装载空间。

有了原则，接下来该是系统结构设计了，系统结构框图如下：



结构确定下来，就是具体芯片的选型，
1、DSP芯片，通过查阅资料和参考一些同类高端产品，发现目前主流使用的DSP芯片无非主要就是亚德诺的ADAU系列，ADSP21系列，以及TI的TMS320C6系列等，其中TMS320为通用型DSP，优点是处理能力强大，自由度高，可以随意定制功能、通道等，但操作它需要强大的软件和程序支持，这一点上开发复杂度较高；ADAU系列是现今采用最广泛的汽车DSP芯片，它是为汽车音响专门设计的，在效果、易用性上都非常灵活，其中8路DSP普遍采用的ADAU1452，效果不俗，但它设计定型较早，运算能力有限，通常运算精度普遍设置在24bit 48k，尽管它也支持192k的采样率；而ADSP21系列为最近开发的第四代SHARC处理器，其最高端的型号ADSP21489具有32位450MHz/2400MFLOPS的运算能力，目前采用的成品多见于一些高端的汽车DSP以及家庭影院系统，最后综合对比，确定使用ADSP21489来作为核心处理器。

2、数字接收芯片，负责接收来自蓝牙和USB的SPDIF信号，并转换成I2S格式，进入ADSP21489进行处理，根据效果和经验，选择了旭化成的经典型号AKM4113，支持24bit 192K，虽然不是现在最新的数字接收芯片，但效果经过广泛认可，且线路成熟易用，加上我之前也有使用过，因此，此处选择它作为数字接收芯片；

3、ADC芯片，这个我在实际设计中先后测试了AK5720VT、WM8786G、CS5351、PCM1802、以及PCM1804，最后定型为PCM1804。也是支持24bit 192k，并且它具备112DB的动态范围，信噪比高达111db，以及-102db的总谐波失真度，支持差分输入，同时模拟输入的信号处理部分设计一个单端转差分的电路，以提升效果；

4、DAC芯片，这个采用了PCM1798，之所以采用它，是因为其解码精度高，24bit 192K，高达123DB的动态范围，以及0.0005%的总谐波失真，另外其对外围元件需求较少，价格也还算可以接受，同系列比它更好的只有PCM1794了，但一是价格过高，二是1794要么不用，要么就是两片并联，在本来就是多声道系统中使用这么奢侈的设计，我也觉得有点过了…

5、蓝牙和USB解码，蓝牙是CSR8675，也没什么别的好选了；USB解码起初并没有考虑，但在后面的改进中考虑了成品的通用性，尤其对已经安装了安卓系统车机的用户，可以比较方便的提取较高素质的音源，因此后来加上的功能，选用的是PCM2707C，其早期版本PCM2706，我在以前做过单独的USB耳放，效果还能接受，而且熟悉它的应用，因此选择了它。

6、ADC后的前级放大部分，每两个声道采用了5片运算放大器来作为缓冲、放大与差分输出，运放的选择上，一开始打算使用OPA2134，因为是实验电路（设计与验证电路时前后烧了十几片运放），新的用不起，只好买拆机的二手，买了50片，卖家发过来有19片是坏的，且2134我感觉十分娇贵，稍有不慎就烧！后来考虑到打算作为产品，出于性价比和稳定性考虑，测试了好几种平价且口碑不错的运放，MC33078、JCR4580D、NE5532、TL082，最后实际听感上，还是感觉NE5532胜出，在低频量感，中高频的饱满度上，略胜一筹，虽然5532很多人都不屑一顾，但它历经二十多年经久不衰，还是有它的独到之处的。这中间还有一个插曲，大家表笑我，为了测试我这个电路到底能达到什么样的效果，我测试了OPA2604，这是公认的靓声运放了，也不知是哪根筋没搭对，去某宝上买了一块多一片的opa2604，一开始装上去，觉得声音也没什么变化甚至感觉还要稍微差一点，以前玩运放时也用过DIP封装的陶封2604，印象中音质是相当不错的，但又记得2604得是高压驱动效果更好，于是把电压提升到+-20v（以前这么用的），一通电，根本不响，这不对啊，2604最高是支持+-24v的，于是不甘心，拿一片用热风焊台对着IC反复加热，把硅片烧出来，用三个放大镜叠一块儿（我没显微镜）勉强才看清，赫然是LM833，不禁哑然失笑。后来还是买的22.5元一片的真品，换上后用+-20v电压驱动，效果确有提升，但对比5532，也仅是90分+和100分的区别，价格上差了十倍，有点儿得不偿失，5532用此平衡放大线路出来的声音已经相当了得了，而且8个声道的前级放大一共用了20片运放，都换成OPA2604，光成本都要上升好几百块。因此定型5532，并且驱动电压也设定到+-15v，效果比+-12v要好不少。至于传说中的ME49720、AD8620、OPA627、MUSE02这些动辄几十上百元一片的高烧级运放，我就没测试了，这些运放对于线路精度和电源要求非常高，除非专门设计前级放大器，R型变压器加上甲类供电，另外有超高精度的外围电路，否则在高集成度的系统中使用，估计不会好过OPA2604。

7、功率放大部分，起初，因为在之前的早期ADAU1701那个版本中使用过的PA2030A和LM4780效果已经得到我的认可，所以在这个架构下的前四个测试版本，我依然使用了PA2030A和LM4780，不同的是，PA2030使用了3片，一共12个声道，用平衡输入两两并联驱动一个喇叭，LM4780也更换了平衡线路驱动，平衡驱动线路其功率直接翻倍，推动力更是达到单端的约4倍（实践证明，关于PA2030A和LM4780的应用是有偏差的，在后来的实际测试、试听以及大幅度的修改设计中，将PA2030A更换成了LM1876，而低音部分的LM4780更换成了TDA8954J，其中的原因和设计考量在后文中有详述）。



补充内容 (2020-7-16 21:31):
未完待续

xiaohua99

搬个小板凳坐等后续。

nanlin007

666，DSP板子多少钱？

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系统结构框图，前面上传失败      


     当这台功放完成之后，装车，调试，初开声，效果就已然让自己惊艳到了，这就是我想要达到的效果，开阔的音场，凌厉的动态，准确的声音定位，极高的解析度，以及泾渭分明的立体声分离度，这就是自己一直在追寻的声音！

第一个版本的测试版，一是电路板尺寸过大了，没有达到小型化的初衷，电路有致命性错误，通电就冒烟，烧毁了DAC，ADC，运放，LM4780以及+-15v供电的三端稳压IC，在检查了问题以后，直接将其报废，重来！



因此，为了不重蹈覆辙，在第二版中我采用了模块化设计，如下图：



把之前的致命性错误找出并修正，所有的功能全部做成模块的方式，接口统一，设计上有问题时不致全部报废，只需对模块进行修改即可，这一版效果已经呈现，这证明了我的设计方向是没错的，但这一版存在的问题还是较多，有些是线路设计错误，有些是结构性错误，虽然我都手工修正过来，已经装车使用。在这期间，跟几个汽车音响发烧友交流了一下（其实是去找他们嘚瑟了一下）在现场PK中，让我自己也没有想到的是，一个朋友宝马5系顶配选装原厂宝华韦健钻石套装效果被秒杀，用他自己的话说：起初是不屑的，你DIY的东西跟我这宝华比？就像手枪跟大炮比威力一样，结果我是被震撼到了，我这4万6千块的东西被你这么一个手工小盒子的效果摁在地上摩擦！后来他成了我的第一个用户，并且是迫不及待的在我做第3个测试版时就拆掉宝华，买了一个MOST25光纤转换器把宝马原车的光纤信号转成SPDIF光纤信号，逼着我做了一个测试版给他装上，美其名曰帮我测试…其他人也十分认可其音质，纷纷表示也想搞一台试试，这时我也动念决定完善它，试试看能不能让更多的人接受，这是后话。

言归正传，我又设计了第三个测试版，如下图：



设计这版的原因是有些芯片的选型更换了，电路上也做了一定程度的优化，尤其是变压器，从上版中的36环更换成了功率更大的47环，对元件的安装位置做了一定程度的调整，更加便于测试装拆，这一版测试，功能和效果都没有问题，于是我开始着手完成量产版的设计。
接下来的第四个版本本来已经算是正式版，大部分模块因为功能和性能已经确定，于是固化在PCB上，不再是模块化的设计（除了DAC仍然是模块设计，这样一是为了获得更高的信噪比，尽量减小干扰；二是节省空间，让功放体积不至过大），同时把大量的直插元件换成了贴片元件，便于板厂直接贴片，一来板厂贴片稳定性和一致性比手工焊接高的多，二则作为小批量生产，这不比自己做着玩儿，几天装一台也没关系，作为产品装配效率也是很关键的。当然，元器件的性能都没有缩水，保障音质的一致性，这个版本的PCB生产出来就已经到了春节前，在我拿到PCB的第二天，就赶上了新中国历史上从未出现的状况：封城！我的家，一座1100万人口的超级城市-武汉，一天之内被封禁的连只鸟都飞不出去了。我也傻眼了，本来预定的几个家伙隔三差五都在催我，原本打算年前交付给他们，这下也没法子了，好多配件都无法订购了。不过，任何事情都有它的两面性，建国以来最严厉的禁足令，反而让我沉下心来用手头现有的配件精心装了一台第四个版本做一下详细的测试，如下图：



我决定利用这个时间好好的测试一下，看看还有什么潜在的问题没有，结果一测之下，真是冷汗直冒，幸亏没有交付，一下测试出几个问题，有些还比较严重：

1、大音量（约3/4音量）的时候会断流，并且是主声道和低音声道随机性的发卡，减小音量又恢复正常，凭经验感觉明显是电源供电不足，可电源设计上我使用了4只电流110A、功率220w的mos管驱动，理论上，整个功放满载功率也不过400多瓦，且单独开中高音部分或者低音通道部分，全开音量都不会断流，同时47环的高频变压器支撑大于1200w的功率也是没有问题的。最后，经过反复思考、测量和理论查阅，得出结论：应该是我修改了变压器的输出脚位置，导致磁通量不平衡，并且两套大功率次级电压输出共用一个变压器，造成了大电流下变压器磁环磁通量瞬间短路，大功率时输出电压被瞬间严重下拉，所以声音会断断续续。

2、散热，这版我将之前的紫铜导热板（也是为了节约一下成本，小批量加工紫铜导热条，单价30多元一根）换成了铝制的，但是换了更大的机箱，结果反而导致散热出现了问题，大音量使用温度偏高，这还是在冬天的环境下。如果是夏天，有可能温度过高而进入保护状态（芯片都带有过热保护，同时我也单独设计了过热保护电路，在85度进入保护状态）。

3、、平衡接法的PA2030A比早期版本的单端接法，功率好像也没有明显增加，通过分析原厂数据手册以及再次搭建测试平台，发现平衡接法对于PA2030A来说只也利用了一半功率，因为其内部已经是BTL结构，我用平衡接法，表面上是把两个声道合并成一个声道，实际上只用了每个声道的一半功率放大器，跟单端的功率是一样的，虽然升压以后的2030已经有相当不错的表现，考虑到这将是一款通用型的产品了，那么它必须面对一些大功率的喇叭时也不能发憷，于是这部分的结构也要做根本性的调整了。

4、另一个关于功率放大的问题是低音通道使用的LM4780，单就效果而言，我觉得已经很满意了，但通用性上有些麻烦，4780只能单独作为两个通道，因为我设计之初只考虑了我车上是两个8寸的低音喇叭，可很多人只有一个低音，这样的设计显然不合适，还有一个关键性问题是，国半已经停产了LM4780，市面上很难找到持续稳定的货源，正真量产，很可能会面临无芯片可用的窘境。
? 还好，疫情期间，反而有了大量的时间来仔细修订我的设计。我开始了第五个版本的设计，这次，是做了颠覆性的调整，充足的时间可以让我对每一个细节仔细考量，当然，这个大的结构调整以后，饶是小心仔细，还是做了三个版本，最后才定稿。

主要的修改有：
1、将主声道功放芯片更换成LM1876，这也是序曲系列的中小功率功放，双声道设计，转换速率达18V/us，音质有口皆碑，尤其是中高频的解析力，得到广泛的认可。它可以方便的改成平衡放大，将两个声道合并成一个声道，这是真正的平衡放大推挽输出，经过搭建测试平台，反复调整了外围元件和驱动电压，最后，实测在+-18v电压下，4欧负载有40w的输出功率（THD<0.1% ），且应该有80w的推动能力（平衡驱动在大多数情况下推动力是翻倍的，那个5系的朋友换了这版以后在有一次调音的时候高音没有切频且音量开的有点大，直接烧毁了两只马克列文森的高音单元，这个电流驱动能力可见一斑），并且失真度小于0.1%。?PA2030A的功率简单推算，在19v高压驱动且4欧负载下应该有约25w左右的功率，失真度=<1%，（如果按照原厂数据手册上推算，在0.015%的失真度下，19v电压4欧负载下大概只有12w的功率，而且就算平衡接法，其功率与推动力并没有翻倍，因为没有用到它全部的内部功率放大器。实际上2030的原版TDA7850，原厂宣称是4*50W，那是在失真度10%的状态下，且喇叭阻抗为2欧的情况下，基本没有可用性。还有些恬不知耻的DSP功放厂家装个TDA7850，在标准14V电压驱动下居然敢说70w*4甚至120w*4，你他喵的就是短路输出也达不到啊！）。实际对比试听的效果，跟2030有很大区别，应该说风格各有不同，LM1876动态明显大太多，而且解析力更高，功率储备足，有种热情奔放的感觉；而2030因为是场效应管输出，有一丝独特的温婉，很难用言语来形容，大概就像欣赏一位小家碧玉般的邻家妹妹那样的感觉。总的来说，换成LM1876，整体效果相较于PA2030A有很大提升。



2、将低音声道的LM4780更换成TDA8954，8954是数字功放芯片，以前虽然也做过一些数字功放，比如TDA7498E、TPA3116、TAS5630等，但一直觉得效果不如模拟功放芯片。毕竟它经过数字量化，最多也就是无限接近模拟效果，无法完全达到模拟功放的效果，好处是同等条件下，功率更大，发热量也极低，8954又是近几年才推出的产品，在设计上相较早期型号，有长足的进步，最关键一点是，它可以自由组合输出状态，可以推单喇叭，也可以推双喇叭或双音圈，同时支持完善的平衡驱动，更换以后对比LM4780，明显感觉功率更大，同等电压下两块LM4780约2*120w/8欧，而一块8954就可以到2*150w或者1*300w/8欧（虽然8954最高可以到1*420w/8欧，但那需要+-41v的电压驱动，并且最好只接8欧负载，4欧时电流过大，而大部分汽车喇叭阻抗都是4欧，长时间使用不太安全，因此驱动电压我设定在+-32v），在测试的时候，差不多的音量下（因为在家里测试的6.5寸喇叭，声音不大），LM4780消耗约5A-6A左右的电流，而8954居然只消耗1.8-2.2A的电流，数字功放高达90%的转换效率可见一斑。解析力上来说，确实比LM4780略有不足，但区别已经很小很小，而且装车使用的话，8954的通道作为低音通道会主动切频，那么这一点区别可以忽略不计了，并且8954提供了更大的功率，这一点对推大功率大口径的低音炮绝对是加分项！

3、电源部分的调整，将单变压器换成独立的双变压器，一只专门负责给8954供电，另一只专门负责给LM1876供电，当然，相应的外围电路也都做了重新设计，实际测试中，完美的解决了大音量下磁通量短路导致的断流问题。并且是在满载功率更大的情况下（改版以后的7只1876满载功率近300w，8954满载也在300w左右，总功率600w）图：



4、散热方式调整，功率更大，就会带来更大的发热量，之前400多瓦已经有些温度偏高，可机箱尺寸有限，如何高效的利用空间，这花了我很长时间来设计和修改，我几乎把市面上所有形式的散热器都测试了一遍（专门设计散热器成本太高，我不像大厂有这个实力，我只能在已有的散热器里选择和优化）最后定型的散热方式是将芯片的安装位置改到主板居中的位置，使用一个高效的风洞式散热器接一只4cm风扇直接给芯片散热，同时散热器的顶部贴紧机箱的顶部，在机箱尾部再布置一只4cm风扇，这样就形成了一大一小两个风洞散热结构，且相辅相成。最终，实际测试时，以很大的音量（大到耳膜都有些疼）长时间轰击，机箱表面温度（也约等于散热器温度，两者相连）不过稍微比手掌温度高一些，大约40度上下（4月间测试环境温度约15度-20度），缺点是风扇略微有些噪声，当然，我是放在后备箱内饰板里面，车发动以后，几乎也听不到了。



5、为了提高数字处理部分的稳定性和效果，所有的数字芯片供电部分全部调整为独立供电，每一颗IC都重新设计了独立电源，并且换用了低噪声LDO电源芯片，模拟部分的电源也全部独立供电，同时对线路进行了调整，对布线位置也进行了更合理的分布，最终把底噪降低到了贴着喇叭都几乎听不到的程度。



6、把之前大容量的单体电容更换成了小容量单体的多个电容组，总容量较之前的版本小一些，但也达到了16000uf，由于汽车功放都是开关电源，根据我这段时间实际使用的经验和测试数据来看，小容量单体的多个电容组提供的滤波效果反而比单体大容量要来得更好，并且我可以把电容组布置在风洞散热器中空的位置，这样节省出来的面积，我可以从容的对其他部分进行调整，做到最优化的布线。图：



7、重新设计了DAC子卡的PCB，对线路进行了最大程度的优化，对部分元件参数进行了微调，关键部分的旁路电容全部更换成AVX的高速钽电容；


限于篇幅，改动以后的测试我就不详述了，无非就是修正线路上的一些小问题，最终的效果我个人认为已经无懈可击了。
这是最终成品的样子。








以下是几段效果实录，也包括主页视频。建议使用耳机试听，录音效果虽然还是远赶不上实听效果，但可作为判断效果的一个依据。



录音器材：IPADMINI5

SUER mv88 麦克风



音源：华为P20 PRO 连接内置蓝牙 ATPX-HD

喇叭：
前门高音 马克列文森 1.5寸 拆车

前门中低音 睿凡声学 4寸

后门高音  宝马原厂 D&M1.5寸

后门中低音 宝马原厂 D&M4寸（后门为被动分频）

低音 宝马原厂哈曼卡顿 8寸*2（原本是2欧，我自己换了8欧的音圈，效果还凑合）

https://v.youku.com/v_show/id_XNDc1MzY0MjMwMA==.html
https://v.youku.com/v_show/id_XNDc1MzY0NDg2OA==.html
https://v.youku.com/v_show/id_XNDc1MzY1MjM4MA==.html

最后，我也不能免俗的把性能参数列个表，以供参考。部分数据是元器件厂家的标称，部分数据是实测，部分数据是估算，我没有大厂的专业实验室来严格测试，所以，有些只能是估算，但可以保证这些参数是相对真实的。



技术参数指标

中央处理器

ANALOG DEVICES  ADSP21489 SHARC音频处理器

450MHz内核时钟速度

5MB 片内RAM

16位宽 / 64MB SDRAM片外存储器

全面增强的DMA引擎，具备2400MFLOPS的运算能力；

音频信号输入：

SPDIF数字接收：AK4113  24bit/192K;

USB音频： PCM2707C  USB2.0 24bit/48k；

蓝牙音频 ：CSR8675 Bluetooth V5.0/ATPX-HD 24bit/48k；

光纤输入：ADSP21489内置通道，24bit/192K；

RCA输入： PCM1804DR，非平衡转平衡，输入阻抗20KΩ，最大信号电平6.5Vpp，A/D转换精度24bit/192k。特别提示：不支持高电平功率信号输入；

内部音频输出

4个PCM1798DR双通道D/A转换器，转换精度 24bit/192K，8路差分输出;

由20片NE5532A运算放大器构建的4组8路全平衡差分前级放大器；

功率放大：

中高音部分

功放IC：LM1876TF*7

输出RMS功率：20w*14，以全平衡方式合并成推挽放大40w*7 / 4Ω，THD<0.1%;

低音部分

功放IC：TDA8954J

输出RMS功率：150w*2 / 8Ω或300W*1/ 8Ω差分放大， THD<1%;

主滤波电容：16000uf；

喇叭输出阻抗

支持4Ω以及8Ω喇叭，特别提示：不支持2Ω或1Ω的低阻抗喇叭；

启动控制

REM  12V 0.1A 启动电压输入

倒车静音

REV  12V 0.1A启动电压输入

工作电压

DC 11V~15V

最大工作电流

50A

待机电流

小于0.01A

使用环境温度

-20C°~  60C°

体积

249MM*130MM*54MM

净重

1.85KG

信号处理均衡器

输入通道   每通道独立31段数字均衡器

输出通道   每通道独立10段数字参量均衡器

频率范围   20~20KHz，分辨率：每步1HZ

Q值      0.404~28.852 分辨率0.003

增益     -20~20DB  分辨率0.1DB



输出信号滤波器

每通道配有最高8阶（48DB）的高低通独立分频滤波器

专业滤波类型：巴特沃斯（butterworth）；宁克（linkwitz）；

贝塞尔（bessel）；

滤波分频点： 20-20KHz可调，分辨率1Hz

滤波斜率设置：12DB/OCT~48DB/OCT；

输出相位和延时： 每输出通道可进行独立的相位和延时调整；

         同向或反向（0°或180°）；

         延时 0.000至1秒，0.000至340米；

场景操作：  可预设与存储12种场景

msuture

nanlin007 发表于 2020-7-17 02:16
666，DSP板子多少钱？

100多块吧，具体忘了，差不多两年前买的吧

tusk

厉害啊，高手+高烧!可能的话加入车机车载汽车音响打磨群号:121310300 ，指导我们一下

点点仔

高手！能买一套么？

msuture

点点仔 发表于 2020-7-17 15:13
高手！能买一套么？

可以出，首批做了30台，除朋友们订的十多台，还有一些可以给有兴趣的朋友

深海深蓝

怎么私聊一下？看看能不能合作一下？

xiaohua99

楼主厉害啊！

shenqi123

我是安卓主机改了低电平输出的，请问可以用这个设备吗？

msuture

shenqi123 发表于 2020-7-19 13:18
我是安卓主机改了低电平输出的，请问可以用这个设备吗？

跟你改不改低电平没关系，安卓5.0以上，支持全局USB音频，就可以用。但是，国产的很多安卓车机，都阉割了全局USB音频驱动，那想通过USB播放高质量的音乐，那就只能装个海贝播放器，海贝播放器内置usb驱动，但只能播放本地音乐。你改的低电平输出也可以同时接入功放， 收音机提示音等声音，可以实时混音播放。

weilong66

不错，做的很用心。希望搞一台试试

tongxm3

楼主太强了，顶一个，希望能买一套来玩玩

Yanhua

集成化程度很高，做得很不错！要不是嫌改车接线麻烦，我都想整一套。

scooby

技术区严禁谈交易。。

msuture

scooby 发表于 2020-7-24 17:54
技术区严禁谈交易。。

不好意思，本意也不是为了跑到这里来卖，本来也不是专业干这个的，只是把设计制作的过程做个总结，跟大家交流一下，有坛友在问，顺便回复了一下，以后会注意的

salajon

牛逼，但是你的喇叭单元

jason0758

你好，问一下你的前门中低音 睿凡声学 4寸是哪个型号