【BP1048+MA12070P】制作全数字蓝牙桌面功放

jacksl528 · 发表于 2022-7-8 22:18

本帖最后由 jacksl528 于 2022-7-20 21:36 编辑

最近的天气实在是热，宅在家里的时间多，受上次帮亲戚做的蓝牙前级的启发想为自己做一台蓝牙桌面功放。
最初的想法很简单构想就是一个带蓝牙功能的小功放。
由于天气暴热，夜里翻来覆去睡不着。对这个制作的想法就越来越多，于是有了现在这张构想图例。

制作思路.png

（2020/07/22）添加：
我在B站发布了该制作的相关高清视频，更加生动全面的演示了这个DIY过程。谢谢大家的支持，如果你觉得还可以，请帮我点赞收藏吧！

https://www.bilibili.com/video/B ... id_from=333.999.0.0（上集）

补充内容 (2022-7-26 19:22):
https://www.bilibili.com/video/B ... id_from=333.999.0.0 （下集）

补充内容 (2022-7-26 19:24):
https://www.bilibili.com/video/BV1vG4y1i7Fa/（下集）

jacksl528 · 发表于 2022-7-8 22:20

本帖最后由 jacksl528 于 2022-7-8 23:51 编辑

开始打算用高通方案，但高通的芯片功能比较专一，不带无损解码，DSP,被我PASS了。
在网上查阅一番资料发现，符合我用途的芯片竟然全部都是国产。
我收集到了珠海杰理、上海山景、中科蓝讯这三家的相关芯片资料，根据我的需求最终择优选取了山景的BP1048这枚芯片。

它的主要功能和相关参数见下图：

bp1048主要功能列表.png

jacksl528 · 发表于 2022-7-8 22:33

本帖最后由 jacksl528 于 2022-7-9 00:24 编辑

我后来的设计方案，就完全围绕这个芯片的功能展开了。最终的拓扑图如下：

这是一个全数字音频功放，音频输入放弃了AUX、RCA 等传统的模拟音频，选择了光纤输入；无线音频是蓝牙5.0；同时它也是一台数字播放器，载体分别为U盘和SD卡。
既然是桌面功放，我还为它设计了一个耳放，采用3.5mm音频接口输出，用于驱动常规的8-32欧耳机。
功放芯片是英飞凌的MA12070P I2S全数字功放芯片，也就是说整个功放内部除了耳放其余的音频通道是全数字化传输。
采用12-24V单电源，直流供电，在24V 4Ω负载下最大提供 80W*2（MAX）的输出功率。驱动各种常见的音箱都没有问题。

关于英飞凌MA12070这枚芯片的特点在此就不再过多赘述，有兴趣的朋友可以见我之前的帖子。

jacksl528 · 发表于 2022-7-8 22:34

本帖最后由 jacksl528 于 2022-7-8 23:02 编辑

再来说说这台数字功放的操控界面。
由于电源外置、芯片发热量低，整体可以小型化，这样也方便放在桌面。
操作方面借鉴了上次帮亲戚做的那台前级放大器，依然选择了轻触式按键。一个主电源开关键，搭配6个控制键，分别是播放/暂停；音量+；音量-；上一曲、下一曲、停止
BP1048这个芯片还可以直接驱动7位数码管实现简单的播放指示，但它与我用途中的某些功能引脚有冲突，我就没用上。

初看外观这个控制面板更像是一个小型数字播放器。其实它是一台具有“洪荒之力”的双声道80W功率放大器

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值得一提的是，这种芯片的开发门槛对于DIY玩家来说着实不太友好。首先它的数据表和开发软件就不是公开的，不能在官网直接下载，其次下载器和调试软件都是他们公司自己的，必须要购买或者找代理商帮你烧录，最我们这些业余玩家来说，做个小功放玩玩，搞得就像要开公司做产品一样。
我手里没有评估板、没有烧录器。当时差点放弃了，后来通过邮件与山景的技术负责人沟通，他让我联系了他们代理，代理商答应帮我烧录芯片才有了现在的制作过程帖。

目前我已经写好固件，发给代理商帮我测试，如果没有bug 就可以烧录芯片并发给我了。

下一步就是画一块测试板做测试。

（工作进度：固件完成，发给代理商帮忙校验烧录。准备画一张BP1048的功能测试板送JLC打样。）

yygbs · 发表于 2022-7-8 23:39

占楼，有技术就好，随心所想，随心所玩。关注蓝精灵的帖子

AYUE · 发表于 2022-7-8 23:51

搬板凳看戏————希望是好戏

，精彩不断。

看说明，芯片有模拟音频输入接口。为啥不加上呢，毕竟实际用到的地方也不少。

AACAudio · 发表于 2022-7-8 23:59

关注中！正需要做一款这样的！学习！

jacksl528 · 发表于 2022-7-9 00:01

yygbs 发表于 2022-7-8 23:39
占楼，有技术就好，随心所想，随心所玩。关注蓝精灵的帖子

谢谢关注~

jacksl528 · 发表于 2022-7-9 00:02

AACAudio 发表于 2022-7-8 23:59
关注中！正需要做一款这样的！学习！

谢谢关注，持续更新

AACAudio · 发表于 2022-7-9 00:07

jacksl528 发表于 2022-7-8 22:33
我后来的设计方案，就完全围绕这个芯片的功能展开了。最终的拓扑图如下：

额定功率是2x30W!

jacksl528 · 发表于 2022-7-9 00:20

本帖最后由 jacksl528 于 2022-7-9 00:29 编辑

AYUE 发表于 2022-7-8 23:51
搬板凳看戏————希望是好戏，精彩不断。

看说明，芯片有模拟音频输入接口。为啥不加上呢，毕竟实 ...

BP1048B1/B2 确实有两路立体声模拟音频输入接口，它实际复用的是内部的4路ADC输入通道其中的两条。

我查阅了该芯片的数据表，这四路ADC规格参数是 16BIT 、44.1khz(最高支持48kHz) ，信噪比≥94db THD≈-86db（0.005%）
这个数据是ADC模拟采样转数字信号的理论参数。

如果要追求更低的失真，通过ADC采样模拟信号会成为瓶颈。
模拟信号在传输通道中存在很多先天缺陷，比如容易感染噪声，阻抗问题，输入电平不匹配，相位延迟，诸如此类我就不一一例举了。

最终，我决定放弃模拟输入，完全数字化。毕竟我们现在的音源，不管是电脑，还是数播，或者CD机谁有没个S/PDIF接口呢

Vulcan · 发表于 2022-7-9 08:31

围观学习，被楼主那个用树莓派做数播的帖子种草深的很

jacksl528 · 发表于 2022-7-9 12:00

Vulcan 发表于 2022-7-9 08:31
围观学习，被楼主那个用树莓派做数播的帖子种草深的很

树莓派出新的硬件版本了，后续我会再做类似的东西。谢谢关注

jacksl528 · 发表于 2022-7-9 12:01

这是BP10系列音频DSP信号链路拓扑图

SDP信号处理框图.png

芯片的输入部分分别是4路ADC通道、蓝牙音频、USB/SD解码、 SPDIF、KEY/Remind它们通过芯片内部的单刀5执模拟开关进行通道选择。
音频通道与mic语音通道分别由内部两块独立的DSP数字音频模块进行信号处理，内置DSP功能见图例，最后通过芯片内部的3路DAC输出模拟音频信号。

这个芯片的玩法很多，可以通过固件配置为2.0声道立体声输出，也可以配置为带SUB（超低音）系统的2.1声道以及2.0立体声。

我的方案是开启芯片的 DAC3路模拟通道， L、 R做耳放的驱动信号。同时开启IIS（24bit 48khz 左对齐）直连MA12070P做主音频放大。

输入部：以SPDIF为主输入接口，采用光纤传输方案；开启蓝牙、USB、SD卡三种解码音源。

USB解码与电脑通信功能是复用的，为了方便数据线与电脑之间连接，我单独设置了一个TPYE-C接口。用它
可以实现芯片的固件更新和 SDK软件应用

jacksl528 · 发表于 2022-7-9 12:03

下面是BP1048B1/B2的引脚排列及功能示意图

芯片引脚功能图.png

再下来这张是官方提供的应用电路：

BP1048主芯片原理图.gif

jacksl528 · 发表于 2022-7-9 12:17

本帖最后由 jacksl528 于 2022-7-9 12:30 编辑

值得一提的是该芯片采用的是FPU浮点运算指令集，DSP算法是比较先进的，音量控制线性且平滑，没有压缩动态范围的缺陷。

这一点令我很惊喜，国产芯片正在不经意间悄悄的崛起~~未来可期~

docmd · 发表于 2022-7-9 13:14

严重关注中~兴趣极大

347776338 · 发表于 2022-7-9 13:35

希望早日看到成品

红色的鱼007 · 发表于 2022-7-9 14:10

期待成品

martymak · 发表于 2022-7-9 14:19

1. 有否显示功能 ,如歌的時間分钟
2. 有否遙控功能? 好像没考虑的
3. 有否记忆功能 ,如电源突然断了

[DIY制作] 【BP1048+MA12070P】制作全数字蓝牙桌面功放

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