Hi 版上各位大大好:
小弟先自介一下,工作刚好是接触撰写扩大机的韧体工程师,
刚好公司接触的客户群大概在市面上的主动式Subwoofer/扩大机
所以参与的专案都是以大瓦数喇叭 or 扩大机为设计方向。
毕业科系非数位讯号一类的,所以我也是进公司后才开始学习Orz
目前主力大概是在 透过MCU撰写UI周边控制&设计DSP架构。
这次想在板上,闲聊&讨论有关于与硬件同事,借由我们各自会的项目
制作一款前级系统,不确定我对前级的定义对不对,在还没进AMP IC Board以前我都通称
Pre Main Board
会想要制作的发想缘由是,其实自己也不是发烧玩家,对声音敏感度也不是金耳朵等级
但是一些音色上的辨别与喜爱还是有粗浅入门的了解,搭配同事自己以前制作的前级or
耳扩的经验,都是由纯硬件组成,所以这次想加入DSP,结合软硬件。
因为以前没有体验过加上前级的音乐听起来如何,所以总是想要购买一款入门
体验来玩玩看,可是看来看去,总觉得缺少了什么,还有价格关系,
因此总是想想没有购买。
在经过一次上班的闲聊,到决定制作,也经过一星期,目前IC 与设计方向也选定,
MCU的脚位定义也在昨日整理完成,剩余的就剩下同事画线路然后layout后洗板&打件上件
这台因为是做给我们自己玩,所以我们面向的出发点是桌上型 & PC出讯号。
宽x深度大概是 15cm x 20cm
IC选用如下:
ADC: Ti收购的Burr-Brown PCM1804
DSP: ADI ADAU1452
DAC: WolfSon WM8741
以上选用IC 都可支援到192k 24bit,但为了保险起见 系统设计先以 48k为出发点,
稳定后可以再自行升级成192k系统
MCU选用Holtek 64pin 带有USB 更新 firmware功能。
设计input如下:
共5种Source:
1. RCA接头,但硬件线路会设计成平衡式输入(differential)
2. Toslink SPDIF
3. Coaxial SPDIF (2&3会用一个switch 择一SPDIF讯号输入DSP)
4. USB to I2S Module (转换USB音讯)
5. BT 5.0 or 5.1 Module(打算采用 高通 APTX HD音讯格式的模组)
设计Output如下:
1. RCA (differential 转换过来的)
2. 3.5mm
3. 6.3mm高阻抗(默认最高推150欧姆耳机,无Headphone AMP IC,硬件线路设计扩大)
三者输出接头前都会有一颗Relay,预防开机pop noise,还有插入6.3mm会自动静音
RCA+3.5。
在DAC后输出到三个接口中间的硬件线路上会加入真空管来渲染
(刚好同事想这样设计很久了)
大概设计的方向,刚好涵盖了可以接收 PC 输出USB讯号 or SPDIF 讯号
或者下班累了不想开电脑,可以透过手机连接蓝芽,最后输出到耳机or喇叭上。
因为是无过AMP IC,因此最终的输出喇叭都要以主动式喇叭为主要面向。
再来设计前后面板方面,
前面板:
- LCM 显示面板(字为主) 配合 一个复合式旋钮做选单+选择 & 音量控制
(可以转又可以按)。
- 一个Power按钮,可以让周边IC断电只剩下MCU存活,达到省电控制。
- 一个Back按钮,可以退出LCM选单
- 还有5段选择钮,直接快速切换输入的Source,不用透过 LCM选单进入选择
(因为繁琐不直观)
- 6.3mm输出
后面板:
集结上面所述的input接口 + 3.5mm + RCA
软件部分:
撰写人当然是我,刚好我也参与过设计DSP (接触过许多专案DSP设计)。
所以我可以高度自由客制化我想要的DSP处理内容,
因此最基本的EQ 调整 数位讯号处理算法我都可以借由自己的发想去设计。
此次我想要加入DSP自带的一个功能为 Auto EQ的功能,
结合专业校音的麦克风(例如 UMIK-1)然后搭配 开源免费强大的
Room Equalizer Wizard(REW)来调你当前喇叭听感的空间校正调音,
虽然没有Dirac那么强大,但是自用应该堪用。
REW介绍如下: https://www.youtube.com/watch?v=Ev1bSSL8tRA&t=5s
我自己随意实验的AutoEQ功能如下图:
REW录音后得到的曲线: https://i.imgur.com/lRS1NSI.jpg
拉出自己想要的曲线(实验以Flat为目标曲线):https://i.imgur.com/rCqMJwq.jpg
DSP执行后自动产生的EQ: https://i.imgur.com/9xQtPJ2.jpg
当然这组EQ设定后就不会再更动,除非喇叭位置移动了,那个听感会跑掉。
在DSP的架构设计中,在AutoEQ前会有6~10 band的EQ。
可以让使用者透过前面板选钮调整自己的EQ,范围大概在+12dB ~ -12dB +-0.5dB/step
Q(bandwidth)值固定在0.707。
因为目前在伤脑筋,该如何设计多band的EQ进入LCM选单内,这边不知道是否有
相关经验的大大可以提出建议?
目前发想如下:
大概固定能调的频率如下:
32 64 130 270 560 1k 2k 4k 8k 16k Hz
然后透过旋钮按下依次进入每个频率,然后再转动调整各自的Gain值。
谢谢大家看完如此长的闲聊文章 Orz
不知道板上各位对于使用此类前级的相关经验,是否可以提出想要的面向需求,
因为可能有些功能,可能你想要使用,但又会遇到空集合,所以想与板上各位大大闲聊,
看是否有机会制作玩具2.0(?)
到时候制作出来,会在使用公司的AP仪器,测试整体的 THD+N/频响/SNR,
然后有机会再继续更新文章,可以来此贴上制作进度和成品测试报告!
另外如果对这台机器有兴趣的大大们,在北部较佳,之后如果成功制作出来,
我不介意带着机器给你们试听,真的觉得不错想要一台来玩玩,我也可以协助你们
客制化DSP内容,不打乱既有DSP的架构下,然后透过云端给你们USB更新档案,
让你们可以不必动脑简单更新客制化后的DSP内容。
谢谢观看~ 莫名的失眠...所以就打了这篇文章,想与各位大大们闲聊,晚安!