Интернет-радио на основе Up2stream Mini V3

Сегодняшний пост посвящен постройке компактного интернет-радио и стримера на плате от Arylic Mini V3 и усилителе XH-A232 класса D. Так же поговорим, о решении проблемы земляной петли.

Введение

Различную самодельную портативную акустику я делал уже много раз. А вот интернет радио, как-то не приходилось. Но принципы используются те же. Радио не обязательно то и делать портативным, оно играет дома фоновую музыку. Да и модули от Arylic работают с домашним wifi.

Будет использовано обычное блочное конструирование из готовых блоков, такой простой DIY, который не займет много времени.

Усилитель

Для этого проекта был выбран высокоэффективный усилитель XH-A232 построенный на чипе TPA3110 с технологией Filter-Free от Texas Instruments. И выбран в первую очередь из-за соотношения размер/мощность.

Заявлены следующие технические характеристики:

• Микросхема усилителя: TPA3110
• Марка: XH-A232
• Напряжение питания: 8-26 В
• Ток: до 3А
• Максимальная мощность: 30 Вт
• Сопротивление нагрузки: 4-8 Ом
• Каналы: 2
• С/Ш: <100 дБ
• Размер платы: 53х45х14 мм
• Масса: 21 г.

Посмотри на плату поближе:

На плате размещен небольшой радиатор. Только подключение входного сигнала реализовано на разъеме 3 pin jst, остальные подключения под пайку. Регулировки уровня громкости на плате нет, есть синий светодиод.

Примерно оценим максимальную мощность отдаваемую этим усилителем на нагрузку по моей простой методике. Для этого нам понадобится:

• Осциллограф (простой FNIRSI-2031H)
• Нагрузка (у меня спираль 4,5 Ом 300 Вт)
• Генератор (звуковая карта ПК)

На линейный вход усилителя подаем синусоидальный сигнал 1 кГц с Vpp 1 В, с нагрузки 4,5 Ом снимаем показания напряжения на грани клиппинга и путем нехитрых вычислений по одной формуле получаем значения максимальной мощности.  Измерять будем на различных напряжениях в пределах допускаемого диапазона питания. 

Результаты в таблице. 

До 30-ти заявленных ватт XH-A232 нельзя дотянуть, идет жесткий клиппинг и искажение формы сигнала.

Как по мне, если хочется именно качественно звука и позволяет место, пусть и меньшей мощности, стоит обратить внимание на платы на чипе YDA138-E.

Корпус

Про комбинированный (алюминий + пластик) корпус от Bahar Enclosure размерами 200х100х40 мм я уже рассказывал тут. 

Что бы расширить немного вниз воспроизводимую частоту акустики, используется пассивный излучатель (ПИ) от GHXAMP размерами 107х47 мм, масса 52 г. Прямоугольный, без установочного фланца. Для массы (а тем самым снижения резонансной частоты) внутри ПИ металлическая пластина. Они почему-то продаются парами, как динамики. Практичней использовать ПИ с фланцем, проще ставить.

Установка пассивного излучателя на заднюю пластиковую стенку корпуса. Как вырезать точное овальное отверстие под ПИ без ЧПУ, я не знаю. Поэтому — ЧПУ фрезер.

Для установки ПИ используется клей космофен цианакрилатный — держит «намертво». 

Сборка

Места в корпусе после установки пары 2" динамиков очень не много. Внутренняя компоновка плотная, аккумулятор из пары 18650 мог бы и не поместится. Поэтому принято волевое решение поставит просто гнездо под питание, под штекер 5,5х2,1 мм. Блоков питания 12 В с таким штекером полно, настольная лампа питается таким 12 В 2 А, этого питания хватит и для этого проекта.

Для питания Up2stream Mini V3 используется обычный dc-dc преобразователь «понижайка» на lm317 с 12 на 5 В. Такое питание от общего источника не имеет гальванической развязки.

Собирается всю начинку. Первый же запуск показал наличие слышимого фона, от земляной петли, помехи в полезный усиливаемый сигнал от разных потенциалов на общем проводе. Это еще и контур, воспринимающий и излучающий помехи. При питании Mini V3 от отдельного источника 5 В — фона нет.

Тут нам и поможет вот эта вещь — B1212.  Это DC-DC преобразователь из 12 В в 12 В, с гальванической развязкой и мощностью 2 Вт. Есть версии на разное напряжение: 3, 5, 9, 12 В и варианты мощностью 1 и 2 Вт. Я всегда держу запас из нескольких таких преобразователей для DIY аудио проектов. Схема подключения, запутаться сложно всего 4 ножки: две вход и две выход.

Подключаем питание Mini V3 через B1212 — и фон начисто пропадет! Это еще раз доказывает эффективность применения преобразователей с гальванической развязкой для питания источника (в том числе mp3-модулей) сигнала в DIY проектах.

Внутри осталось место даже на небольшой кусочек синтепона для снижения внутренних резонансов корпуса. Внутрь доступ больше не нужен, Up2stream Mini V3 включается при подаче питания, а на мою сеть он уже настроен.

Готовое устройство в сборе. Управление максимально упрощено, все делается со смартфона. И даже ручку делать не стал.

Кнопку решил подсветить, что было понятно есть ли 12 В на входе:

Подробнее, об изготовлении портативной акустики, можно почитать в моей статье.

В работе

Звук у устройства ожидаемо вышел на среднем уровне, сказывается небольшой объем корпуса и недорогие динамики. Если сделать на динамиках Dayton 3" для квартиры будет просто «пушка». Но для фонового радио хватит и такой планки качества. 

Кстати, очень просто сделать это устройство портативным. Нужен всего то лишь аккумулятор 12 В, и можно ставить в любое место:

Про управление со смартфона с приложения 4STREAM, подробно рассказано в моем обзоре любого устройства Arylic, например Up2Stream Pro V3. С него же и регулируется громкость.

Заключение

Теперь слушаю интернет радио на отдельном устройстве, хотя, только им набор функции не ограничен, есть еще AirPlay, DLNA, UPnP, Spotify, Qplay и Bluetooth. Стоит ли делать что-то подобное? Думаю да, но с динамиками покрупнее. 

Надеюсь, метод устранения земляной петли с помощь. B1212, будет кому-то полезен.

Усилитель XH-A232 я покупал ТУТ

Еще статьи по теме звукового DIY с Aliexpress:

• Выбор динамиков
• Выбор плат усилителей
• Выбор источника звука

Спасибо за внимание! Удачных конструкций!