Собираем за копейки универсальный усилитель 70 Вт с цифровым входом

Китайские готовые платы и модули позволяют достаточно бюджетно собирать различная аудио устройства. И они даже неплохо работают (не всегда конечно, поэтому надо брать проверенные варианты). Сегодня рассмотрим как за дешево собрать настольный усилитель мощности с цифровыми входами, Bluetooth, USB и радио. Справится даже школьник, устройство построено на основе mp3-модуля со встроенным усилителем класса D (марка JQ-D116BT). На компоненты уже есть обзоры, поэтому данный пост будет короткий.

Аудио модули со встроенным усилителем решают сразу несколько проблем:

• Отсутствие земляной петли (а значит фона) между источником сигнала и модулем усиления
• Упрощение готовой сборки (не нужны кабели, лишние ВЧ наводки)
• Простое однополярное питание от импульсного блока
• Более компактное готовое решение по размерам

Но есть и минус, обычно в активные mp3-модули ставят усилители класса D начального уровня и невысокой мощности (до 25 Вт на канал).

А вот модуль JQ-D116BT отличается от остальных высокой мощностью встроенного усилителя (до 70 Вт на канал, правда при THD10%). Да мощность тут высокая, но качество на уровне микросхемы усилителя TPA3116 и даже хуже. Какая точно микросхема стоит… китайская.

И использовать его лучше на 50%. Но цена в тысячу рублей это все оправдывает (подробный обзор тут).

Еще особенность этого модуля — сложный профиль выреза под установку, лучше использовать простые для обработки пластиковые панели. Пришлось шаблон из картона вырезать.

Корпус для этого мини проекта я также взял самый простой и дешевый пластиковый (подходящих размеров). Его можно покрасить в другой цвет, но нужен грунт по пластику в баллоне, который стоит примерно, как и этот корпус. У него помимо пластиковых ножек, есть выдвижная рамка как у приборных корпусов, я ее не ставил, а просто приклеил высокие силиконовые ножки.

Еще плюс пластикового корпуса — обработка нужных отверстий буквально на коленке, нужен только шуруповерт со ступенчатым сверлом и гравер с отрезным диском по пластику. Для более серьезных проектов — есть серьезные алюминиевые корпуса.

Для питания модуля использовал сетевой блок 24 В (на пределе) и током 4,16 А. Мне его отдали как не рабочий, я вскрыл пластиковый корпус, оказалось — был вырван выходной провод с платы. А так все работало. Усилитель потребляет при 24 В 3 А, но греется довольно ощутимо.

Тут видны еще две платы для этого проекта: с парой USB это понижающий DC-DC преобразователь HW-272 на ток 3A (стоит меньше 100 рублей), а позволяет питать периферию 5 В или заряжать смартфон (при установке маленького дополнительного радиатора). Быстрых зарядок тут нет, пульсации напряжения 100 мВ на токе 3 А. Подключен к основному БП (работает до 38 В). Если нужны именно протоколы QC/PD есть вариант SW3516 с портом USB-C.

И вторая опциональная плата — собственно цифровой вход (оптика и коаксиал). Это плата ЦАП на чипе MS8413, стоит около 300 рублей, но имеет неплохие характеристики. Для нее так же есть обзор с измерением параметров. Топ для бюджетных проектов. Плату ЦАП аналоговым выходом подключаем на линейный вход mp3-модуля (он выведен на плату помимо разъема на передней панели).

Для питания ЦАПа используется AC-DC блок питания Hi-Link HLK-PM 5 (вот обзор 12 В варианта такого же блока). Он малошумный и очень компактный.

Остается все разместить в корпусе, закрепить и соединить проводами, а также добавить крупную сетевую кнопку с подходящей под модуль подсветкой (синей):

Кабели для модуля я взял сечением больше, чем тонкие комплектные. Работает он все-таки на максимуме питания.

Времени ушел ровно один вечер (плюсы крупно узлового DIY). Можно было сделать аккуратнее — но ушло бы уже два вечера. Для отвода теплового воздуха из корпуса насверлены отверстия в нижней части и на задней крышке.

Финальная компоновка в корпусе:

Антенна для FM пущена внутри корпуса по периметру (компромисс), но половину станций принимает чисто. Для управления есть пульт от модуля.

Корпус со всех сторон:

Весит усилитель 780 г.

Хоть и выглядит несколько аляповато, свою функцию выполняет. Без особых искажений выдает 40 Вт, все входы сигнала (кроме теперь линейного) реализованы. Звучит нормально. Блока питания хватает и максимальную мощность усилителя и 3 А на выходе USB.

Даже доступна зарядка гаджетов:

Но у этой платы HW-272 (на чипе LM2596) нет фланца на разъемах USB и красиво разместить на панели ее проблематично.

Что касается нагрева в таком корпусе, то он есть. Термограммы за весь вечер работы:

Нагрев можно снизить (не ставя активный вентилятор внутрь), просверлив крупные отверстия в верхней крышке. Потом их можно закрыть сеткой изнутри корпуса. Я так уже делал в компактных самодельных усилителях.

Пару слов зачем был нужен цифровой вход вместо линейного:

Можно подключать в такому универсальному усилителю ТВ или ПК. Я подключаю мини-ПК от внешней USB звуковой карты KCEVE AM-U004. Так звук лучше, чем через линейный выход.

Общий бюджет такой сборки получился около (с тем учетом, что БП я не покупал) ~3000 рублей. Приемлемо для такого набора возможностей.

Ссылки на основные мои комплектующие:

• Модуль с усилителем JQ-D116BT
• ЦАП на MS8413
• Плата USB 5 В 3 А HW-272

Конечно, похожую конструкцию можно реализовать соединив просто mp3-модуль и плату усилителя класса D. Выбор решения за пользователем.

Спасибо за внимание! Удачных конструкций!