DAC audio USB : 12 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

• Utilise des pilotes standard, fonctionne avec Windows, Mac et de nombreuses distributions Linux, mais limite les performances à 16 bits, 48 kHz
• Sorties de niveau ligne symétriques (pro) à l'arrière (XLR / 6,35 mm)
• Sortie de niveau ligne asymétrique (pro) à l'avant (RCA)
• Pas de condensateurs série de sortie
• SMPS capacitif
• Alimenté par USB
• Connecteur pour carte de traitement de signal externe (par exemple, contrôle du volume)

Construit à l'origine pour empêcher le bruit de ronflement du secteur (bourdonnement de 50 Hz) d'être amplifié par des haut-parleurs actifs de type moniteur de studio simplement en repensant les alimentations. Certains préamplis commerciaux captaient le même bruit à partir d'un adaptateur secteur ou d'interfaces USB ou SPDIF, je n'avais donc pas d'autre choix que de construire le mien.

Fournitures

- Enclos: Bourgeon Enclos

fi.farnell.com/box-enclosures/b3-080bk/cas…

Étape 1: Schéma - Alimentations

Les SMPS capacitifs sont utilisés (au lieu des inductifs) pour se débarrasser du bruit à 50 Hz. Un filtrage RC supplémentaire réduit le bruit à haute fréquence. Le bruit à haute fréquence n'est pas audible, mais dans le pire des cas, il peut affecter les performances de l'amplificateur, etc. Les tensions sont abaissées avec les régulateurs linéaires avant les étages analogiques.

Étape 2: Schéma - Interface USB

PCM2707 offre une bonne prise en charge plug and play de plusieurs systèmes d'exploitation et ne nécessite aucune licence, tandis que les fonctionnalités sont limitées. Le signal est converti en I2S. L'optimisation de la gigue devrait commencer par ce morceau de circuit.

Étape 3: Schéma - DAC

Le PCM1794A convertit le signal numérique en analogique avec des sorties de courant. Parmi les fonctionnalités supplémentaires, seule la sourdine est utilisée.

Étape 4: Schéma - Analogique

Deux amplificateurs LME49724 effectuent une conversion différentielle de courant en tension, un par canal. Un filtrage haute fréquence supplémentaire peut être ajouté.

Étape 5: Schéma - Connecteur

Le signal est acheminé vers un en-tête de broche, où chaque ligne peut être traitée séparément avec une carte externe de choix. Je l'ai utilisé pour une carte d'atténuateur à résistance discrète contrôlable (certains l'appellent un amplificateur). Le signal muet est également acheminé ici. La mise en sourdine fonctionne très bien, mais aucun retour n'est envoyé au système d'exploitation.

Étape 6: Schéma - Signal asymétrique

Le signal audio est également converti en signal asymétrique, car certains appareils ne prennent pas en charge le signal symétrique.

Étape 7: Conception mécanique

Le boîtier en aluminium extrudé a été sélectionné avec des panneaux d'extrémité en aluminium qui peuvent être fraisés avec une machine CNC. Une autre option serait d'utiliser des PCB comme panneaux d'extrémité. Fusion 360 a été utilisé pour créer le modèle et le contour du PCB.

Étape 8: mise en page PCB

Les circuits SMPS et numériques doivent être isolés des étages analogiques. Il en va de même pour l'alimentation des appareils et des niveaux de sol. Les câbles capteront le bruit et le câble USB injectera beaucoup de bruit.

La touche finale est ajoutée avec des illustrations en sérigraphie:)

Étape 9: Assemblage du PCB

Un four de reprise ou une station d'air chaud est nécessaire pour certains composants afin de souder les pastilles cachées sous le composant. Laisser la pastille cachée non soudée affecte les performances thermiques ou peut entraîner une mauvaise connexion à la terre de la puce.

Les connecteurs à angle droit sur les bords de la carte doivent être placés avec soin, d'autant plus que la carte est fixée par des vis des deux côtés et qu'une erreur de plus de 2 mm entraînera une contrainte excessive pour le connecteur RCA.

Étape 10: Panneaux d'extrémité

Les panneaux d'extrémité peuvent être fabriqués par fraisage CNC, découpe laser ou conception d'un circuit imprimé adapté. Fusion 360 a été utilisé pour les trajectoires d'outils.

Étape 11: Et voilà

Branchez-le sur un PC et il sera reconnu sans aucune installation ni configuration.

Étape 12: Bonus: Carte d'atténuateur

Des relais et des résistances discrètes ont été utilisés pour créer une échelle avec 64 pas logarithmiques pour le contrôle du volume. Une carte similaire s'adaptera à tout autre traitement de signal.