高草1 发表于 2021-4-9 23:22:56

继续折腾系列 自制最简单的带DSP的D类60w后级功放

首先说哈,有这个想法不是一天两天了:很早前,我就想要一个白开水一样的纯后级,要求省电简单体积小,最好能电池驱动。

然后不停的查资料,发现国内真的没几家做纯后级,现成的产品选择少的可怜,要不是停产了,要不就是没货,nnd,还是自己动手吧。

然后有一天刷某宝,突然看到一块电路板,带ADAU1701和D类3116的功放,这尼玛完美啊,省了好多手工活,立即下单~里面最吸引我的就是带ADAU1701这块入门级DSP,通过sigmastudio连连看写dsp程序,简单的不能再简单了,ADAU系列的玩意已经口水了好久,必须玩玩哈。

板子长这样,擦去了logo,厂家如果看到此贴,请过来支付广告费哈~


然后一把线组,再配个外壳就不细说了。

当然还得有一块开发板,官方的连线大概这样子:



实际连起来,这鸟样


然后塞进一个差不多大小的外壳


最后的成品外观基本这样子:



然后,最大的工作量在用sigmastudio连上开发板,写连连看程序加调试了,过程比较心酸。本人是DSP小白,再加上第一次接触adau17xx系列,过程酸爽的不要不要的。

厂家在技术支持方面,只能用惨不忍睹来形容,所谓的技术支持一问三不知、二问不理你,全程翻墙去找资料,累个半死。卡在蓝牙线路分配上好几天,好在最后销售妹子给了我一个示例程序,终于才调通。


经过好几周的折磨,最后的最后,这个黑乎乎的方盒子工作没有问题了。

自带的四个旋钮从左到右,功能为总音量、低切(高通)、高切(低通)、shit FUZZ失真度,其他参数(包括一个3-18段EQ)就必须在pc的开发软件里调节,这个确实没啥特殊原因,一个字懒~我不想再写一个程序来控制这个玩意了。2个输入通道,要通过波档开关切换,左边的3.5是标准line-in,右边的是专门给吉他输入用的(其实里面就是加了个耳机的放大前级而已,实在是懒去焊个MOS管这些琐事了~)

蓝牙5.0自然是可用的,支持APT-X,这个我很喜欢,于是保留了蓝牙通道没有挪用干别的,用来做伴奏输入,听听小说和相声也不错。

电源部分,直接选了12V充电宝来供电,不炸楼的话,2节18650可以玩3、4个小时没啥问题,方便性极佳。

介绍就这么多,总共花费不到600块吧,但是玩的很开心,哪天高兴了还可以加点别的音色效果进去。

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这部分可以略过,懂sigmastudio的自然一看就明白我在干啥,不明白的就看热闹吧。

主框架其实很简单,就这么几个连连看的框框:


然后是高低切的调节部分:


然后是EQ部分。这里需要多说几个字,由于adau1701的硬件资源少的可怜,而且是非常可怜,根本无法塞太多算法进去,前前后后精简精简再精简、重新选组件编译折腾了很久(比如先把EQ缩成3段,调通整体以后再一个一个加,加到爆资源为止)。EQ的主要作用是做最后的总体修饰,3116的功放片子虽然够用,但是直接驱动吉他箱体的话,还是得稍微调一调才好听,换不同尺寸的喇叭原则上也需要做调整,调成什么样就不细说了,这玩意太主观了,仅作参考。我这样调是驱动一个212箱体,会舒服一点而已,当然你也可以用mic拾音上软件做一个EQ矫正,这个看个人,做不做我不拦着哈。


最后说说为什么要加一个失真。虽然我的原始目标是要一个白开水的后级,玩着玩着,发现ADAU1701还有资源没用完,本着不浪费原则,塞进去这个shit fuzz功能,其实严格来说也不能叫fuzz,只是一个对削波再放大的功能而已,为了好听点,又混进去了一定比例的清音。最开始我还打算看看曲线,算算最后是奇数谐波多,还是偶数谐波多,后来发现手头没有示波器就放弃了这部分工作,反正也是偶尔用一下的功能,先这样吧,谁喜欢改奇偶就改,反正也不难,毕竟数字信号的处理还是方便许多的。



redo 发表于 2021-4-9 23:30:07

电工哥牛逼{:4_110:}

高草1 发表于 2021-4-9 23:34:56

由于实在找不到合适的adau1452板子(都是做工一看就不想买那种,卖的还贼贵,nnd),不然在1452的硬件资源上可以做出来更好玩的效果

极速金属 发表于 2021-4-11 18:57:11

这不是纯后级吧。有音频处理芯片做前级,就不是白开水了,是火锅了。

D类功放不好。我尝试了几个D类功放,12V电池的,失真严重,功率也不足。

高草1 发表于 2021-4-11 20:21:53

极速金属 发表于 2021-4-11 18:57
这不是纯后级吧。有音频处理芯片做前级,就不是白开水了,是火锅了。

D类功放不好。我尝试了几个D类功放, ...

dsp是用来来恢复白开水的,没有dsp这活儿还真不好干,肯定会100%带稀奇古怪的音染。我的目标是,最后才让d类接近平坦放大就行了,而且高低切是必须的,不然你弄啥都白弄。认真猜测一下,你弄出来失真那就说明输入信号给大了,不是电压放大环节直接就失真了,就是超过了d类放大至少一个环节上下限。最后认真推荐一下,3116这玩意物美价廉,值得一玩

极速金属 发表于 2021-4-12 10:58:40

高草1 发表于 2021-4-11 20:21
dsp是用来来恢复白开水的,没有dsp这活儿还真不好干,肯定会100%带稀奇古怪的音染。我的目标是,最后才让 ...

觉得这种数码放大,比不上模拟信号放大功放。这个数码放大器原理,和超处差收音机原理一样,混频后变成数码信号再工作,其混频的频率决定模块的放大性能和效率,导致产生音染,好听的谐波被滤掉,并且多在低电压工作,功率稍大就失真严重。

我的便携式音箱,最终功放用的就是TPA3116DA成本板子,12伏电瓶的 ,自己在原来一个小广场舞音箱上改装的,输入信号电平在TPA3116DA使用手册规定范围内,换成8寸专业舞台全频喇叭和3吋专业卡拉OK的号角高音。效果很一般。

而自己另一台用市电的有源音箱,自己改装的,15吋喇叭及大号角高音,功放是2SA1943/2SC5200对管的,同等1至2瓦输出音量,就明显比数码功放好多了。

-星期天- 发表于 2021-4-12 11:31:45

字都认识偏偏组合在一起就看不明白了,那么问题来了,我应该去补习下语文还是物理数学?

高草1 发表于 2021-4-12 15:54:02

极速金属 发表于 2021-4-12 10:58
觉得这种数码放大,比不上模拟信号放大功放。这个数码放大器原理,和超处差收音机原理一样,混频后变成数 ...

不用觉得哈,管子ab类的效率摆在那里呢,硬压到家庭音量音质也就那么回事,而且声音到了后级这里,电路设计没问题的话,声音不会有太大恶化倾向。当然,你硬要用20块的3116还带蓝牙的板子,那我认输,干脆别提音质了。同一块ic,电路元件不同,千差万别。3116这玩意本来就不是给非全频喇叭和4、8欧以外喇叭用的,你看手册曲线,频率响应也不同,我感觉还是4欧好点,EQ不需要补偿太多就行了。

极速金属 发表于 2021-4-12 21:01:25

高草1 发表于 2021-4-12 15:54
不用觉得哈,管子ab类的效率摆在那里呢,硬压到家庭音量音质也就那么回事,而且声音到了后级这里,电路设 ...

我的3116板子是纯功放板,单声道150W的,没有前置,不带蓝牙。音质的确不行,也许4欧负载会好点,没试过。

高草1 发表于 2021-4-12 22:27:45

极速金属 发表于 2021-4-12 21:01
我的3116板子是纯功放板,单声道150W的,没有前置,不带蓝牙。音质的确不行,也许4欧负载会好点,没试过 ...

我也买过类似价格的,噪音大到离谱,只有中频那一段能用,后来没办法,给看电影的中置音箱当功放用了,我买过4个厂家的板子了,太坑人了,哈哈哈

极速金属 发表于 2021-4-13 16:06:00

高草1 发表于 2021-4-12 22:27
我也买过类似价格的,噪音大到离谱,只有中频那一段能用,后来没办法,给看电影的中置音箱当功放用了,我 ...

是的,在中频段还行。以前我也是追着这种数码集成块玩,认为数码放大,效率高、功率大。玩进去,才知道数码电路是可以改频的,混频频率决定它的效率、放音频响、功率、失真度等等,它们是相互牵制的,例如某一混频频率下,音频最宽但效率低、模块发热大;玩进去才知道,成品版比自己DIY版效率更高,升级就在成品版改变电阻或电感就行,很直观的改变;玩进去才知道,数码功放为什么不普遍用于专业功放。

最终,我还是回归到ab类功放,不再去D类功放玩得焦头烂额。

你今天这篇文章,写的是在捣鼓前置放大,不是纯后级。如果你用这个前置接一台品牌的ab类功放机进行摩机,你将会有新的收获,你才会知道我为什么来这回复。

高草1 发表于 2021-4-13 20:27:11

本帖最后由 高草1 于 2021-4-13 20:36 编辑

极速金属 发表于 2021-4-13 16:06
是的,在中频段还行。以前我也是追着这种数码集成块玩,认为数码放大,效率高、功率大。玩进去,才知道数 ...
感谢认真讨讨论,发现几篇帖子里也就是极速哥们回复的有点东西,所以必须都要认真回一下。极速说的大部分我都赞同,不过里面有些观点现在看是有点问题的。(微观层面的)前级后级现在已经没有那么好区分,每个环节都很容易交错起来,不妨套用集成电路中常用的模块化分析近似对待,每一级按照输入输出功能划分就行了。前面我也强调过,我的出发点是想要一个白开水的后级,用来玩单块而已。而我的这个要求,在模拟电路用独立元件上,想要简单高效实现,那是基本没办法diy出来,业余条件限制,根本没办法每个环节都去测去算。而且我的看法一直是,目前市售的吉他后级,没有一个能做到白开水,哪怕稍微平坦一点都没有,厂家不做平坦响应曲线自然是有市场道理的。所以没办法,最后我只能转个圈用数字来实现,数字实现的成本也越来越低,指标越来越好,10年20年前数字出来的音质耳朵很容易区分,但是一步一步自己用下来,突然发现消费级数字电路竟然都已经丝毫不差劲了,你看大把所谓的xx级监听也纷纷换数字电路。所以,很多落后的观念要是得抛弃的,尤其是玩乐器的这个圈子,什么分立元件最牛逼,手工布线最高级,模拟电路牛逼,老木头牛逼还得看年份产地,合成材料通通垃圾,嘿嘿嘿,老顽固搞玄学一抓一把,独立认真分析的人太少了~好玩的东西也太多了~
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