«Multimedia System» - околокомпьютерный усилитель с расширенными возможностями

Давным-давно сделал я себе к компьютеру усилитель. Верой и правдой он служит мне уже почти семь лет. Все как бы хорошо – свою функцию выполняет (и даже не шумит), вот только его внешний вид меня уже давно не устраивает: трансформаторный блок питания был в одной деревянной коробочке, а усилитель в другой — «душераздирающее зрелище, кошмар!».

В общем, хотелось уже обновить усилитель и получить его в нормальном, законченном виде. А тут еще мне подарили микросхему TDA1558q, и я решил, что буду делать новую версию усилителя на этой микросхеме (что ей зря валяться). Так как научно-технический прогресс не стоит на месте, я тоже не хотел отставать от него, и поэтому, чтобы это был не просто усилитель для компьютера, хотелось добавить еще проигрыватель файлов МР3. Много лет у меня на работе лежал корпус от одного аппарата и своим, на первый взгляд, простым видом, а самое главное, своими размерами (280х70х140/ШхВхГ) манил сделать из него что-нибудь эдакое, звуковоспроизводящее. На него-то я уже давно положил глаз, я знал, что именно из него я буду делать свой новый усилитель.

Корпус состоял из двух половинок. В нем было 6 рядов пазов для установки печатных плат – более чем достаточно. Расстояние между пазами в 20 мм диктовало свои правила по конструированию модулей и использованию элементной базы. Но меня это не пугало, а, даже, наоборот моя тяга к минимизации все больше заставляла начать действовать и, как следовало ожидать, в процессе создания сего чуда инженерной мысли приводила к некоторым сложностям. Итак, начнём по порядку.

↑ Часть 1. Корпус

Сначала надо было доработать корпус. В задней части были вырезаны прямоугольные отверстия для посадки элементов на радиаторы. Чтобы было к чему крепить радиаторы и всякие разъёмы, было решено использовать текстолит, т.к. он достаточно прочный, тонкий и легко обрабатывается.

В закромах нашёл некую плату, из которой как раз можно было изготовить подложку (назовём ею так) под радиаторы. В подложке были прорезаны такие же прямоугольные окна, как и в корпусе. Радиаторы использовал подходящие по размеру, их прикрутил к подложке четырьмя болтами с потайной шляпкой.

Для установки подложки с радиаторами, в корпусе в восьми местах были установлены (приклеены) г-образные уголки с нарезанной резьбой под болт (их хорошо видно на рис.1).

Для передней части корпуса также была изготовлена текстолитовая подложка из остатка той же платы. С креплением заморачиваться не пришлось – она вставляется в паз и плотно держится по всему периметру.
Ура корпус есть, можно фаршировать.

↑ Часть 2. Трансформатор

Сразу же возникла первая проблема (как следствие минимализма). Традиционный блок питания на трансформаторе был мне близок по духу и, хоть и требовал наличие определённого, достаточно большого пространства, я все же решил от него сразу не отказываться.

Так как высота внутри корпуса была всего лишь 50 мм, то трансы с Ш-образными и другими видами сердечников отпадали из-за своих размеров, а те что «влазили» были совсем маломощными. В общем, из всех видов трансов в мой корпус мог уместиться только тороидальный, а это даже и лучше, так как у него одни достоинства перед другими видами: не гудит и КПД большой. Поиски продолжались достаточно долго. В какое-то время уже начали закрадываться мысли «а не сделать ли импульсный источник питания?». Но как-то импульсник не горел желанием делать.
После очередной разборки некоего чёрного ящика был обнаружен тороидальный трансформатор на 12В, вот только судя из размеров, он был ватт эдак 20. Маловато, подумал я, и продолжил поиски.

Тут в руки попал какой-то самодельный старый системник, ну и естественно я не оставил его без внимания, заглянул в него и, о чудо, обнаружил там аналогичный тор, только на нем была намотана ещё одна вторичка Вольт на 17 тонким проводом. Ну, думаю, можно попробовать примостить в корпус два тора в паре. Поставил их в корпус и, смотрю, места как-то мало остаётся для всего остального. Надо подумать….. Нет, не то.
Идём дальше. Вот уже в руках тор без обмоток от старого стабилизатора напряжения, примерил – впритык, даже на обмотки места нет, в топку его.

Тут как-то заглядываю в ящик с барахлом и обнаруживаю там то, что раньше почему-то не замечал, именно то, что мне и нужно. Судя по элементам (два 10-ти амперных диода, громадная батарея электролитов, здоровый транзистор на внушительном радиаторе и другая мелочёвка), это был узел или блока питания или зарядки, причём с довольно большим выходным током трансформатора. Естественно главным элементом здесь был тор, залитый прозрачным компаундом. Приблизительные замеры показали габаритную мощность около 90 ватт, а по своим размерам он идеально вмещался в корпус. Транс имел 4 провода первички (видимо под разные напряжения питания) и 5 отводов вторички.

Замеры напряжения на холостом ходе показали, что вторичная обмотка одна и имеет симметричные отводы. Т.е. имеется возможность выполнить двухполярный блок питания. Но, так как двухполярка мне была не нужна, решил разделить обмотку пополам. В результате получилось две вторички по 15 Вольт (рис.2).

Неиспользуемые отводы отрезать не стал, плотно примотал их к трансу скотчем (мало ли, понадобятся ещё). Для крепления транса в пазах корпуса были изготовлены из текстолита П-образные стойки, соединённые между собой квадратным куском текстолита, к которому и прикручивается транс.

↑ Часть 3. Модуль SD/USB

Естественно хотелось в конечном итоге получить такую систему, которая будет способна воспроизводить аудиоконтент с самых распространённых на сегодняшний день носителей информации, таких как SD карты и USB флешки, поэтому было решено, что такой модуль обязательно должен быть.

В конструировании заморачиваться не стал (контроллеры, программирование), решил использовать готовый модуль. Тут на помощь пришёл «МастерКит». Изучив различные наборы, остановился на модуле МР2896 с led-дисплеем (рис.3). Главным критерием выбора был размер платы и наличие SD/USB разъёмов.

Все, заказал, через несколько дней модуль у меня в руках. Кручу-верчу, поломать хочу. Ломать-таки пришлось – платка с кнопками и дисплеем была перпендикулярно припаяна к основной плате (обидно, на картинке сайта плата управления была на шлейфе). Короче несколько лёгких покачиваний и в руках уже две платы . Вот они ненужные китайские кнопочки (рис.4) (дисплей и ИК-приёмник я уже выпаял отсюда, двухцветный светодиод отсутствовал вообще).

Повертев плату с кнопочками и попробовав их понажимать, я понял, что это г… мне не нужно, буду делать свою плату, да и последовательность кнопок меня не устраивала, так что однозначно переделывать. Лучшая плата – это плата, сделанная своими руками.

Плату сделал довольно таки быстро (печатная плата в архиве в конце статьи). Кнопки (причём только правые) были взяты из старых компьютерных мышей (нравится их чёткое нажатие со звуковым сопровождением действия). Для дисплея на плате установлена панелька. ИК-датчик оставил оригинальный. В качестве накладок на кнопки была взята резиновая клавиатура старого калькулятора.

Накладки вставлялись в окошки для кнопок передней подложки, а плата управления (буду ею так называть) прикручивалась четырьмя болтами к подложке, тем самым прижимая накладки. В итоге получились оригинальные кнопки, мягкие и приятные на ощупь, которые обеспечивали ещё и дополнительную мягкость нажатия. Конечно, высота кнопок получилась достаточно большая, однако это не смущало, так как планировалось для увеличения дизайна передка поверх подложки установить трёхмиллиметровый плексиглас. Но об этом позже. Плату управления с основной платой соединил шлейфом.

Основная плата тоже была подвергнута модификациям. Она была немного сточена с двух сторон, чтобы влезла в корпус вертикально. Был перепаян электролитический конденсатор, чтобы не мешал, на сторону элементов (тот, что находится около SD-разъёма на рис.3). Между разъёмами SD и USB просверлил отверстие для крепления платы к подложке с помощью г-образного уголка. На рис.3 хорошо видно шляпку болта. Ну а в подложке соответственно прорезал отверстия под SD и USB разъёмы.

↑ Часть 4. Усилитель мощности

Дальше дошло дело до усилителя мощности (УМ). Тяга к минимизации и однополярному питанию привела к микросхеме TDA1558q. Она является выходным усилителем низкой частоты (УНЧ) класса B. Содержит в своём составе четыре аналогичных усилителя мощностью 11 Ватт каждый. Кроме того, возможно включение этих усилителей по мостовой схеме, что позволяет построить на этой микросхеме два усилителя низкой частоты по 22 Ватта каждый. Микросхема имеет защиту от короткого замыкания, защиту от перегрева и защиту от неправильного подключения полярности питания. Для сборки усилителя на основе микросхемы TDA1558Q требуется минимальное количество внешних компонентов.

Характеристики микросхемы TDA1558Q
Характеристики усилителя...........................................Четыре канала....................Два канала
Напряжение питания......................................................6...18 В.............................6...18 В
Входное сопротивление...................................................50кОм..............................25 кОм
Выходная мощность (U питания = 14,4 В), при:
R нагрузки = 4 Ом.............................................................4х6 Вт.................................2х22 Вт
R нагрузки = 2 Ом............................................................4х11 Вт...................................нет
Частотный диапазон...................................................20...15000 Гц......................20...15000 Гц

Желание использовать четыре канала отпало ввиду наличия только пары динамиков. Ну да ладно, зато будет 22Вт на канал, подумал я. Плата УМ выполнена по стандартной схеме из даташита, имеет размеры 27х45 (печатная плата в архиве в конце статьи), креплений никаких нет, держится за микросхему, посаженную в свою очередь на радиатор.

↑ Часть 5. Блок питания

Пришло время все это чем-то запитать. Взялся за разработку платы блока питания (БП). Как в народе говорится - первый блин комом, так вышло и у меня.

Первая версия платы имела размеры 50х53 (печатная плата в архиве в конце статьи), содержала две линии по питанию - нестабилизированное +15В с фильтром вида CLCС (3х4700мкФ, после первого конденсатора стоит индуктивность) и стабилизированное +5В на LM7805 для УМ и МР2896 соответственно, и, что самое «страшное», единую землю. При тестировании модулей с этой платой БП было обнаружено следующее: 1) сразу при включении или выключении в динамиках раздавался щелчок, 2) если громкость в МР2896 скрутить на ноль на индикаторе начинает моргать соответствующая надпись и в такт с ней в динамиках слышится гул. Думал-думал и решил попробовать запитать МР2896 от отдельного источника. Результат: гула нет, вот только щелчки остались. Вывод: надо делать новую плату БП.

Вторая версия платы с размерами 90х53 (печатная плата в архиве в конце статьи) имела также две линии по питанию только полностью раздельные. Количество конденсаторов фильтра УМ было увеличено в два раза, индуктивность установил на самом выходе БП. В этой версии решил использовать (по крайней мере, попробовать) какой-нибудь ограничитель по питанию УМ для устранения щелчков. Был опробован диод – не помогло, попробовал резистор – щелчки очень слабые. Вот он, родной, подумал я, но все-таки не хотелось ограничивать выходное напряжение, как-никак, а максимальная мощность УМ уменьшится, да и резистор при большой мощности сильно нагреется.

Надо подумать… Ага, есть же такие элементы как терморезисторы с отрицательным ТКС (температурным коэффициентом сопротивления). Осталось всего ничего – найти этот элемент. Облазив все магазины, понял, что в своём городе их нет, и не будет. Опять усиленно шевелим мозгами…. И тут на помощь приходит блок питания компьютера (валялся у меня старенький, формата АТ, в них устанавливали терморезисторы для ограничения входного тока). В общем, оттуда он был изъят и установлен в мой БП. Итог тестирования – щелчки отсутствуют, включение и выключение стало сопровождаться «мягким» звуком в динамиках.

Так как плата БП устанавливалась в первый паз от левого радиатора, то при этом трансформатор можно было расположить только посередине корпуса, что меня (сторонника симметрии) перестало удовлетворять из-за малого пустого места для других модулей по обе стороны от транса. Поэтому было решено левую часть корпуса полностью отдать блоку питания. Транс был максимально сдвинут влево (до стоек соединения половинок корпуса), но при этом плату БП пришлось устанавливать слева от транса. Такое расположение транса позволило увеличить пространство для других модулей, стала больше открыта передняя панель для установки на неё дополнительных элементов, а положение платы БП позволяло увеличить ею размеры вплоть до всей глубины корпуса.

Чтобы месту не пропадать, решил сделать третью версию платы БП, слегка доработав (печатная плата в архиве в конце статьи). Размеры получились 100х53 (рис.5, 6), были добавлены шунтирующие конденсаторы на выпрямитель для УМ, добавлены две индуктивности (взяты из материнской платы) и шунтирующая керамика в фильтр. Получилась цепочка CCLCCLCCСRL (ёмкость 6х4700мкФ, шунт 0,1мкФ). На вторую линию питания был добавлен стабилизатор +12В на LM7812 (на будущее, для питания чего-нибудь 12-вольтового).

↑ Часть 6. Разъёмы задней панели

После создания основных модулей появилась потребность в некоторых, казалось бы, мелочах, но на самом деле важных элементах устройства. Итак, по порядку.

Ну, во-первых, чтобы включать/отключать устройство от сети нужна, естественно, кнопка. Из большого ассортимента была выбрана кнопка с размером 15х20 чёрного цвета с белым выключателем с надписями ON/OFF непосредственно на самом выключателе. Такая кнопка должна была хорошо вписаться в дизайн белой передней панели из плексигласа, а надписи на кнопке позволяли исключить затраты времени, сил и материалов на создание их на пластике.

Следующая «мелочь». Вообще на этом этапе работ нужно было определиться с расположением входных и выходных разъёмов на задней панели. И тут, как обычно, имеющийся в наличии размер 50х55 диктовал свои правила. Требовалось расположить две планки выходных разъёмов для акустических систем (АС), входное гнездо линейного входа 3,5мм, входное гнездо сети переменного тока и гнездо для предохранителя (рис.7).
Две планки подключения АС по ширине идеально подошли, но по высоте занимали слишком много места. Поэтому их ширина была уменьшена до минимальной путём обрезки «лишних» частей. Однако такая обрезка привела к тому, что планки стали слишком плотно располагаться друг к другу и клювики нижней не могли полностью открыть отверстие. Поэтому было решено нижнюю планку перевернуть на 180 градусов, чтобы ею клювики открывались вниз. К текстолиту планки прикручиваются болтами.

На оставшемся месте задней панели высотой 20мм осталось расположить 3 узла, которые достаточно легко уместились. Гнездо для шнура питания устройства было найдено, как обычно, в мусоре. Лишнее было спилено, сточено до достижения как можно минимальных размеров (20х15). К задней панели гнездо приклеено суперклеем.

Гнездо для предохранителя диаметром 15мм крепится с помощью гайки. Предохранитель используется короткий длиной 15мм.
Гнездо линейного входа взято из материнской платы именно синего цвета (для обозначения линейного входа), располагается вертикально, контактами от предохранителя, посажено на текстолит с помощью суперклея.

↑ Часть 7. Темброблок с усилителем линейного входа

Первое включение показало, что перед УМ надо поставить удлинитель. Быстро прикрутив двухканальный переменник, продолжил тестить дальше. Что понравилось – очень низкий уровень шума (еле слышно в непосредственной близости от динамиков), наличие предустановок эквалайзера при воспроизведении от SD/USB.

Что не понравилось:
1) при выключении модуля МР2896, постановке его на паузу или установке звука на ноль динамики воспроизводили все тот же шум, а постоянно выключать всю систему кнопкой выключения не хотелось, чтобы время не сбрасывалось;
2) отсутствие настройки эквалайзера для радио и линейного входа;
3) низкая чувствительность линейного входа.

Короче говоря, наметились ещё некоторые дополнения в устройство аудиосистемы. Так как хотелось не совсем плоского звука, решил сконструировать регулятор тембра (РТ). Чтобы не плодить кучу маленьких платок, на той же плате поместил усилитель линейного входа (УЛВ) и двухканальное переключающее реле, которое бы обеспечивало переключение сигнала между УМ и наушниками (вдруг захочется послушать музон в наушниках). Тестирование УЛВ на микросхеме ВА4558 (взята из модема) в навесном виде показало на слух хорошие результаты, поэтому ею и решил использовать.

Регулятор тембра хотелось сделать активный, изучив разный материал в сети и отзывы, выбор остановил на специализированной микросхеме LM1036. Приобрёл (благо хоть такая микросхема есть у нас в городе), нарисовал печатную плату - получилась размером 70х53 (из них 50х20 – УЛВ). Короче, получилось все компактненько. Вытравил, спаял, подключил и что я услышал!!! Да, нижние частоты – отлично, высокие частоты – норма, а вот в остальном полный ужас – в одном канале постоянные щелчки, а общий уровень шумов, по моему мнению, вырос в несколько раз. Плату проверял не один раз, пропаивал все элементы, питал от разных источников, но ничего не помогало. Толи микруха попалась бракованная (нашёл такие же проблемы в интернете, помогало заменой микрухи), толи одно из двух.

Решил уже проверить и УЛВ, но тут нарисовался очередной «нежданчик» – большой уровень шумов и гул, которые отсутствовали при тестировании схемы «навесу».

Какое-то время ещё колдовал с платой РТ и УЛВ, но так ничего и не вышло. Кручу-верчу, выкинуть хочу. Короче, понял, что зря потратил 30 грн на LM1036. Но без РТ оставаться не хочу, и тратиться на новую микруху тоже не охото. Поэтому, раз не вышло с активным РТ, буду пробовать сделать пассивный, хоть он и уменьшает уровень сигнала, зато в конструкции нет активных элементов, которые являются потенциальными источниками помех. И вообще, затухание сигнала, как выяснилось ранее, для моей системы не так уж и важно, так как УМ имеет высокую чувствительность и мне пришлось даже использовать делитель на его входе. От операционников на входе и выходе РТ отказался сразу (хватит с меня активных компонентов).

Процесс пошёл. Стал тестировать простейшие схемы (хорошо, что элементов мало и можно их быстро на весу напаять). По ВЧ результаты вроде устраивали, а вот НЧ маловато было – хотелось больше баса услышать. Пробовал другие номиналы элементов, собирал разные схемы, но не мог достичь желаемого результата. Чтобы пощадить второй паяльник, решил прибегнуть к помощи программы по моделированию простых схем для Андроида «EveryCircuit», где можно в процессе работы схемы менять параметры компонентов, а изменения выходного сигнала сразу же наблюдать на осциллограмме. В общем, моделировал разные схемы, но лучший результат показал полный РТ, разработанный Баксандалом ещё в 1952 году (классика, однако).
Изменениям были подвергнуты только конденсаторы. Что получилось при входном сигнале 1В:
- движок НЧ на максимуме, частота 100Гц: Uвых=565мВ;
- движок НЧ на максимуме, частота 50Гц: Uвых=647мВ;
- движок ВЧ на максимуме, частота 10кГц: Uвых=360мВ;
- движок ВЧ на максимуме, частота 16кГц: Uвых=420мВ.
Попробовал собрать такой РТ – получилось довольно неплохо, высокие есть и бас стал глубже, а самое главное гула нет и шумов ну очень мало.

В общем, решил остановиться на этой схеме (рис.8). Запланировал также после РТ установить регулятор баланса, который будет выполнять не только своё прямое назначение (регулировку баланса), но и одновременно будет являться удлинителем для УМ.

На плате регулятора тембра и баланса (РТБ), как и раньше планировалось, должен был находиться УЛВ, поиски которого продолжались. Порывшись в куче разных плат, обнаружим плату от китайского кассетника с радио, выходной усилитель которого был выполнен на TDA2822M. На входе УЛВ поставил подстроечники для регулировки уровня входного сигнала. После апробации схемы из даташита на эту микруху, решил ею воспользоваться.

Приступил к разработке печатной платы. Тут возникла проблема при установке платы в первый паз от передней панели(за платой управления). После долгих раздумий решил все-таки элементы напаять непосредственно на дорожки, как SMD компоненты, а на стороне элементов оставить только три переменника, которым плата управления не мешала, они свободно располагались под ней. Плата получилась размером 90х53, из них 90х22 занимает УЛВ (печатная плата в архиве в конце статьи). Некоторые компоненты РТБ припаиваются непосредственно к контактным площадкам переменников (рис.9).

Особое внимание было уделено вилкам (штыревым контактам) платы. Для каждого контакта было просверлено два отверстия. Штырёк изогнул в виде крючка, концы которого (длинный и короткий) вставлял в те самые отверстия и припаивал их (рис.10). Такая конструкция вилки была сделана для того, чтобы при вытаскивании розетки штырьки вилки случайно не оторвались от платы вместе с дорожками. Штыри взял из IDE разъёма CDROMа (там они самые длинные).

Все элементы РТБ прикрыл экраном, сделанным из элемента экранирования лампового телевизора (рис.11). Вот как бы и все. Вообще, разработка и создание конечного модуля в виде РТБ и УЛВ длилась у меня более полугода, что заняло около четверти всего времени разработки данного девайса.

↑ Часть 8. Усилитель для наушников

Итак, подключил все модули, заиграло, как и хотелось, теперь на всех режимах модуля МР2896 была возможность регулировать тембр, а на режимах SD/USB получилась, вообще, двойная регулировка (программно + крутилками). В общем, я был доволен.

Так как было запланировано ещё сделать выход на наушники, я стал дальше творить. Подключение наушников непосредственно к выходу РТБ дало очень слабый звук. Опять нужен усилитель. Но тут сильно выдумывать не стал. Из прошлого опыта, когда я делал активную миниатюрную акустическую систему «NESCAFE», в качестве усилителя сигнала использовал участок платы CDROMа с драйвером для наушников. Поэтому и сейчас решил воспользоваться уже готовым (заводским) усилителем со всеми возможными (зависит от совести производителя) фильтрами.

Выбор остановил на плате с микросхемой PT2308-S. Вырезал усилитель из платы CDROMа по минимальным размерам и, как обычно, тщательно обработал напильником - как в прямом, так и в переносном смысле, то есть пришлось его немного доработать. Так как он не давал усиления (судя по элементам, коэффициент усиления был около единицы), номинал резисторов обратной связи увеличил до получения требуемого уровня усиления (рис.12).

Для питания этого усилителя с целью подавления помех потребовалось доработать трансформатор, намотав дополнительную обмотку Вольт на 7-8. Блок питания выполнил на дополнительной плате, на которую прикрутил болтами плату усилителя. На дополнительной плате размером 53х45 (рис.13) вытравил только дорожки блока питания (печатная плата в архиве в конце статьи), остальную часть платы оставил с фольгой (на всякий случай). БП выполнен на стабилизаторе 78L05 (взял из материнской платы).

Теперь дело дошло до разъёма подключения усилителя наушников к РТБ. На самой плате усилителя места под вилку разъёма не нашлось, поэтому решил припаять ею на дополнительную плату (вот и понадобилась сохранённая фольга). Вилку взял на 4 контакта с шагом 2мм типа MW-4M из CDROMа. Дорожки для вилки нарезал вручную, с платой усилителя соединил проводами (рис.14).

Гнездо для подключения наушников разместил на куске монтажной платы, которая в свою очередь прикручивается к подложке передней панели с помощью г-образных уголков (рис.15). Соединение гнезда с усилителем осуществляется с помощью трехконтактного разъёма MW-3M/ MU-3F.

↑ Часть 9. Режим MUTE

Далее возник вопрос, как сделать так, чтобы при подключённых наушниках УМ молчал. Ответ нашёл быстро – естественно нужно использовать режим MUTE микросхемы усилителя мощности. Самое простое устройство управления – это, конечно же, кнопка, но вручную гасить УМ не было ни малейшего желания, нужно было как-то автоматизировать этот процесс. На помощь пришла та самая кнопка от компьютерной мыши, ею разместил вплотную к гнезду наушников, таким образом, что при подключении наушников штекер нажимал на кнопку, тем самым разрывая подачу питания на контакт MUTE микросхемы УМ.

Немного потестил сие чудо. Да, все работает: в наушниках звук есть – в динамиках нет; в динамиках есть – в наушниках нет. А как же быть при выключении модуля МР2896 и отключённых наушниках, УМ то продолжает работать и издавать хоть и слабый, но все же шум. Вывод: надо все-таки воспользоваться ещё и режимом MUTE модуля МР2896 (для этого присутствует соответствующий контакт на модуле).

Для выполнения поставленной задачи решил использовать реле на 5 Вольт (из внутреннего модема), но уровня сигнала MUTE в 3,3В модуля МР2896 было недостаточно для срабатывания реле. Поэтому воспользовался связкой транзистор-реле. Сигнала MUTE вполне хватило для открытия транзистора с последующим срабатыванием реле.

Реле с транзистором разместил рядом с вилкой (четвёртый контакт которой как раз пригодился для контакта MUTE) на дополнительной плате усилителя для наушников (на рис.14 хорошо видно жёлтый транзистор, а за ним реле). Дорожки опять резал вручную (см. рис.13), питание для реле взял от блока питания усилителя для наушников.

Осталось только объединить два способа отключения УМ путём соединения последовательно контактов реле с контактами кнопки (рис.16). Для этого была слегка доработана платка с гнездом для наушников.

Все режим MUTE готов.

↑ Часть 10. Доработка линейного входа

Итак, вроде все готово, все получилось, сижу, слушаю, радуюсь, но фантазия не знает предела. В общем, наметилась мелкая доработка. Изначально систему планировалось использовать в качестве усилителя только для домашнего компьютера с дополнительными функциями (SD/USB проигрывателем и радио, когда не хочется включать компьютер), но потом решил, что буду ещё подключать и телефон (в основном для прослушки интернет-радио).
Поэтому добавил ещё одно гнездо линейного входа для телефона, при этом компьютер остаётся подключённым постоянно и нет необходимости перетыкать кабель. Кроме нежелания постоянно передёргивать кабель была и вторая причина необходимости добавления второго гнезда – это большая разница в выходных уровнях сигнала компьютера и телефона.

Чтобы установить второе гнездо, пришлось отклеивать первое. Гнезда склеил вместе суперклеем, просверлил новые отверстия и приклеил их к текстолиту тем же суперклеем. Нижнее гнездо – для компьютера, верхнее – для телефона (рис.17).


Для затухания сигнала от компьютера припаял последовательно ограничительный резистор на каждый канал. Сигнал от второго гнезда (который для телефона) проходит напрямую к УЛВ.
В итоге получился сумматор сигналов линейного входа.

↑ Часть 11. Передняя панель

Вот и дошло дело до создания передней панели. Из чего делать я уже давно знал – давно был найден кусок белого плексигласа толщиной 3мм, который ждал своего времени. Вот оно и настало. Вырезал заготовку, сверху на неё положил переднюю текстолитовую подложку со всеми отверстиями, плотно прижал зажимами к столу, чтобы ничего не сдвинулось, и начал вырезать отверстия. Прямоугольные резал обрезком узкого канцелярского ножа прижатого к жалу мощного паяльника. Такой способ резки был быстрее и, что самое важное, предотвращал от возможных случайных царапин при использовании простого резака.

На этапе разработки дизайна передней панели для ею крепления к текстолиту думал, что придётся сверлить отверстия под болтики, что будет «поганить» общий вид панели. Однако при выравнивании краёв заготовки простым резцом пришла идея фиксации панели без винтиков и болтиков. Передний паз корпуса, куда вставлялась передняя подложка из текстолита, толщина которой 1,5мм, имел ширину 2,5мм, то есть оставалось свободным ещё 1мм. Решил оставшийся миллиметр использовать для крепления плексигласа. Для этого был выточен на станке резец специальной формы, которым был обработан периметр плексигласа. В результате по периметру на пластике получился выступ, который совместно с подложкой вставляется в паз корпуса.

Вырезанные отверстия плексигласа были обработаны надфилями, для некоторых отверстий (кнопки, led-экран, SD/USB входы) была снята фаска.
Первая примерка готовой передней панели наметила две доработки. Первое – это доработка модуля МР2896 и подложки лицевой панели. Дело в том, что толщина бутерброда из подложки и плексигласа получилась 4,5мм (1,5мм + 3мм). Это не позволяло USB устройствам вставляться до конца. Поэтому окно для USB в подложке было расточено, а USB гнездо модуля МР2896 подвинуто вперёд (заподлицо с подложкой).

Вторая доработка касалась кнопок управления. Хоть они и получились высокие без плексигласа, но этого оказалось все же мало. С плексигласом они сидели слишком глубоко, пальцами их невозможно было нажать. Надо было чем-то их нарастить. После нескольких экспериментов с различными материалами, надумал все же использовать тонкий коврик для компьютерной мыши. Из него нарезал прямоугольников размером с отверстия для кнопок и приклеил эти прямоугольники к кнопкам. Эти элементы дали ещё большую мягкость нажатия кнопок, приятную на ощупь.
Так как для подписей кнопок места не было, да и вообще не хотелось делать лишние надписи (ещё не зная как) на лицевой панели, решил, по аналогии с кнопкой вкл/выкл всего устройства, сделать надписи на самих кнопках в виде символов. Значки распечатал на глянцевой фотобумаге и приклеил их к кнопкам. Для устранения остроты торцов кнопок, возможного расслоения фотобумаги и просто для защиты от стирания надписей кнопки были покрыты прозрачным лаком. Под рукой оказался только лак для ногтей, им и воспользовался (рис.18).

Крутилки взял от магнитофона Маяк233. Пришлось немного повозиться с оттиранием их от окислов и прочей нечисти.
Теперь стал думать как сделать надписи на панели. Уже была идея отдать заготовку на фирму, где делают всякие таблички, но тут вспомнил, что раньше была специальная прозрачная плёнка для струйной печати. Вот и решил поискать такую плёнку. На удивление в магазине обнаружил ею, но по листам ею не продают, только пачками. Решил покопаться у себя, помню, что где-то лежит использованная пачка, вдруг повезёт и на каком-то листе найдётся пустое место для моей печати. Таки да, нашлось несколько полупустых плёнок, а дальше, о чудо, штук десять совершенно целых. Круто!!! Засел к компьютеру рисовать надписи. Использовал программу FrontDesigner.

Все надписи хотел сделать черным цветом, но струйник ни в какую не печатал (сопла постоянно забиваются, старенький однако), а вот синим печатал неплохо. Но все равно хотелось чёрного цвета, поэтому на свой страх и риск пустил плёнку в лазерник. Фух, плёнка вышла. Печать-то получилась, вот только лист из-за нагрева слегка деформировался. Пришлось вернуться к струйнику с синей печатью.

Печать выполнил в зеркальном отображении, таким образом передняя панель имеет глянец, а надписи защищены от стирания. Далее острым ножом осталось прорезать необходимые вырезы и отверстия и установить на место (для дисплея и ИК-приёмника вырезы не делал, у них будет дополнительная защита в виде плёнки). Плёнка довольно таки жёсткая и поэтому держится только крутилками переменников и кнопкой включения всего устройства, чего в принципе достаточно (рис.19).

↑ Часть 12. Заключение и выводы

Как ни крути, а для радио нужна антенна. Проводок для неё вывел через отверстие радиатора наружу. В качестве антенны вместо отрезка провода планирую использовать телескопическую (есть такая от радиотелефона), для этого в торце радиатора УМ нарезана резьба, куда она (антенна) и планируется прикручиваться через изолирующие прокладки. В сложенном состоянии антенна ложится на радиаторы вдоль всей задней поверхности и ничему не мешает (рис.20).


И опять понадобилась доработка корпуса. Так как он все-таки выполнен из достаточно мягкой пластмассы, под весом трансформатора передняя центральная часть нижней половины корпуса имела прогиб, что было не эстетично и не практично. Для усиления этой части корпуса в месте между первым и вторым пазом стянул его двумя металлическими полосами толщиной 1,5мм с помощью болтов с потайными шляпками. Полосы изготовил из ракеля большого ксерокса (рис.21).

Да, ещё одно дополнение. В отверстие ИК-приёмника вставил свёрнутую в трубку полоску, вырезанную из плёнки магнитного диска дискеты.
А вот окончательное расположение всех модулей (рис.22).


В будущем думаю добавить модуль индикатора уровня сигнала.
Для более качественного подключения динамиков вместо двух планок можно установить до 8 гнёзд с разъёмом типа «тюльпан», а благодаря модульной системе легко увеличить количество каналов усиления добавлением соответствующих плат и при этом использовать незадействованные выходные гнезда.

Вот, наверное, и все, наконец-то я его закончил. В принципе девайс готов к использованию, внешним видом доволен, функциональность большая.

Возможности и функции системы:
1. Воспроизведение эфирных радиостанций в диапазоне 87-108 МГц.
2. Воспроизведение аудиофайлов с SD/ММС карт.
3. Воспроизведение аудиофайлов с USB устройства (флешки, внешние HDD).
4. Воспроизведение сигнала с линейного входа от разных источников с разным уровнем сигнала.
5. Одновременное воспроизведение музыки от двух внешних источников сигнала.
6. Прослушивание аудио через наушники.
7. Наличие программных установок эквалайзера при воспроизведении от SD/USB устройств.
8. Наличие регулятора тембра для всех режимов.
9. Наличие регулятора баланса.
10. Включение режима MUTE основного модуля при поиске радиостанций, включении паузы, установке уровня звука на ноль.
11. Перевод усилителя мощности в режим STAND-BY при подключении наушников или перевода основного модуля в режим MUTE.
12. Использование устройства в качестве часов с функцией будильника.
13. Возможность заряжать телефон или другое USB устройство и одновременно воспроизводить с этого устройства аудиофайлы или другой аудиоконтент непосредственно через USB разъем либо через линейный вход.

↑ Файлы

Все печатные платы в формате SprintLayout и даташиты на микросхемы находятся в архиве
🎁proekt_MultimediaSystem.zip  270.79 Kb ⇣ 138 .


Материалы, которые использовались при разработке мультимедийной системы:
бумага А4, ватман, тетрадь в клетку, глянцевая фотобумага, текстолит, плексиглас, лак для ногтей чёрный, краска аэрозольная чёрная, спирт, жидкость для снятия лака, вата, наждачная бумага (различные размеры), дисковод FDD, дисковод CDROM, элемент экранирования лампового телевизора, провод сетевой от паяльника, кабель UTP, провода блока питания компьютера, провода экранированные для CDROM с розетками типа MW-хх, провода не экранированные для CDROM, реле на 5В внутреннего модема, ракель ксерокса формата А3, болты М3 различной длины с различной формой шляпки, гайки М3, аудиоконнекторы, гнездо для наушников, нерабочая материнская плата, различные электронные компоненты, коврик для компьютерной мыши, лак для ногтей прозрачный, дискета 3.5”, плёнка для струйной печати InkTransparent, крутилки магнитофона Маяк233.

Оборудование, которое применялось при разработке мультимедийной системы:
карандаш грифельный, ластик, лампа настольная, маркер, нож-резец, нож канцелярский, электролобзик, ножовка по металлу, напильник большой (треугольник), надфиль треугольник, надфиль квадрат, надфиль плоский, пробой, молоток, дрель, сверло (0.9, 1.2, 1.5, 2.5, 3, 4, 6, 8), метчик 3мм, паяльник 25Вт, паяльник 40Вт, шило, отвертка крестовая маленькая, отвёртка крестовая большая, отвёртка шлицевая, тиски маленькие, плоскогубцы, плоскогубцы узкие (утконосы), ножницы, ножницы по металлу, принтер лазерный ч/б, принтер струйный, суперклей, клей ПВА, точильный станок из HDD, мобильный телефон с ОС Android и ПО EveryCircuit, компьютер с различным ПО.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации