Kísérleti hangrendszer tervezése házimozihoz

Kísérleti hangrendszer tervezése házimozihoz Név: Beregi Bence (H1EIW4) Konzulens: Orosz György BSc önálló laboratórium 2012.05.10. Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Házimozi felépítése Általános felépítésük Audio S/Pdif formátumban, optikai vagy koaxiális kábelen Sony/Philips szabvány Sztereo jel 16-24 bit ( ProLogic) Multichannel (5.1) Kódolt, nem hozzáférhető dekódolási algoritmus 7.1-es átvitelhez kevés az S/Pdif sávszélessége Otthoni használatra 5.1 megfelelő hangzást biztosít

Házimozi tervezése Motivációk Nagy teljesítményű házimozi erősítők hiánya Megoldás: külön erősítő és dekóder Dekóder önmagában nehezen fellelhető Szabadon bővíthető egyedi funkciókkal Meghibásodás esetén szervizelés egyszerűbb Specifikáció Digitális audio jelek fogadása optikai és koaxiális kábelen Digitális formátumok felismerése, dekódolása(ac3,dts,dd) Analóg kimenetek előállítása

Rendszerterv Tápegység line in A/D I2S S/Pdif 3 MUX Formátum konverter (STA310) D/A I2S 6 6 6 encoder I2C LCD infra µc bill RS232

Formátumkonverter Kevés céláramkör, és általában licenc díj ellenében használható STA310 kézenfekvő megoldás Elérhető dokumentáció (ST gyártmány) Mások által megvalósított kapcsolások Specifikációt teljesíti (AC3, MPEG,DD, DTS, ProLogic) I2C-vel vezérelhető 24bit-es felbontás, 44.1-192kHz mintavételi frekvencia Egyéb extrák (hangerő szabályozás, csatornák közötti késleltetés állítás, némítás, karaoke)

D/A átalakító STA310 számos formátumot ismer széles körben lehet D/A-t választani Audio célokra a Szigma-Delta D/A az elterjedt Nagy bitszám Olcsó Akár 6-8 csatorna is 1 tokban kicsi helyigény Választott típus: PCM1691 8 csatorna, 24 bit, SNR 111 db, 8 khz-192 khz, I2C vezérlés, I2S jel formátum, HTSSOP48 tok Kimenetére aktív másodfokú szűrő(gyári ajánlást használom(opa4353))

Jelcsatlakoztatás STA310 közvetlen S/Pdif bemenet (kódolt jel) Analóg multiplexerrel(adg 704) illeszthető hozzá optikai vevő jele és szabványos S/Pdif jel is Jelszintre figyelni kell ADG 704(mux) 2.5V tápfesz S/Pdif ±0.5V (szinteltolás) Optikai vevő(gp1fav31rk0f) 0-3.3V (feszültségosztás) STA310 másik bemenete I2S (2db) Szabványos A/D átalakító által ismert bemenet Karaoke funkció bemenete Line in bemenet (sztereo ProLogic) Általam választott A/D: PCM1802 (Delta-Szigma) 2 csatorna, 24 bit, SNR 105dB, 16kHz-96kHz, SSOP20 tok

Tápfeszültségek Analóg Digitális +5V +3.3V +2.5V +3.3V +2.5V STA310 x x x PCM1691(D/A) x x PCM1802(A/D) x x OPA4353 x ADG704(mux) x opt. Vevő x STA310 analóg 2.5V: PLL szűrőknek és S/Pdif bemenetnek A/D és D/A analóg 3.3V: több ajánlás szerint sem érdemes a digitális(zajos) 3,3V-ra kötni Optikai vevő digitális 3.3V: ferrites szűrővel leválasztás

Tápfeszültségek Egytranszformátoros tápfeszültség Fontos a jó szűrés a digitális és analóg tápok között Speciális T-szűrők használata(murata) Lineáris stabilizátorok használta Kapcsoló üzeműek mellőzése, a zaj elkerülése végett Földelési problémák felvetődése az alkatrészek vegyes tápellátása miatt Csillagpontos földelés 2 földsáv kialakítás(analóg, digitális) Analóg földön: A/D, D/A, műveleti erősítők Digitális földön: STA310, multiplexer, optikai vevő Kivitelezés 4 rétegű NYÁK-on

Összefoglalás, kitekintés Eredmények: Rendszerterv elkészítése Áramköri elemek kiválasztása. Szempontok: Specifikációk Költség Méret/Tokozás Kapcsolási rajz elkészítése Áramkörök beszerzése Hátralévő feladatok NYÁK megtervezése Mikrokontrolleres vezérlő egység megtervezése, felélesztése Végfokozatok illesztése