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#第六届立创电赛#2.1功放台式电脑桌面小音响-小身材大能量!

创建时间:3年前

描述

<h3><span class="colour">先不描述了,先上图!</span></h3> <p><span class="colour"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/z8AFgJeiHTXWNzVk8vTzMp31wOC78MHBYkmz0mR6.jpeg" alt="" width="1200" height="1080"></span></p> <p style="text-align:center;"><strong><span class="colour">图1.制作完成的样子</span></strong></p> <p style="text-align:center;"><span class="colour"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/5BTcmw8UFdRTy5xIcsIWcjO9dM0OJ7VgAoEgMWFU.jpeg" alt="" width="1200" height="1080"><strong>图2.打开它的身体</strong></span></p> <p style="text-align:center;"> </p> <h3><span class="colour">* 1、项目功能介绍</span></h3> <div><hr></div> <div> </div> <h4><span class="colour">能驱动大音响的小功放板。2.1声道(左右低),中高音完美表现,低音撼动玻璃窗!</span></h4> <div> </div> <div> <div style="text-align:center;"><strong><span class="colour">表1.电气参数表</span></strong></div> <div> <table style="border-collapse:collapse;width:95.7807%;height:392px;margin-left:auto;margin-right:auto;"><tr style="height:22px;"><td style="width:28.0528%;height:22px;">参数名称</td> <td style="width:37.1046%;height:22px;">参数值</td> <td style="width:32.5795%;height:22px;">备注</td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:28.0528%;height:22px;"><span class="colour">阻抗匹配</span></td> <td style="width:37.1046%;height:22px;"><span class="colour">4-8Ω</span></td> <td style="width:32.5795%;height:22px;"><span class="colour">注意喇叭功率</span></td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:28.0528%;height:22px;"><span class="colour">供电</span></td> <td style="width:37.1046%;height:22px;"> <p><span class="colour">DC12V-18V</span></p> <p><span class="colour">或 AC12V@50HZ</span></p> </td> <td style="width:32.5795%;height:22px;"><span class="colour">单电源供电(电源功率不够的可能带不动)</span></td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:28.0528%;height:22px;"><span class="colour">设计功率</span></td> <td style="width:37.1046%;height:22px;"> <p><span class="colour">左声道15w</span></p> <p><span class="colour">右声道15w</span></p> <p><span class="colour">低音18w</span></p> </td> <td style="width:32.5795%;height:22px;">理论值</td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:28.0528%;height:22px;">音频输入接口</td> <td style="width:37.1046%;height:22px;">3.5mmm耳机插座</td> <td style="width:32.5795%;height:22px;"> </td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:28.0528%;height:22px;">音频输出接口</td> <td style="width:37.1046%;height:22px;">左、右、低音</td> <td style="width:32.5795%;height:22px;">螺丝压线端子</td> </tr></table></div> <div> </div> <div> <h4>预留音源板接口:</h4> <div style="padding-left:40px;">5PIN端子,2.54mm间距。可以对接音源板/蓝牙板/等</div> <div style="padding-left:40px;"> <div style="padding-left:40px;"> </div> <div style="text-align:center;"><strong>表2.接口线序</strong></div> <div> <table style="border-collapse:collapse;width:101.326%;height:216px;margin-left:auto;margin-right:auto;"><tr style="height:22px;"><td style="width:32.5787%;height:22px;">序号</td> <td style="width:32.5787%;height:22px;">标识</td> <td style="width:32.5795%;height:22px;">功能</td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:32.5787%;height:22px;">1</td> <td style="width:32.5787%;height:22px;">L</td> <td style="width:32.5795%;height:22px;">左声道输入</td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:32.5787%;height:22px;">2</td> <td style="width:32.5787%;height:22px;">A-G</td> <td style="width:32.5795%;height:22px;">音频公共端COM</td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:32.5787%;height:22px;">3</td> <td style="width:32.5787%;height:22px;">R</td> <td style="width:32.5795%;height:22px;">右声道输入</td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:32.5787%;height:22px;">4</td> <td style="width:32.5787%;height:22px;">G</td> <td style="width:32.5795%;height:22px;">电源地(负极)</td> </tr><tr style="height:22px;"><td style="width:32.5787%;height:22px;">5</td> <td style="width:32.5787%;height:22px;">12</td> <td style="width:32.5795%;height:22px;">12V输入(正极)</td> </tr></table></div> </div> </div> </div> <div> </div> <div> </div> <h3><span class="colour">*2、项目属性</span></h3> <div><hr></div> <div> </div> <div><span class="colour">项目首次公开。是原创。项目未曾在其他比赛获奖。项目未在学校参加答辩。</span></div> <div><span class="colour">参考的开源项目:1.《</span><a href="/winton/d-lei-shuo-zi-gong-fang" target="_blank">【课程设计】TPA3116+M18蓝牙数字功放</a>》</div> <div> </div> <h3><span class="colour">* 3、开源协议</span></h3> <div><hr></div> <div> </div> <div><span class="colour">GPL3.0开源协议</span></div> <div> </div> <h3><span class="colour">*4、硬件部分</span></h3> <div><hr></div> <div> </div> <div><strong><span class="colour">本项目全程使用使用立创EDA设计制造。</span></strong></div> <div> <div> </div> </div> <h4><span class="colour">1、<strong>主要的元器件选择</strong>。</span></h4> <p style="padding-left:40px;"><span class="colour">左右声道部分设计采用TPA3116(<a href="https://item.szlcsc.com/51153.html" target="_blank">C50144</a>)50+50w功率,低音采用TDA2030(<a href="https://item.szlcsc.com/2779098.html" target="_blank">C2683154</a>)18W功率(采用TDA2030做低音是因为TPA3116有点贵,怕薅羊毛过度,把羊薅的太疼)。音频前级均采用NE5532(<a href="https://item.szlcsc.com/838589.html" target="_blank">C783611</a>)。</span>然后由于<span class="colour">没有买到TPA3116,后来选用了同封装的TPA3130(<a href="https://item.szlcsc.com/96407.html" target="_blank">C95206</a>),功率为15w+15w作为桌面功放也绰绰有余了。</span></p> <div> <div> </div> </div> <h4><span class="colour">2、低音选频电路。</span></h4> <div style="padding-left:40px;"><span class="colour">如下,采用传统RC选频,在NE5532的运放1到运放2之间,得到低音信号。选频部分电路如下:</span></div> <div> <h4> </h4> </div> <div><span class="colour"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/aKRRgdB30G2bl7uU6mSQKYSibuAGxFbuSIxdcgs0.png" alt=""></span></div> <div> <div> </div> </div> <h4><span class="colour">3、<span style="font-size:18px;"><strong>单点接地!</strong></span></span></h4> <div style="padding-left:40px;"><span class="colour">信号地和电源地分开,最后通过一枚磁珠单点接地,<strong>AGND--[磁珠]--GND</strong>,可以避免电源复杂情况下的很多干扰噪声。磁珠相当于一个电感,可以隔绝电源地中很多干扰噪音,因为这个是模拟电子且放大倍数较大,细微噪音干扰都可以造成无音频时的底噪。因此在模拟地AGND和电源地GND之间需要选用磁珠连接,可以很好的避免类似的底噪音。</span></div> <div> </div> <h4><span class="colour">4、<strong>散热</strong></span></h4> <div style="padding-left:40px;"><span class="colour">TPA3130(<a href="https://item.szlcsc.com/96407.html" target="_blank">C95206</a>)发热量很小,无须散热片(其实也可以贴一个,问题不大)。TDA2030发热比较厉害,毕竟我们都是发烧友。买了5块钱10个的小散热片(还带胶)给它贴上。</span></div> <div style="padding-left:40px;"> <table style="border-collapse:collapse;width:96.2165%;"><tr><td style="width:49.22%;"> <p style="text-align:center;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/XwlYJe5wLa2SwKAn1AdTudbtFwv8K1cYh8A9TJr2.jpeg" alt="" width="950" height="534"></p> <p style="text-align:center;">小散热背后</p> </td> <td style="width:49.22%;text-align:center;"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/lZyHTQ2auwwJvk9lIJe4LNQgfpiy7e6hT8073nr5.jpeg" alt="" width="950" height="534">小散热前面</td> </tr></table></div> <div> </div> <h3><span class="colour">*5、软件部分</span></h3> <div><hr></div> <div> </div> <div><span class="colour">本项目属于模电项目,无软件代码。</span></div> <div> </div> <h3><span class="colour">*6、BOM清单</span></h3> <div><hr></div> <div> </div> <div><span class="colour">详细请移步文末原理图</span></div> <div> </div> <h3><span class="colour">*7、大赛LOGO验证</span></h3> <div><hr></div> <div><span class="colour"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/j6U3sM26Jc1kuHEEaE2hD7NBTJVm6TVnxkJklvlo.jpeg" alt="" width="580"></span></div> <div style="text-align:center;"><span class="colour">(嘉立创的紫色确实不错啊)</span></div> <h3><span class="colour">* 8、避坑指南</span></h3> <div><hr></div> <div> </div> <h4><strong><span class="colour" style="font-size:16px;">1、低音声音比较小(衰减的太厉害)</span></strong></h4> <div style="padding-left:40px;"><span class="colour">网上看到同时用左右声道作为低音音源时,可以用大电阻衰减信号避免左右声道合一后出现不分左右的问题。如下图:</span></div> <div> <div> </div> </div> <div><span class="colour"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/Ya5KszxIbH6XqpOvLX9Zg5iI56BijHiX711OqDaN.png" alt=""></span></div> <div> <div> </div> </div> <div style="padding-left:40px;"><span class="colour">后来打板<span style="font-size:18px;"><strong>实测确实能发声,但是低音声音比较小了(衰减的太厉害)</strong></span>。遂去掉了那两颗电阻,只采用右声道作为音源输入,<span style="font-size:18px;"><strong>问题解决</strong></span>(<span style="font-size:12px;">其实应该还有多种解决方法,这时候我毕竟已经打了板子,这办法最好解决,还不用重打板,少薅一次羊毛)</span>。其实用其中一个声道的音源来做低音音源其实问题不大。实测可行。改后的电路如下:</span></div> <div> <div> </div> </div> <h4><span class="colour"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="//image.lceda.cn/pullimage/VcdconZhpAgNuJFDGIpDrinsxnhGy6zyqY5dzYCq.png" alt=""></span></h4> <h4><span class="colour">2、物料没货</span></h4> <p style="padding-left:40px;"><span class="colour">没有买到TPA3116,后来选用了同封装的TPA3130(<a href="https://item.szlcsc.com/96407.html" target="_blank">C95206</a>),功率为15w+15w作为桌面功放也绰绰有余了。</span></p> <h4><span class="colour">3、音响一直popo响</span></h4> <p style="padding-left:40px;"><span class="colour">刚开始用了一个12V1.5A的适配器,音响一直popo响,或者一大声就popo响,后来发现是功率不够,无法启动,单电源供电的(电源功率不够可能带不动)。后来换了电池供电,问题解决。</span></p> <h3> </h3> <h3><span class="colour">* 9、注意事项</span></h3> <div><hr></div> <div> </div> <p>1、请遵守开源协议</p> <p>2、转载参考请注明来源:立创开源平台<a href="/Red_mt/21gongfang" target="_blank">https://oshwhub.com/Red_mt/21gongfang</a></p> <p>3、案例仅供参考,笔者水平有限,多多包涵啦。目前实测可行不代表以后也实测可行,小伙伴注意上电检查,实在不行大不了炸管子嘛</p> <p> </p> <h3><span class="colour">* 10、项目演示视频--成功的喜悦!</span></h3> <div><hr></div> <div><span style="font-size:12px;color:#95a5a6;"><span class="colour">视频要求:请横屏拍摄,分辨率不低于1280×720,格式Mp4/Mov,单个视频大小限100M内;</span></span></div> <div> <div><span style="font-size:12px;color:#95a5a6;">视频标题:立创电赛:{项目名称}-{视频模块名称};如立创电赛:《自动驾驶》-团队介绍。</span></div> <div>1P-功放概况讲解    </div> <div>2P-测试之重低音“炸楼”</div> <div>3P-把它装到盒子里</div> <div>(戴耳机更震撼!)</div> <div> </div> </div>
  • 立创电赛:《2.1功放》-1P-功放概况讲解.mp4

  • 立创电赛:《2.1功放》-2P-测试之重低音“炸楼”.mp4

  • 立创电赛:《2.1功放》-3P-把它装到盒子里.mp4

文档

左右声道/电源电路

重低音放大

PCB_#第六届立创电赛#2.1台式电脑桌面小音响

BOM

ID Name Designator Footprint Quantity Manufacturer Part Manufacturer Supplier Supplier Part
1 HDR-M-2.54_1x2 AC HDR-M-2.54_1X2 1
2 PJ-326 3.5耳机座 贴片 AUDIO2 PJ-326B 1
3 680nF C1,C12,C19,C30 C0805 4
4 1nF C2,C4,C13,C20,C26,C31 C0805 6
5 10nF C3,C10,C22,C29 C0805 4
6 100nF C5,C27,C36,C38 C0603 4
7 470uF C6,C7,C33,C35,C39 CAP-TH_BD8.0-P3.50-D1.0-FD 5
8 1uF C8,C9,C11,C16,C21,C23,C24,C25 C0805 8
9 220nF C14,C15,C17,C18 C0805 4
10 2200uF C32 CAP-TH_BD13.0-P5.00-D1.2-FD 1
11 10uF C37 C0603 1
12 1N5822 D1,D2,D3,D4 DO-201AD_BD5.3-L8.4-P12.50-D1.4-FD 4
13 DC005_C431533 DC12 DC-IN-TH_DC005 1
14 HDR-M-2.54_1x5 J1 HDR-M-2.54_1X5 1
15 10uH L1,L2,L3,L4 IND-SMD_L6.0-W6.0_SLF6028T 4
16 120Ω L6 L0603 1
17 CONN-TH_2P-P5.08 P1,P2 CONN-TH_2P-P5.08 2
18 LED-TH-3mm_G POWER LED-TH_BD3.0_GREEN 1
19 3.3R R1,R7,R11,R16 R0805 4
20 100k R2,R8,R18,R20 R0603 4
21 20k R3,R10,R12 R0603 3
22 10k R4,R6,R13,R14 R0603 4
23 51k R5 R0603 1
24 50K R9 RES-ADJ-TH_RK16312A0BKR 1
25 510k R15 R0603 1
26 1k R19 R0603 1
27 NE5532 U1,U3 SOIC-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 2
28 TPA3116D2DAD U2 HTSSOP-32_L11.0-W6.1-P0.65-LS8.1-BL 1
29 CJ7812 U4 TO-252-2_L6.5-W6.1-P4.58-LS10.0-TL 1
30 100nF C40,C46 C0603 2
31 1uF C41 C0805 1
32 220nF C42 C0805 1
33 100pF C43 C0603 1
34 470uF C44 CAP-TH_BD8.0-P3.50-D1.0-FD 1
35 2.2uF C45 C0603 1
36 2200uF C47 CAP-TH_BD13.0-P5.00-D1.2-FD 1
37 220nF C48,C50 C0603 2
38 22uF C49 C0603 1
39 10uF C51 C0603 1
40 1N4001 D5,D6 DO-41_BD2.4-L4.7-P8.70-D0.9-RD 2
41 CONN-TH_2P-P5.08 P3 CONN-TH_2P-P5.08 1
42 2N3904 Q1 TO-92-3_L5.1-W4.1-P1.27-L 1
43 2N3906 Q2 TO-92-3_L5.1-W4.1-P1.27-L 1
44 10k R21,R22,R23 R0603 3
45 75k R24 R0603 1
46 50K R26 RES-ADJ-TH_RK16312A0BKR 1
47 1.5 R28,R35 R0603 2
48 56K R29,R30,R33 R0603 3
49 1 R31 R0603 1
50 30k R32 R0603 1
51 3.3k R34 R0603 1
52 TDA2030 U6 TO-220-5_L10.5-W15.5-P1.70-TL 1
53 NE5532 U5 SOP-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 1

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评论(23)

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336027A 回复
<p>我也想自己做一个,那个pcb是已经改完的吗,还是要自己改那个音源输入那个地方?谢谢(*°∀°)=3</p>
Red_mt 回复
<p>已经改好了的。低音部分仅采用了右声道的声音来做输入。实测是可以行的,不挑剔的话可以用。</p>
336027A 回复
<p>不嫌弃🤣,已经打好板在焊了,就是3118芯片焊完被我用万用表测过电阻(怕焊接连锡短路),芯片会不会坏掉😬</p>
你不爱我这是病 回复
<p>涉及软件部分吗? 还是说直接打板子焊接完就可以用了</p>
机电小汪 回复
<p>嗡嗡响是因为滤波电容小了,纹波太大,换大就好了</p>
wuming123 回复
<p>![image.png]<img src="//image.lceda.cn/pullimage/XzFENjMBJDpIoTOBVoHtgmcyLy8Ez5jVu6J3Wv2i.png" alt="image.png">樓主这个1.5是1.5R的电阻吗?</p>
wuming123 回复
<p>供电接个0603的电阻功率够吗?</p>
wuming123 回复
<p>供电接个0603的电阻功率够吗?</p>
Red_mt 回复
<p>数字功放芯片,不涉及到软件部分。直接用。</p>
Red_mt 回复
<p>是的,1.5是1.5欧姆</p>
Red_mt 回复
<p>当时也是学着做的,后来能响,没有炸。考虑是12V低电压的原因,芯片在12V的功率也不高,也是运气好,多种巧合才没炸。要是你移植用于36V环境估计是得换大功率的电阻了。</p>
Red_mt 回复
<p>感觉是我的变压器在嗡嗡嗡,它算是小牛拉大车了。</p>
bhq_123 回复
<p>40w(20w+10w*2)带的动吗</p>
Red_mt 回复
<p>喇叭不像其他用电器,肯定可以响,可能就是无法完全发挥你喇叭的潜力吧。</p>
xiaoyev5 回复
<p>您好 我想请问一个问题 我自己买的两个喇叭 一共只有4根线 该怎么接低音 是我买的喇叭有问题 还是?问了卖喇叭的卖家 人家不知道 期待您的回复 谢谢!</p>
Red_mt 回复
<p>低音一个喇叭,左声道一个喇叭,右声道一个喇叭,共需要三个喇叭。如果只有两个喇叭,只接左右声道,或者再买一个低音的大喇叭再接低音的端子上。</p>
ltth 回复
<p>20W的喇叭应该要改哪些地方才能达到最大功率</p>
Red_mt 回复
<p>@ltth 不用修改。</p>
Red_mt 回复
<p>@ltth 20w不能全额推动</p>
fardi 回复
<p>您好,请教您一些问题。<br/>1.TPA3116一块芯片出L和R左右两个音箱的信号,那这一块功放板应该放在哪个箱子里呢?是放在其中一个箱子里在飞线到另一个箱子吗?<br/>2.上述问题也引出了第二个问题,LR信号混音后经过低通选频在放大后输出到低音喇叭中,这个输入的LR信号也是从TPA3116功放板上飞线引过来的吗?<br/>3.TPA3116的输入音频信号L,R是从哪里来的呢?是声卡吗,还是什么解码器,蓝牙?之类的。<br/>我有几年的电路工作知识,包括电路分析,模电,PCB布局布线。但是我对音响系统的链接和结构构成不太明白,希望您看到后能不吝赐教!麻烦了!</p>
fardi 回复
<p>关于左右声道经30K电阻衰减后混音同时作为低频的输入信号前先要经过一级比例放大器放大效果才正常,楼主没有经过放大直接用电阻衰减肯定会导致声音小</p>
Red_mt 回复
<p>1、您看我第3段视频,我是电路部分都是放在低音的箱体内的(变压器、功放板)。我的卫星箱(左右声道)是通过3.5mm耳机插头传输音频。您也可以飞线,当然或者采用其他美观的方式(比如莲花头)。<br/>2、只有一块板,音源都是从R_IN 和L_IN标签处来的,相同标签的是连接在一起的相通的。从解码板输入,或者是“AUDIO2”的输入座子。<br/>3、我是使用的一个以前的解码板提供音源(第3段视频内可以看到),它具备蓝牙、SD、USB读取的功能。</p>
Red_mt 回复
<p>嗯嗯,在上面描述中的 “*8避坑指南” 中我也有提到这个原因。简单更正了。更完善的方案当然得留给大家去“造物”了,这就是“自造”的快乐![emojis:爱你]</p>
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