Вводные данные такие: Небольшая комната 22 м2. прямоугольной формы. По длинной стороне телевизор 55 дюймов. Над ним проектор, направленный на противоположенную сторону, на которой ослепительно белые обои, это экран. Источник видео – ТВ бокс на Android TV. Источник звука - две пары недорогих напольников Premiera ES-621 MC.   

Задача – сделать домашний кинотеатр с объемным звуком 5.1 высокого качества с небольшими затратами. Вносить в комнату сабвуфер и центральный канал нельзя. Не разрешили, да и некуда. Поэтому делать кинотеатр нужно на четырех колонках расставленных по углам комнаты.

Делаем так: Cinema Q. Четырехканальный USB аудио ЦАП - Усилитель для домашнего кинотеатра. Усилитель подключается к USB Audio. По дизайну он похож на приставки на Android TV. Можно взять любую. Единственное условие у ТВ бокса должен быть выход USB Audio, который есть у всех современных приставках.

Основной функционал.

В этом усилителе на входе USB транспорт Reflex 3. Транспорт сконфигурирован как  многоканальный 5.1 на трех портах I2S, за ним стоит аудиопроцессор ADAU1452. На двух выходных I2S портах ADAU1452 два стерео усилителя SSM3582 с цифровым входом. Они кстати не только с цифровым входом, но и цифровым выходом.

В SigmaStudio собираем проект. Схема такая.

На входе три I2S порта Reflex 3. Input1 - Левый, Правый, Input2 – Центр, Бас, Input3 – Тыл левый, правый. Всего шесть каналов. Но нам нужно четыре! Поэтому Центральный канал микшируем с фронтальными Левым и Правым, а Бас отправляем на Левый и Правый тыла. Для баса не важно откуда он будет звучать, очень трудно определить источник.

Таким образом, получаем четыре канала из шести. При прослушивании эффект surround звучания полностью сохраняется. Фронт, Центр, Тыл на своих местах. Бас отовсюду.

Теперь обратим внимание на выходной каскад, переключатель Nx4-1. Этот коммутатор разворачивает все каналы на 180 градусов. Помните? В комнате проектор направлен на противоположенную сторону. Так вот, когда захочется посмотреть фильм на большом экране, который напротив телевизора, разворачиваем звук и кресла.

Дополнительные функции.

ADSurround. В схему встроен фирменный алгоритм от Analog Devices – пространственный звук.

Это искусственный сурраунд. Алгоритм из стерео сигнала способом известным только в Аналог Девайс “вытягивает” тыловые каналы, центр и ещё преобразует фронтальные. На слух диалоги или солист уходят в центр, во фронтальных каналах остается основное музыкальное сопровождение и те диалоги, которые слышны слева или справа, например, если актеры сидят за столом напротив друг друга. А всякие окружающие шумы (например улица, зал, лес) уходят/добавляются в тыл. Эффект очень интересный. Особенно если это музыка. Ты сидишь в зале и в этом зале точно появляются стены. Трудно объяснить, нужно самому слушать.

Автоматическое выключение.

Алгоритм Signal Detection2. На вход подаются сигналы с левого и правого фронта. Если уровень сигнала в течении 3,5 минут ниже -50 дБ. На выходе выставляется единица, которая через GPIO_6 подается на вход монитора питания транспорта Raflex и он отключает питание усилителя.

Детектор пространственного звука.

Еще один детектор сигнала в схеме - Signal Detection1. На вход подаются сигналы Центрального канала и Басового канала. Даже малейший звук пролетающей птицы на уровне -59 дБ в любом из этих каналов в течении 6 мс. указывает на то, что у нас фильм со звуком 5.1. На выходе GPIO_7 единица. Она включает индикацию на светодиоде.

WAW пукалка.

В WAW плеер загружен звук knopka-klik-glubokii. Он подмешивается к каналам фронта. При включении усилитель “Кликает”

Больше ничего примечательного в проекте нет. Регулировка громкости, баланс.

Ну может быть ещё вы обратили внимание на инверторы в левых каналах. Переднем и тыловом. Это алгоритм поставлен для получения синфазного выхода. И связан он с особенностью монтажа микросхем усилителей SSM3582.

Это KiCad Project.

Компрессор.

На выходе усилителя установлены усилители мощности SSM3582. Они также интегрированы в SigmaStudio и при инициализации в них включается компрессор, который не позволяет усилителю выйти в Клип при максимальной громкости. В архивах проекта можно посмотреть эти настройки.

Два слова об этой микросхеме – уникальный полностью цифровой усилитель с цифровым входом (I2S) и цифровым выходом. На акустику подается ДельтаСигма модулированный сигнал. Аналогового сигнала нигде нет, он формируется в акустической системе на поверхности динамиков и в вашей голове.

С чем было испытано.

Усилитель Cinema Q со звуком Multichannel 5.1 работает безупречно в онлайн кинотеатрах: Wink, Иви, Netflix, Dune HD, Lampa. Этого с головой хватит.

К сожалению звук только стерео в кинотеатрах Кинопоиск и Окко. Такие вот у них плееры.

Усилитель четырехканальный, поэтому для построения домашнего кинотеатра к нему необходимо подключить четыре акустические системы мощностью не менее 40Вт, лучше 80-100Вт. Акустику просто расставьте по углам комнаты.

Одинаковые проекты по схеме но с различными настройками регистров ADAU1452 и SSM3582 созданы для каждой частоты дискретизации от 44,1 кГц до 192 кГц. Цвет индикации меняется в зависимости от частоты. Посмотрите в архиве.

Проекты загружаются в Усилитель с помощью ПО ChipStudio. На странице проекта есть все инструкции.

Драйвер ASIO

Этот усилитель построен на USB транспорте Reflex 3, а значит он работает с любыми ASIO драйверами любых производителей.

Что нужно сделать, чтобы запустить его под драйвером ASIO? Узнаете Vid/Pid устройства, под которое вы хотите замаскировать усилитель Cinema Q. На странице производителя устройства находите драйвер, скачиваете и устанавливаете на ПК. Дальше открываете ChipStudio В ней открываете ComboProject. В меню Tools выбираете USB Setting и меняете Vid/Pid устройства.

Всё. Усилитель теперь другой и его подхватывает драйвер ASIO стороннего производителя.  

p.s. После двухмесячного потребительского тестирования меня понесло и были созданы ещё четыре проекта. Они основаны на описанном здесь. Но посмотрите отличия сами.

Проект SigmaStudio & ChipStudio #1 Cinema Quad factory - заводскаяпрошивка. Описание в тексте выше.
Проект SigmaStudio & ChipStudio #2 - реверс каналов заменен на двухуровневый алгоритм SuperBass.
Проект SigmaStudio & ChipStudio #3 - схема регулировки баланса "Лево - Право" заменена на схему "Фронт - Тыл".
Проект SigmaStudio & ChipStudio #4 - модификация заводской прошивки в которой отключена функция автоматического выключения при отсутствии сигнала. Усилитель выключается только вместе с компьютером / ТВ боксом или кнопкой Power.
Проект SigmaStudio & ChipStudio #5 - кнопкой ADS включается или отключается тонкомпенсация, она же loudness - алгоритм, позволяющий сделать звучание аудиосистемы комфортным даже при низкой громкости. Автоматического выключения при отсутствии сигнала нет.