Внешний вид готового усилителя
При проектировании усилителя предполагалась следующая логика работы усилителя:
— Звук только в тех помещениях в которых в данный момент времени находятся люди.
— Возможность подстроить уровень громкости для каждой комнаты независимо от остальных и желательно через веб интерфейс, а не регулировкой подстроечного или переменного резистора.
— На время молчания, усилители необходимо переводить в режим Mute чтобы избежать лишних шумов от акустики.
— Форм фактор для установки в слаботочный шкаф с креплением на DIN рейку.
В результате поисков, чтения даташитов и сравнения существующих микросхем усилителей низкой частоты (УНЧ), был выбран усилитель на микросхеме PAM8610. Данная микросхема представляет из себя стерео усилитель D класса, что подразумевает высокий КПД, а это меньший нагрев и низкое потребление в сравнении с другими классами усилителей.
Характеристики микросхемы PAM8610:
Мощность: 2 х 10 Вт
Напряжение питания min, (В): 7.0
Напряжение питания max, (В): 13.5
КПД: более 90% (не требует радиаторов охлаждения)
Еще одним существенным плюсом была цена, так как предполагалось 5 стерео зон усиления. Стоимость готового модуля усилителя на али порядка 1$. Если покупать только микросхемы то выходит дороже. Я покупал готовые платы, снимал с них микросхемы, частично обвеску (резисторы, конденсаторы) и запаивал их на свои платы.
Вот такие модули я покупал для разборки.
Усилитель собран по следующей схеме:
Мозгом усилителя является микроконтроллер ATmega328 с «ардуиновским» бутлоадером. Код написан в среде Arduino. Управление усилителем организовано через Ethernet по протоколу MQTT. Ethernet собран на микросхеме W5100.
Платы для усилителя заказывал в Китае. Это был первый опыт заказа плат в Китае, изготовление и доставка заняли около месяца. Качеством я вполне доволен практически не отличается от изготовленных в России, единственный момент это защитная маска, мне она показалась не такой прочной как на платах из России. но на этот незначительный и ни на что не влияющий недостаток можно вообще не обращать внимания.
Плата основания усилителя.
Плата с установленными усилителями
Немного про функции усилителя. Усилитель имеет один аудио вход, который через конденсаторы распараллеливается на 5 усилителей. Линия Shutdown всех усилителей объединена в одну цепь и служит для отключения всех усилителей, например при включении сценария никого нет дома. Вход Mute служит для включения и отключения звука каждого усилителя независимо. Регулировка громкости каждого усилителя имеет 32 ступени регулировки (от -75дБ до +33дБ) служит для настройки одинакового уровня громкости в разных зонах с сохранением значений в энергонезависимую память микроконтроллера. Имеется еще общий для всех усилителей вход Fade, плавное нарастание звука при отключении режима Shutdown.
За логику оповещения и определения зон включения усилителя отвечает серверная часть работающая на базе IoBroker. Определение присутствия людей в помещении организовано на датчиках движения.
По качеству звука микросхема PAM8610 конечно не очень, есть небольшой высокочастотный фон скорее всего от встроенного ШИМ. В режиме Mute шум полностью отсутствует. Микросхема привлекает низкой ценой, выходной мощностью, малым потреблением и малой рассеиваемой мощностью.
Усилитель работает несколько месяцев и вполне устраивает, для «оповещалки» больше и не нужно. Если потребуется повысить качество звука, то можно будет не меняя основной платы поставить на нее платы усилителей на более качественной микросхеме.
» Первая часть — Умный дом, начало.
» Часть вторая — Счетчик посетителей ванной комнаты
» Часть третья — Управление кондиционером Haier на базе ESP8266
Комментарии (31)
skoptsev
26.12.2016 12:46Приятно видеть, даже на прототипе — Сделано в России. Значит еще не все свалили, значит у нас все еще в переди. Спасибо.
Aleksandr_Zh
26.12.2016 12:56приятно схема нарисована, получил удовольствие от входной части схемы питания (дроссели, конденсаторы) — всё по уму!
сделано в России — радует. Жаль, не могу выкладывать то, что мы делаем. По ОРТ иногда показывают мои поделки, правда, логотип конторы «затирают» пятном.
В DipTrace рисовали:? и разводили в нём же? я себе лицензию на неё купил: приятная программа и недлрогая
хотел критическую статью сюда выложить, но на 15й «галочке» сдался, матюкнувшись, и закрыл вкладку «написать».
instalator
26.12.2016 13:06Спасибо, дроссели правда не по питанию стоят а на выходе на акустику, это рекомендации по даташиту на микросхему. Дайте ссылку на свои поделки.
Рисовал и разводил DipTrace.
Arcanum7
26.12.2016 17:04Великолепная идея!
Есть желание узнать:
1) как выполнены и «замаскированы» сами динамики;
2) какого рода оповещения озвучивает усилитель?instalator
26.12.2016 18:051- пока никак не маскировал. купил такие колонки, разобрал, выкинул всю усилительную часть, подпаял к динамикам новые провода и расставил по комнатам где место нашлось, в одно на подоконнике за шторой, на шкафу и под шкафом) Вообще думаю сделать им деревянный корпус и установить за натяжным потолком.
2- время, сигнализация, аварийные ситуации, проговаривает кто звонит, звонок домофона, ответы на команды, голосовая навигация по меню (организовано меню заказа воды)… и тд и тп
urbanknight
27.12.2016 05:15выкинул усилительную часть
Больно слышать.instalator
27.12.2016 05:16А что не так? На этих колонках усилитель на проводе, обрезал провода, запаял свои напрямую к динамикам.
urbanknight
27.12.2016 05:29Я понимаю, но выкидывать? Я вот, собирал УНЧ сам, потому как не оказалось готового под рукой. А там он еще и с блоком питания был.
instalator
27.12.2016 05:34+1В этом усилителе нет блока питания, колонки питаются от USB, и можно успокоится, выкинул я его пока что в ящик)
NickUkolov
27.12.2016 06:35-2Пояснительная про питание, если я правильно посчитал то один усилитель потребляет до 4А, а у вас их 5. И как это все работает от USB?
instalator
27.12.2016 06:36+2Ты троль чтоли? Разговор был про родной усилитель на проводе который я выбросил. Усилитель из стать питается от 12 Вольт через разъем около светодиода.
ice938
26.12.2016 17:57А звук приходит аналоговый? Или по сети?
instalator
26.12.2016 17:59Звук приходит аналоговый, усилитель стоит в слаботочном шкафу, рядом сервер от которого звук идет на усилитель. В планах сделать подобие беспроводной колонки на ESP + mp3 кодек.
MSapogov
28.12.2016 17:36Может вместо ESP, поставить squeezelite на Orange Pi one, по стоимости правда дороже (примерно 1000 руб), но возможностей больше. Цена с усилком и ВиФи…
Kwull
26.12.2016 18:19Я себе присматриваюсь к https://www.ubnt.com/unifi/unifi-ap-ac-edu/ и точка доступа, и оповещения и выглядит неплохо
miron36357
26.12.2016 23:18А чем не устроили 100-вольтовые усилители и динамики? Всего одна параллельная линия с длиной до двух километров.
apple01
03.01.2017 20:28Cпасибо, понравилась ваша реализация или воплощение в железе. Насколько я понял что музыка предполагается в основном в виде фона. Я не так давно сделал многозонный усилитель с управлением именно для целей музыкального озвучивания помещений, не такой красивый как у вас правда.
https://habrahabr.ru/post/259579/
proton17
Интересный способ установки плат усилителей, без угловых разъемов) А чем собственно не устроили китайские платы, помимо расположения разъемов? Где заказывали, если не секрет? Я пару раз делал в ITEAD, вполне доволен, по крайней мере в 2.5 раза дешевле местных товарищей.
instalator
Угловые разъемы заняли бы немного больше пространства. Китайские платы не устроили тем что не полная разводка (громкость, mute) да и не красиво бы получилось их состыковать с основной платой. Платы заказывал у этого продавца. То что дешевле это точно.