Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ESP23 - VS1053 - Schaltnetzteil - Verstärker - 150W


von Martin R. (rogi1)


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Hallo Leute,

Ich mache mir Gedanken über ein Projekt und möchte euch zu eurer Meinung 
und Erfahrungen fragen.

Ich möchte einen Speaker Box 5 Wlan fähig machen. Ich möchte dazu 
folgende Komponenten einsetzen:

- Netzteil für ESP
- ESP32
- VS1053
- Relais (zum schalten des Lastteils)
- Netzteil für Verstärker
- Verstärker
- Infrarot Empfänger

- Netzteil für ESP
Sind diese Teile brauchbar um den ESP permanent und sparsam zu 
betreiben?
https://de.aliexpress.com/item/4000112615655.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.3dea7a8cCFap5R&s=p&ad_pvid=2020031912363514253499126082320002701453_2&algo_pvid=f07dc371-59f0-4cb4-b2a4-52f1977c5de6&algo_expid=f07dc371-59f0-4cb4-b2a4-52f1977c5de6-1&btsid=0ab50f6215846465956703762ed7f6&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_



- Netzteil für Verstärker
Sollte warscheinlich doch viel stärker sein. Ich hatte da an sowas 
gedacht:
https://www.aliexpress.com/item/-/4000207334596.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.64692e0eC0t2N0
Würde das funktionieren?

- Verstärker
Es gibt um ein paar Euro tolle Verstärker mit Drehregler für Ton und 
Lautstärker:
https://www.aliexpress.com/item/DC-12V-24V-80W-x-2-Dual-channel-Digital-Audio-TPA3116D2-Treble-Bass-Regulating-Preset-Pre/32987008784.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27424c4dWo8OPk

Ich habe gelesen, es gibt die Möglichkeit die Eingänge und Ausgänge so 
zu schalten, um die Stereo-Ausgänge auf einen Mono mit doppelter 
Leistung zu machen. Damit wären wir mit 120W schon sehr gut dabei.
Allerdings:
    .. der VS1053 justiert Lautstärke und Ton -> Drehregler am 
Verstärker sind daher unnötig
    .. ich las das billige China Boards manchmal nicht auf Mono 
verschaltbar sind (bezüglich Differenzielle Eingänge)
    .. Mir erscheint es paradox einen VS1053 mit audio-Verstärker auf 
Platine zu verwenden um dann wieder einen Verstärker anzuhängen, welcher 
wieder das Signal abtastet. Gibt es einen Verstärker in diesem 
Leistungsbereich welcher gleich direkt i2s Eingang hat, und würde sich 
dadurch das Rauschen verringern?


- Alle weiteren angegebenen Komponenten sollten denke ich keine 
Herausforderung darstellen. Oder vielleicht doch?

Ich setze mich seit Kurzem mit KiCad auseinander, und hatte, um die für 
mich komplizierte Bestückung zu umgehen gedacht, so viel wie möglich 
durch die billigen aber fertigen Module abzudecken. Andererseits finde 
ich es auch unelegant alles doppelt und dreifach drauf zu haben, nur 
weil es auf dem Modul bereits vorhanden ist. (z.B. mind. 2 Leds am ESP 
und 1 Led am VS1053 sind doch nicht notwendig)
Ich hatte gehofft vielleicht auch irgendwann in KiCad die Schaltpläne 
(falls im Internet verfügbar) zu importieren und Komponenten zu 
entfernen, welche für mich irrelevant sind (z.b. Serial-to-Usb sollte 
nur mehr optional durch Stecker sein). Damit möchte ich umgehen 
Anfängerfehler beim Verschalten der Controller zu machen. (Quarz falsch 
angeschlossen usw...)

Ich würde mich sehr freuen von euch zu hören, was ihr davon haltet, wie 
ihr dieses Projekt machen würdet und welche Schwierigkeit und Probleme 
auftreten könnten.

von John Doe (Gast)


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Wozu der VS1053?

von Martin R. (rogi1)


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Meines Wissens braucht der ESP32 genug Ram, um Software-Decoding zu 
machen. Anstatt den ESP32 mehr Ram zu gönnen halte ich es für besser 
einen IC zu verwenden, dessen Bestimmung genau das ist und dafür beim 
Ram zu sparen.

von Andreas S. (Gast)


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Ich weiß nicht ob Du es auch schafft Du entsprechende Firmware
selbst zu schreiben.
Schau Dir mal das DB zum VS1053 an.
Wenn Du nur auf fertige Libs setzt,dann wirst Du keine Freude
haben oder es gibt für die ESP32 noch nichts (richtiges).
Es fehlt immer etwas,was man selbst noch implementieren muss.
Im Web und bei Github sind schon Projekte zugänglich-ich würde diese
als Basis nehmen und versuchen diese weiter entsprechend Deinen
Ansprüchen und Fähigkeiten auszubauen.
Das erinnert mich etwas an die MP3 Playerprojekte aus/in den frühen 
90er.

von MiWi (Gast)


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Martin R. schrieb:

>     .. Mir erscheint es paradox einen VS1053 mit audio-Verstärker auf
> Platine zu verwenden um dann wieder einen Verstärker anzuhängen, welcher
> wieder das Signal abtastet. Gibt es einen Verstärker in diesem
> Leistungsbereich welcher gleich direkt i2s Eingang hat, und würde sich
> dadurch das Rauschen verringern?

TI hat Verstärker, die direkt mit I2S arbeiten.

Mir erscheint es paradox über das Rauschen der Audiokette auch nur 
ansatzweise nachzudenken solange keine geplante Verkabelung und 
Platinenanordnung vorhanden ist.


Weiters erscheind es mir sinnlos weitere Worte zu verschwenden wenn Du 
irgendwelchen Lowest-Cost Schrottnetzteilen um 3,17USd verwenden willst.

Billigst in Cn einkaufen und hier dazu kostenlose Beratungsleistung 
anfragen ist einfach nur noch unverschämt.

Wenn Du Andreas 200€ für den Forumsbetrieb als Spende bezahlst - ok, 
dann könnten wir weiterreden.

von TR.OLL (Gast)


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Martin R. schrieb:
> - Netzteil für ESP
> Sind diese Teile brauchbar um den ESP permanent und sparsam zu
> betreiben?

Ist bisschen unterdimensioniert.
Ein USB-Netzteil mit 1A reicht und hat man rum liegen.

von John Doe (Gast)


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Andreas S. schrieb:
> Ich weiß nicht ob Du es auch schafft Du entsprechende Firmware
> selbst zu schreiben.
> Schau Dir mal das DB zum VS1053 an.
> Wenn Du nur auf fertige Libs setzt,dann wirst Du keine Freude
> haben oder es gibt für die ESP32 noch nichts (richtiges).
> Es fehlt immer etwas,was man selbst noch implementieren muss.
> Im Web und bei Github sind schon Projekte zugänglich-ich würde diese
> als Basis nehmen und versuchen diese weiter entsprechend Deinen
> Ansprüchen und Fähigkeiten auszubauen.
> Das erinnert mich etwas an die MP3 Playerprojekte aus/in den frühen
> 90er.


Der VS1053 ist ja einfach zu programmieren. Daran wird es wohl nicht 
scheitern. Das Datenblatt ist auch überschaubar, insbesondere wenn man 
erstmal die für das MP3-Abspielen nicht nötigen Teile weglässt.


MiWi schrieb:
> Martin R. schrieb:
>
>>     .. Mir erscheint es paradox einen VS1053 mit audio-Verstärker auf
>> Platine zu verwenden um dann wieder einen Verstärker anzuhängen, welcher
>> wieder das Signal abtastet. Gibt es einen Verstärker in diesem
>> Leistungsbereich welcher gleich direkt i2s Eingang hat, und würde sich
>> dadurch das Rauschen verringern?
>
> TI hat Verstärker, die direkt mit I2S arbeiten.

Beim VS1053 muss man aufpassen, der kann nicht jede I2S-Variante, 
insbesondere nicht die 48Bit-Formate. Es gibt also Codecs und 
Verstärker, die am VS1053 nicht laufen.

Besser und flexibler ist die ESP-Only-Lösung. Und wenn man mehr RAM 
braucht, dann nimmt man halt eins dieser 8GB-PSRAMs. Die brauchen 
deutlich weniger Zusatzbeschaltung und Platz (kleiner 8Pinner) auf der 
Platine als ein VS1053.
Nutzen kann man das dann auch für andere Dinge.

von Einer (Gast)


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Ich dachte immer der TPA bringt max. 2x50W
bzw. 100W Mono, aber dann bei 2 Ohm Impedanz.
Das Modul ist nicht für Mono vorbereitet.

von Robert (Gast)


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Ich würde mich auch nach einer Lösung umsehen, das MP3 decoding direkt 
auf dem ESP32 zu machen. Mein Bauchgefühl sagt, dass die Rechenleistung 
eigentlich ausreichend sein müsste.

Ich habe mal ein Bluetooth Audio Projekt mit dem ESP32 gemacht, der kann 
direkt I2S rausspielen, allerdings ohne MCLK und hatte da einen MA12070P 
von Infineon als Amplifier dran. Der kann mit I2S ohne zusätzliche MCLK 
umgehen.

Dann fällt für dich auch das Glied mit der DA Wandlung weg.

von MaWin (Gast)


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Martin R. schrieb:
> Sind diese Teile brauchbar um den ESP permanent und sparsam zu
> betreiben?

Nein. Keine MTBF angegeben, und keine Angabe welcher VDR ausreicht um 
das Modul vor Spannungsspitzen aus dem Stromnetz zu schützen.
Nimm ein Modul von Traco, Recom, MeanWell oder einem ähnlichen Seriösen 
wie 
https://www.conrad.de/de/p/ac-dc-einbaunetzteil-recom-rac03-05scr-277-5-v-dc-0-6-a-3-w-401800.html 
(1.3 Mio h MTBF)

> - Netzteil für Verstärker
> Sollte warscheinlich doch viel stärker sein.

Schaltnetzteile müssne auf den Spitzenstrom ausgelegt werden, also 
Spannung/Lautsprecherwiderstand in Ampere.

Martin R. schrieb:
> Ich habe gelesen, es gibt die Möglichkeit die Eingänge und Ausgänge so
> zu schalten, um die Stereo-Ausgänge auf einen Mono mit doppelter
> Leistung zu machen.

Nicht jder Verstärker ist brückbar, der TPA3116D2 ist bereits gebrückt. 
Ein Blick in sein Datenblatt sagt:
2 × 50 W Into a 4-ΩBTL Loadat 21 V(TPA3116D2)

Von den beworbenen 80W ist das Spielzeug weit entfernt, 30W ist bei der 
Chinaplatine realistischer nud nicht veroppelbar.

von Wolle G. (wolleg)


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Martin R. schrieb:
> Ich würde mich sehr freuen von euch zu hören, was ihr davon haltet,

gar nichts.
Man muss sich da schon fragen, wozu ein
"normaler" (nicht schon hörgeschädigter) Mensch eine 150W 
Lautsprecheranlage braucht. Mir reichen schon wenige Watt.

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