Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Audio Codec mit USB Interface


von Manuel N. (manuelambaum)


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Hi,

Ich weiss, dass der Titel nicht gerade so aussagekräftig ist. Habe da 
mal folgende Frage:

Ich möchte selbst ein USB-Lautsprecher bauen und würde da gerne einen 
2W-4W Lautsprecher über einen Audio Codec verwenden, um diesen 
Lautsprecher über USB 2.0 anzusteuern.

Folgende Kriteren hat mein "Projekt":
- Eher eine einfache Schaltung, da ich nicht der gebohrene Elektroniker 
bin:)
- Gute Soundqualität

Beide Kriterien sind relativ subjektiv...Ich kenne solche billigen 
Lautsprecher die bei einer etwas höheren Lautstärke stark zu rauschen 
beginnen. Ich weiss nicht wieso sie das tun, aber dies möchte ich bei 
meinem eigenen Lautsprecher möglichst wenig haben.

Falls mir jemand hier einen groben Anhaltspunkt geben kann, wäre ich 
sehr dankbar. Ebenfalls über die Gründe für das Rauschen und über andere 
Vorschläge freue ich mich.

Habe folgende Halbleiterchips im Internet gefunden:
- PCM2902 von TexasInstruments
- PCM2704 von TexasInstruments
- WM8731 von Cirrus Logic
- CS4344 von Cirrus Logic
- AK4620 von AKM
Taugt einer davon was für mein Vorhaben?

Danke für eure Antworten!

von Gustl B. (-gb-)


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Beitrag "USB Audio (mini) Mixer"

Funktioniert immernoch und wird täglich verwendet.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Manuel N. schrieb:
> Ich möchte selbst ein USB-Lautsprecher bauen und würde da gerne einen
> 2W-4W Lautsprecher über einen Audio Codec verwenden, um diesen
> Lautsprecher über USB 2.0 anzusteuern.

Hier liegt noch ein Paar PC-Brüllwüfel mit USB herum. Klingen wirklich 
sch****, aber man könnte mal gucken, ob sich das nicht ändern lässt, 
wenn man eigene Lautsprecher samt Verstärkerchen dran setzt.

Für Dich geht es vermutlich um ein Einzelstück, da würde ich mal die 
bayerische Resterampe probieren:

https://www.pollin.de/p/logilink-usb-2-0-5-1-audiocontroller-720945

https://www.pollin.de/p/red4power-5-1-usb-audiocontroller-r4-s002-723398

https://www.pollin.de/p/logilink-usb-2-0-audio-controller-7-1-721632

von Manuel N. (manuelambaum)


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Danke für deine Antwort. Deine Vorschläge sprechen mir zu. 
Nichtsdestotrotz hätte ich auch noch meinen Spass dran, so etwas selbst 
zu bauen. Klingt vielleicht unsinnig, aber mir gefällt es;)

Wenn ich das richtig verstanden habe, brauche ich einen Codec und einen 
passenden amplifier. Welches bauteil hat welche Einfluss auf die 
Soundqualität und woran erkenne ich das beim Kauf? Hat der rohe 
Lautsprecher ebenfalls einen Enfluss auf die Soundqualität?

von Clemens L. (c_l)


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Manuel N. schrieb:
> - PCM2902 von TexasInstruments
> - PCM2704 von TexasInstruments
> - WM8731 von Cirrus Logic
> - CS4344 von Cirrus Logic
> - AK4620 von AKM
> Taugt einer davon was für mein Vorhaben?

Nur die PCM2xxx laufen mit USB. Die anderen haben I²S-Eingänge und 
bräuchten eine USB-I²S-Bridge wie z.B. CP2615, oder einen selbst 
programmierter Mikrocontroller.

> Welches bauteil hat welche Einfluss auf die Soundqualität und woran
> erkenne ich das beim Kauf?

Die wichtigsten Parameter stehen auf der ersten Seite des Datenblatts; 
für den PCM2704 z.B.:
> THD+N: 0.006% RL > 10 kΩ, Self-Powered
> THD+N: 0.025% RL = 32 Ω
> SNR = 98 dB
> Dynamic Range: 98 dB
> PO = 12 mW, RL = 32 Ω

Wenn dir 12 mW zu wenig sind, braucht du noch einen Verstärker (das DB 
schlägt den TPA2008D2 vor). Dieser und der Lautsprecher haben meist 
schlechtere Werte.

Außerdem hat die USB-Stromversorgung oft Störungen (abhängig vom 
Mainboard); PSRR spezifiziert, wie stark dies auf das Signal einwirkt. 
Es könnte sinnvoll sein, ein eigenes Netzteil zu benutzen.

> Hat der rohe Lautsprecher ebenfalls einen Enfluss auf die Soundqualität?

Natürlich; siehe Datenblatt.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Wenn du Bässe in Zimmerlautstärke hören willst, kommst du mit 4 Watt an 
handelsüblichen Lautsprechern nicht weit. Da würde ich mich eher mal in 
der Klasse um 20 Watt umschauen.

Wobei oberhalb von 5 Watt die Stromversorgung komplexer wird (erfordert 
einen Akku, oder USB Power-Delivery).

von Manuel N. (manuelambaum)


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Danke für die Zahlreichen Antworten bis jetzt. Der aktuelle, rauschende 
USB-Lautsprecher ist folgender: 
https://www.pi-shop.ch/mini-external-usb-stereo-speaker
Hat dieser also einen anderen USB-DAC, als einen der oben erwähnten? 
Oder liegt es dort nur an der Leitung, der schlechten Störungsfilterung 
und einem qualitativ niedrigen Lautsprecher?

Welcher der beiden USB-DACs (PCM2704, PCM2902) würdet ihr mir empfehlen? 
Und was muss ich dabei beachten, wenn ich ein kleines PCB designed und 
bestücken liesse? Habe mal so gelesen, dass das designen von Audio-PCBs 
gewisse Anforderungen stellt.

Laut "Clemens L." schlägt das Datenblatt vom PCM2704 den Verstärker 
"TPA2008D2" vor. Ist das die Regel, dass man immer den vorgeschlagenen 
Verstärker vom DB nimmt? Oder gibt es da bessere Verstärker? Ist ja 
logisch, dass TexasInstruments einen eigenen Verstärker empfiehlt und 
keinen anderen. Was macht denn die Qualität eines Verstärkers aus? 
Angenommen für 4W Mono, resp. 2x2W Stereo?

Danke für euren Support

von Stefan F. (Gast)


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Ich hatte mal bei KIK eine hölzerne Mono Lautsprecherbox mit Bluetooth 
(und Akku) für 10 Euro gekauft. Der war eigentlich gar nicht schlecht,

aber ich wollte mehr Bass und habe dann doch ein größeres 2.1 Set 
genommen.

> Was macht denn die Qualität eines Verstärkers aus?

Die gesamte Schaltung. Nichts was man schnell an einem Produktfoto oder 
den wenigen technischen Daten ablesen könnte, die man üblicherweise in 
den Online Shops findet. Besonders interessant ist immer das, was 
nicht geschrieben wurde.

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