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STM32F765@216MHz输出I2S试验ES9023P音频听感【代码】【视频】【...  

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电信工see 发布时间:2019-2-21 21:20
本帖最后由 电信工see 于 2019-3-5 21:55 编辑
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4 n* B2 o5 w+ R1 N9 d& T3 ~5 V      总所周知,人体通过感官获取外界信息最直接的方式无非视觉和听觉,因此多媒体设备的发展朝着这方面进行革新和优化,分辨率、量化位数不断提高,无限逼近人体感知极限,因此HiFi(High Fidelity)泛滥。
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      作者过年之前拜读过HiFi论坛大神的帖子,听说优秀的播放机和频响设备可以听出电厂是水电、火电还是风电,葛洲坝的发电机组供应商不同也有细微的差别,当然,站在理性的角度,作者认为这是需要经验的

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' e/ J( D3 n* K, U/ u      作为一个20来岁血气方刚的年轻人,能够克制住单反、显卡、涡喷、液压和女装的冲动,却真的很想DIY一个高解析度的播放设备,但是耦合电容高昂的价格好像在对我说:“不,你不想”。。。最后,看到ES9023P口碑好,不需要耦合电容,参数还不差,自然倾心。/ z* m: j- w: j

& D( B+ {8 R3 p4 j) l- f3 \/ w% L      作者就利用手上闲置的STM32F765VIT6接ES9023P做一个通用即插即用USB声卡吧,既然用了STM32,那就不能仅仅搞个USB声卡就结束了,70多块钱一个的SOC,不做成开发板岂不浪费。考虑手头只一个9.9包邮的ST-Link时好时坏,所以,决定借鉴ST官方开发板板载ST-LinkV2_1(只用一根USB线即可供电、下载、调试和串口)岂不美哉!!!
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& m$ V+ l6 M3 L8 D& Q      既然板载了ST-LinkV2_1,就不得不考虑将ST-Link电源和地独立设计,方便之后裁剪下来单独使用,于是成了这样:
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捕获1.PNG
图1.板载ST-Link V2_1
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' D# U8 ^" ?0 `8 T" c      至于需要添加哪些功能,翻了datasheet,发现没有MIPI-DSI和LCD-TFT控制器,但片上512Kbytes RAM和2Mbytes Flash够大(外置SRAM速度和稳定性都差太多,而且PCB要走等长线,2层板肯定恼火,多层板成本高昂)
,那么空着的FMC总线接个LCD显示屏,留出DMCI接口接CAM可以做USB摄像头,OTG的High-Speed需要外置PHY因此改用Full-Speed速度1.5Mbytes/s使用microB和TypeA两个母座,按照开发板惯例,留出NRF24L01接口加上几个按键可以做遥控器,留出ESP8266接口,板载六轴GyroAcc芯片MPU6050,留出一组4通道PWM可以控制电机,留出一对带死区时间控制的SPWM可做纯正弦波逆变,留出2通道DAC和2通道ADC可做低频波形测量和低频信号发生,顺便加个电压跟随预置lm358(GBW:1MHz)可以pin-pin升级高端运放。。。到这里,pin也所剩无几了,又不想复用,勉强接个音频的格式解码芯片VS1053B。
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      依据走线要短的原则,于是,整个开发板长成了这样(个人觉得布局不怎么好看):

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AudioAndKit2.PNG
图2.开发板3D模型

, Y# W& }4 n: E# R1 U
) q: L0 c3 G7 @2 F+ @      开发板上音频部分单独LDO供电,典型的单片机开发板供电结构:
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电源结构 - 副本.png
图3.开发板电源树

# o! [& u6 J: q% R4 b
& q8 j( }  K" T: G% ]3 j      大年三十前一天PCB打样回来(心疼邮费),耳机座选深圳产镀金的,电容本来打算用Murata的,一看价格就沉默,看某宝上面有Samsung的就买了,钽电容用AVX,铝电容就用深圳产,LDO选用ME6211C33在10kHz PSRR有62dB:
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IMG_20190221_144542.jpg
图4.开发板ES9023P实物图
      至于焊接,大老板找工厂SMT,土豪买回流焊机,论坛大神有用美的电烤箱的,有用恒温加热台的,有用妈妈的电熨斗的,而作者独爱消毒柜。搭配Sn63Pb37锡浆,熔点183℃,爬锡强焊点亮,不开钢网,手动点锡,预热开柜,置红外管侧,数分钟后取出,置平底锅上微热降温,完美!但是要注意开抽油烟机,很臭的,,消毒柜用之前要取出碗筷,用完之后要擦洗,最好趁父母不在家的时候弄。。。
. T3 ?) U! c& \% C' \% n$ ?- f% i6 A, U6 d4 X8 p8 z2 ]0 m8 H
ST-Link.PNG
捕获aaa.PNG
图5.板载ST-Link V2_1接PC

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Audio Class.PNG
图6.通用即插即用USB声卡
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" B8 L; j# G$ |7 S; C; T2 R4 {      据说ES9023P外围电路参考Datasheet设计就能出好声音:
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ES9023P部分.PNG
图7.ES9023P电路

- [# E" @( G. i8 m
捕获.PNG
图8.ES9023P特征参数

  ]" ]: i( y) m0 @7 N
6 X. L" F  d6 h3 X2 ?, n      实际测试,U盘读取WAV由I2S直出ES9023P,用华为手机耳机试听效果:解析力强,低频劲,高频足,人声硬,不甜,管弦乐器表达准确,听德国Boys Noize的电音,低频躁,听One I Love人声,有鸟鸣山更幽的感觉。跟手机对比听感有明显差别,手机用的海思Hi6403,各项指标均旗舰,各频段都很均衡,但手机听久了生厌耳朵容易麻木,再去听老款mp3播放器,感觉又不一样。
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5 a- S$ ?9 U- |7 m5 L9 r4 a      下面是aux接小音响效果实测视频:. P+ C: ]9 }# S) [2 L
如果视频看不了,则复制连接单独查看(https://v.youku.com/v_show/id_XNDA3MjQ1MzcyOA==.html?x&sharefrom=android&sharekey=a0cc6df498e50e9408c7ceb9a65201657
/ p5 U% N8 f# T( s3 Z      未使用OS和界面库,通过CubeMX建立的标准HAL工程,代码均一键生成,添加少量业务代码,编码风格参考ST案例工程,窃以为不至于带偏别人,因此双手奉上,供大家取用:

, N5 |& H; K! a8 S【通用即插即用USB声卡】! s' U1 q  v2 a" q; l
(工程为.7z压缩包,下载后请删除多余.zip后缀,再解压)
$ Y% B2 z6 \! a% T& q& z cube5a.7z.zip (3.85 MB, 下载次数: 183)

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收藏 15 评论18 发布时间:2019-2-21 21:20

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18个回答
网络孤客 回答时间:2019-3-6 13:41:03
这是亮点:而作者独爱消毒柜。搭配Sn63Pb37锡浆,熔点183℃,爬锡强焊点亮,不开钢网,手动点锡,预热开柜,置红外管侧,数分钟后取出,置平底锅上微热降温,完美!但是要注意开抽油烟机,很臭的,,消毒柜用之前要取出碗筷,用完之后要擦洗,最好趁父母不在家的时候弄。。。
电信工see 回答时间:2019-3-5 21:48:38
木森林的年轮 发表于 2019-3-1 21:155 r- j) E! ~' ~0 t$ f' Q* h
你好楼主,请问可以分享一下你这块板子stlink部分的电路图吗?

; T% p7 W+ S; T: D已经追加为本帖附件,请等待管理员审核
电信工see 回答时间:2019-2-23 23:42:44
电容微调实测:USB声卡固件,通过matlab输出变化正弦测试听音,C706、C707调大为15nF,大约7KHz以上被削弱,人声改善明显,细节保留,通透
qiangtech 回答时间:2019-2-22 09:39:38
看得出来楼主做这些花了相当的时间,耐心,还要有技术经验,谢谢分享
STMCU-管管 回答时间:2019-2-22 09:53:22
楼主真的辛苦了,非常感谢分享
电信工see 回答时间:2019-2-22 10:32:20
qiangtech 发表于 2019-2-22 09:39, S3 {1 @) K$ H' n2 I# X
看得出来楼主做这些花了相当的时间,耐心,还要有技术经验,谢谢分享
5 X+ f. o& s3 z/ w: |  {! c
小打小闹。谢谢支持
Kevin_G 回答时间:2019-2-22 12:10:57
已收藏
ckvlhf 回答时间:2019-2-23 12:05:59
顶一个!
cnc2020 回答时间:2019-2-24 10:31:02
Mark   
木森林的年轮 回答时间:2019-3-1 21:15:06
你好楼主,请问可以分享一下你这块板子stlink部分的电路图吗?
legenderw 回答时间:2019-3-7 10:20:37
参考学习下
莫~ 回答时间:2019-3-7 10:23:22
楼主厉害了,长见识了,
salami 回答时间:2019-3-12 11:23:56
ST-Link V2_1 SCH.pdf这个文件好像坏掉了,下载后打不开
bin_MCU 回答时间:2019-8-14 10:54:43
哈哈哈,最好爸妈不在家弄 2333
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