BT module en versterker


Zie ook "ons" andere topic over een compleet digitale versterker.

Ja het kan.

Het Bluetooth protocol wordt alleen gebruikt om digitale data (bits) over te sturen. Hoe Bluetooth dat precies doet (in dit geval met RF) is totaal niet relevant voor het eindresultaat, als de bits maar aan de andere kant komen.

Analoog naar digitaal gebeurt al enige tijd eigenlijk meteen in de studio tijdens de opname en voor zover dat niet daar gebeurt (historische opnames) dan gebeurt dat alsnog vóór het masteren.

Ik kan me op dit moment maar één situatie bedenken waarbij de muziek (of andere audio) naar analoog omgezet wordt en dat is FM radio. Analoge TV wordt ook al steeds zeldzamer. In de meeste gevallen gaat het signaal digitaal naar jouw huis, wel wat uitgeknepen om bandbreedte te sparen, maar het "signaal" (los van draaggolven e.d.) is nog steeds digitaal.

Het apparaat in jouw huis wat de Bluetooth audio verzendt krijgt dat dus al digitaal binnen (meestal mp3 of aac codec). Wat vervolgens meestal gebeurt, is dat de mp3 of aac gedecomprimeerd wordt naar PCM (ruwe bits 48 kHz). En dan vervolgens weer gecomprimeerd met de standaard Bluetooth audio codec SBC. Die is eenvoudiger dan mp3 en aac en de kwaliteit is ook matig (vandaar aptX en LDAC). En dat wordt naar je Bluetooth ontvanger gestuurd.

De Bluetooth ontvanger decomprimeert de SBC codec weer naar PCM en dat is het nog steeds digitaal! Je zou op dit punt een DAC kunnen aansluiten en dan heb je analoog en kun je versterker en luidsprekers aansluiten. Binnen een apparaat wordt daar meestal I2S voor gebruikt, extern meestal S/PDIF (scheelt draadjes en kan ook optisch).

Het wordt interessant als je op dit punt NIET een DAC aansluit maar een class D versterker. Een class D versterker wil als input PWM (pulse width modulation) of PDM (pulse density modulation), afhankelijk van het ontwerp. Bij een analoge input wordt dat met een speciale ADC eerst omgezet van analoog naar PDM of PWM.

Als je input al digitaal is, is het zonde om D/A en dan weer A/D te gaan doen. Je kunt de digitale waardes van de PWM of PDM gewoon uitrekenen aan de hand van de PCM waardes.

En zo kun je dus in principe de hele keten vanaf studio tot aan je luidsprekers in het digitale domein doen en dan werkt het ook digitaal: het werk óf wel óf helemaal niet ;)

Op 11 augustus 2020 20:32:05 schreef Arco:
Een BT tranceiver als de ESP32 heeft default een I2S bus als digitale uitgang waar je een I2S versterker aan kunt hangen.
Er zijn er ook met een audio SPI bus (codec bus) die PCM is...

Ik zit hier wel eens over te denken, maar dan met een ESP8266. De ESP32 vind ik niet zo leuk, te veel afscherming van de hardware. In beide gevallen zul je aardig wat RAM moeten hebben voor buffering denk ik en beide hebben daar niet bijster veel van. Op de nieuwste die revision van de ESP32 kun je 4 Gb SPI RAM aansluiten las ik, maar of het dan nog snel genoeg is? CPU op 160 c.q. 240 Mhz zal waarschijnlijk het probleem niet zijn voor 1:1 doorsturen. Maar ik wil het filteren (eliminatie analoog crossfilter) en ik vermoed dat-ie daar niet genoeg power voor heeft om dat real-time te doen.

Oh ja ESP8266 heeft natuurlijk geen BT maar kun je wel extern regelen of je doet het met WiFi, vind ik ook eigenlijk veel mooier.

Ik zou het ook graag zonder DAC zien, dat is het mooist.

Alleen kan ik nu nog geen (gangbare of versterker die ik wil gebruiken) versterker chip vinden die kan praten met een BT of Wifi ontvanger die deze PWM signalen kunnen produceren puur om het feit dat deze aansluiting er niet is op de versterker class D chips.

Ik denk dat het dan een "chip set" moet worden zodat schakelfrequenties voor het PWM signaal gelijk moeten zijn met een sync lijn.

De reden van dit topic is hoe je een pure analoge audio verbinding kan maken tussen elke BT module en elke versterker op EEN voeding.

En mijn conclusie tot nu toe is een isolatie convertor totdat er een Rx Tx data verbinding gangbaar wordt tussen bepaalde chips met DAC of niet.

Dus nogmaals mijn oproep, verbind een BT module met een versterker via analoge audio overdracht en probeer het eens goed te krijgen zonder storing vanuit dezelfde voeding. Ik blijf hiernaar benieuwd mensen.

Alleen kan ik nu nog geen (gangbare of versterker die ik wil gebruiken) versterker chip vinden die kan praten met een BT

TI alleen heeft er al 66...: https://www.ti.com/audio-ic/amplifiers/speaker-amplifiers/products.htm…
En de standaard ESP32 BT/Wifi heeft al twee I2S poorten...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Dus nogmaals mijn oproep, verbind een BT module met een versterker via analoge audio overdracht en probeer het eens goed te krijgen zonder storing vanuit dezelfde voeding. Ik blijf hiernaar benieuwd mensen.

Lijkt er op dat een van de twee een enorme storing veroorzaakt op de supply en/of GND. Heb je al eens geprobeerd de supply van beiden met een spoel te ontstoren (wel even opletten dat die genoeg stroom kan verwerken, daar ben ik zelf vroeger eens mee de mist in gegaan). Dan heb je in ieder geval RF storing kwijt, maar of dat het probleem oplost? Je kunt ook nog beide een heel flinke condensator geven in de supply, best iets van een enorme elco in combinatie met een keramische of MKT/MKP van 1 uF. En dan hopen dat bij aan/uitzetten de spanning niet te langzaam stijgt en daalt.

Ik denk dat als je zowel plus als min in ster aansluit, en beide apparaten ontkoppelt, je met twee koppelcondensatoren het signaal aan kunt sluiten, dus zowel het signaal met een koppencondensator als de signaalmassa met een koppelcondensator verbinden, dat het dan ook werkt.
Die twee condensatoren staan elektrisch in serie, dus de dubbele waarde nemen.

Een capaciteit tussen beide massa's? Los van dat het denk ik niet gaat werken zie ik niet hoe dat het probleem gaat oplossen?

Bij schakelingen met DA / AD wordt veel ellende veroorzaakt door een massa die niet 'stevig' genoeg is.
Bij veranderingen in stroomverbruik van AD/DA/MCU kan daardoor variabele spanningsval over de aardbaan ontstaan.
Die spanning wordt door de DA/DA ook mee omgezet, evenals eventuele quantiseringsruis.
Daarom beter omzettingen weglaten (zijn trouwens ook overbodig als alles digitaal is)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Dat is de oplossing voor heel veel problemen :) Maar helaas lang niet altijd mogelijk.

ADC en DAC's zijn uiteraard inderdaad heel erg gevoelig voor een goede stroomvoorziening, zeker als je de volle 90 dB (of meer) SNR wilt halen. Ik vind het heel bijzonder hoe ze dat in mobiele telefoons goed voor elkaar krijgen, aangezien daar zoveel (harde) digitale en RF signalen vlak bij elkaar zitten.

Overigens is dit ook de reden dat ik thuis qua media sinds 2008 alles digitaal heb aangesloten (HDMI+S/PDIF). Nooit meer brom, aardlussen en andere ellende gehad.

De storing moet uiteraard niet te erg worden, dan komt digitaal er ook niet meer uit.

Sorry, niet echt een zinvolle bijdrage, even lekker aan het meekletsen...

Op 13 augustus 2020 13:52:57 schreef rwk:
Ik denk dat als je zowel plus als min in ster aansluit, en beide apparaten ontkoppelt, je met twee koppelcondensatoren het signaal aan kunt sluiten, dus zowel het signaal met een koppencondensator als de signaalmassa met een koppelcondensator verbinden, dat het dan ook werkt.
Die twee condensatoren staan elektrisch in serie, dus de dubbele waarde nemen.

Dat was de eerste manier om het te proberen, werkt helaas niet.
Ook een dikke massa kabel in 1 lijn laten lopen via de BT naar de versterker, ook niet.

Alles is stil totdat je zelf ALLEEN de audio verbinding maakt, natuurlijk met koppel Cs ertussen en massa via de voeding.

Op 13 augustus 2020 12:00:59 schreef Erik Slagter:
[...]
Lijkt er op dat een van de twee een enorme storing veroorzaakt op de supply en/of GND. Heb je al eens geprobeerd de supply van beiden met een spoel te ontstoren (wel even opletten dat die genoeg stroom kan verwerken, daar ben ik zelf vroeger eens mee de mist in gegaan). Dan heb je in ieder geval RF storing kwijt, maar of dat het probleem oplost? Je kunt ook nog beide een heel flinke condensator geven in de supply, best iets van een enorme elco in combinatie met een keramische of MKT/MKP van 1 uF. En dan hopen dat bij aan/uitzetten de spanning niet te langzaam stijgt en daalt.

4700uF erover gezet met 100n/1u/3,3. Ook diverse spoelen geprobeerd, ik heb er vele liggen hier, kleine ferriet grote ferriet met HF spoelen met 2mm kopperdraad. grote luchtspoelen echt vanalles heb ik er even tussen gezet.

Het maakt precies niks uit.

Ik heb ook een project geprobeerd met een BT module met een NE5532 opamp gevoed uit een 15VAC adapter lang geleden dat is gestrand, heb daar ook van alles omgelegd in de voeding en spoelen hier en daar. Opamp via een gestabiliseerde voeding zoals op deze site en een 5VDC 7805 ook vanaf de 15VAC.

Ik bouw ze ook in in Phillips MFB boxen en daar krijg je het ook niet voor elkaar, extra SMPS voeding erin en het werkt prima, wel alleen als je de voeding massa niet direct verbind met de hoofdvoeding van de versterker.

Hier moet je de 5VDC SMPS gewoon alleen verbinden met de BT module en dan alleen via de audio verbinding de massa maken. Verbindt je de massa van de SMPS met de voeding van de versterker en je sluit ALLEEN de audio aan dan heb je ook een probleem alleen wel VEEL kleiner.

Het heeft NIKS te maken met class-D van een versterker.

Ik denk nog steeds dat de audio verbinding de "loop" maakt waardoor het fout gaat.
Daarom werd er al voorgesteld om een isolatie audio trafo te gebruiken, dat zal prima werken alleen ben je dan je lage tonen kwijt tenzij je een 30 euro trafo misschien maar dat is voor mij geen oplossing. Dan maar een 1 euro isolatie DC converter die ook prima zijn werk doet.

Hensz

Golden Member

Volgens mij is al eerder gezegd dat die BT-module ook nog direct kan instralen.Als ontkoppelen geen enkel verschil maakt ga je daar toch ook aan denken?

Heb je al geprobeerd om die BT-module verder weg van de versterker te houden? Kun je in ieder geval zien of daar ergens de oorzaak zit.

Don't Panic!

Daar zijn ook de 33pF condensatoren voor (om de GHz signalen tegen te houden)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 13 augustus 2020 22:52:51 schreef Hensz:
Volgens mij is al eerder gezegd dat die BT-module ook nog direct kan instralen.Als ontkoppelen geen enkel verschil maakt ga je daar toch ook aan denken?

Heb je al geprobeerd om die BT-module verder weg van de versterker te houden? Kun je in ieder geval zien of daar ergens de oorzaak zit.

In bijvoorbeeld een Philips 544 MFB box bouw ik ze achter de plastic kap die aan de voorkant van de box zit, dat ging niet goed helaas.

Zit een ruime 15cm tussen de versterker en de BT module.
Als dat niet voldoende is dan is het niet bruikbaar voor de toepassing.

Vandaar de extra isolatie voeding. Ik heb echt alles geprobeerd voor dit probleem maar volgens mij is volledige isolatie de oplossing.

Er is dus wel een oplossing gelukkig, vroeg me gewoon af of iemand het als eens voor elkaar heb gekregen uit 1 voeding.

Er worden nu ook BT modules verkocht waarbij er een DC-DC isolator in is gebouwd. Maar ik wil graag een ontvanger inbouwen op de plek die ik het mooist vind, en dan kom je op deze kleine modules uit zoals deze in een Philips MFB 544 box:

https://lh3.googleusercontent.com/-soa4NxJxz-o/VZ6Eq_rVOVI/AAAAAAAABJY/QRLgRAyxbYU/s800/IMG_4694.JPG
https://lh3.googleusercontent.com/-WlNXN7Lw5Ps/VaKSspMlBYI/AAAAAAAABK4/0JaE2uPhjDo/s800-Ic42/IMG_4697.JPG

Hensz

Golden Member

Op 13 augustus 2020 23:25:20 schreef nijhuisr:

Zit een ruime 15cm tussen de versterker en de BT module.
Als dat niet voldoende is dan is het niet bruikbaar voor de toepassing.

Je zou de versterker nog hebben kunnen inblikken, maar dit is mss wel makkelijker.

Op 13 augustus 2020 23:13:29 schreef Arco:
Daar zijn ook de 33pF condensatoren voor (om de GHz signalen tegen te houden)

Die houden instralen op de signaalweg toch niet tegen?

[Bericht gewijzigd door Hensz op 13 augustus 2020 23:47:53 (27%)]

Don't Panic!

Op 13 augustus 2020 23:44:23 schreef Hensz:
[...]
Je zou de versterker nog hebben kunnen inblikken, maar dit is mss wel makkelijker.

[...]
Die houden instralen op de signaalweg toch niet tegen?

Ja, inblikken van een opamp misschien maar zoiets?

https://imagizer.imageshack.com/v2/1024x768q90/923/L3Phl3.jpg

Hensz

Golden Member

Don't Panic!

Interessant allemaal. BT gebruikt niet echt veel vermogen (minder dan WiFi, heel veel minder dan GSM), dus ik zou niet echt verwachten dat je last hebt van de RF. Het feit dat het wel werkt met een andere voedingsconfiguratie bevestigt dat denk ik wel.

Lijkt dan toch de massa enorm te vervuilen. Ik heb daar geen 1,2,3 oplossing voor, hopelijk iemand anders wel.

Het werkt idd goed in alle bluetooth radio/boxen/autoradio's

Mijn gedachten zijn dat het goed werkt in deze BTboxjes en autoradio's omdat de BT digitaal met de DSP communiceert in dit spul.

Ik zal eens proberen een schema te vinden waar BT in zit, dat lijkt me zeer interessant.

Maar soms wil je gewoon iets simpels via Aliexpress oid.

Tijdens het zoeken op google vond ik ook dit topic, helaas stop het zonder oplosing...
https://www.circuitsonline.net/forum/view/109048/1

[Bericht gewijzigd door nijhuisr op 14 augustus 2020 16:53:38 (17%)]

De AB1512 is een voorbeeld: een all-in-one chip voor bijv hoofdtelefoon. (stereo versterker, BT tranceiver, Li-Ion charger,...)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Voor bijna alles is wel een "leuk" IC te vinden. De hamvraag is altijd: is het voor ons bruikbaar (lees: te solderen).

Dit is een QFN, m.a.w. voor de meesten van ons niet te solderen. Niet iedereen heeft de luxe van een reflow oven...

Heeft een pitch van 0.5mm. Is met een goede bout (je kunt van de zijkant solderen) en veel geduld nog wel te doen... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Dat geduld heb ik op zich wel, het probleem is meer dat je altijd kortsluitingen tussen pootjes krijgt en waarbij sommige pootjes dan ook nog aan de massa hangen, dus tegen de tijd dat je de kortsluiting hebt opgelost, heb je er zoveel warmte in gepompt dat de chip overleden is. En als je dan nog een reserve hebt, probeer de kapotte er dan maar af te krijgen zonder de print stuk te maken.

Print dun voorvertinnen en ic vlakjes ook.
IC goed positioneren en vastklemmen.
Pootjes een voor een aantippen met soldeerbout. (ik gebruik een Tcp bout met 0.4mm punt)

Lossolderen doe ik met hetelucht, dat gaat meestal prima.
(ik heb 1 QFN drie keer verhuisd van print op een prototype en de chip was nog steeds OK...)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ja soms ben ik ook verbaasd over wat een chip kan hebben, maar soms is er helemaal niks nodig om 'm over de cling te krijgen.

Ik heb een stapeltje DS1621's gehad (I2C temperatuur sensor, min of meer compatible met de LM75) in SOIC en die hebben bijna allemaal het loodje gelegd. De pootjes willen niet goed soldeertin pakken met als gevolg dat je ze vrij lang moet stoken en dat is dan vrij snel net even teveel.

Terwijl LM75A/B, TMP75 en TMP275 niet echt een probleem is. Kan soms wel netter vind ik zelf (met het vergrootglas) maar werkt meestal wel.

Ik heb ook nog wel eens TMP275 in de verkeerde maat besteld, dat waren TSSOPs. Sommige daarvan heb ik ook nog werkend gesoldeerd gekregen, maar dat liever niet meer! ;)

Ik zweer bij break-out-prints op Ebay (of Ali, wat je prefereert), maar helaas hebben ze die niet voor "alle" IC's.