Zelfbouw USB Soundcard (met de PCM2707)

Zelfbouw USB Soundcard

Een tijdje geleden vond ik in het Router Hacking Topic een tip van Sprite_TM om zelf een USB soundcard te bouwen op basis van een PCM2704 chipje. Helaas had nog niemand in het Routertopic zijn/haar resultaten met zo'n IC gepost. Na wat onderzoek heb ik uiteindelijk de PCM2707 besteld. Het probleem wat iedereen lijkt te hebben ligt puur aan de grootte van de chipjes (de PCM2707 heeft 8 pootjes op 6mm lengte, en dat langs 4 kanten)

Gisteren verveelde ik me dusdanig dat ik een klein 'carrier board' heb ge-etst en gesoldeerd, en daarna de application note uit de Datasheet op gaatjesbord gebouwd. Ik heb een aantal dingen versimpeld of vervangen voor componenten die ik had (dus 100nF ipv 1uF keramisch, het uitgangsfilter mist een RC filter en sommige andere waardes zijn niet optimaal), maar het resultaat werkt best goed eigenlijk. Het geluid klinkt net zo goed als dat van m'n laptop, en dan met minder ruis.

De plaatjes zijn klikbaar voor een 150kb versie, en de links er onder verwijzen naar plaatjes van zo'n 500 kb.

_{High-Res Versie. . . . . . . . . . . . High-Res Versie. . . . . . . . . . . . High-Res Versie}

In het midden op het printje zit de PCM2707, het stalen blikje er naast is de 12mhz oscillator (ik had geen los kristal liggen). De twee elko's naast elkaar zijn samen met de weerstanden er vlak naast het uitgangsfilter, en de USB en koptelefoonstekker zijn duidelijk. De rest van de condensatoren dienen voor spanningsstabilisatie en ontkoppeling.

Wat er nog op komt zijn 7 functietoetsen voor volume en play control (standaard USB HID functies voor bijvoorbeeld Media Player te bedienen) en een digitale uitgang. In theorie kun je er zelfs een speciale surround sound decoder aan bouwen, maar dat zie ik nog niet zo snel gebeuren. De hele schakeling is nu nog USB powered.

Mocht je ook zo'n ding zelf willen bouwen, zorg dan dat je aan zo'n carrier board kan komen of zelf kan etsen. Het maakt het IC een heel stuk 'bereikbaarder'.

Mijn volgende schakeling hiermee wordt een volledig SMD ding, hopelijk ongeveer ter grootte van het carrierboard, of kleiner. Maar eerst ga ik dit prototype uitbreiden met de 7 functietoetsen en de digitale uitgang.

Gebruikt materiaal:

Stuk stripboard (7x10cm)
1x PCM2707 op carrierboard (32-TQFP)
1x Oscillatorblok 12mhz (kan ook met een kristal, 2 condensatoren en 1 weerstand)
3x Elko 100uF 25v
5x Condensator 100nF
4x Weerstand 3,3kOhm
2x Weerstand 1,5kOhm
2x Weerstand 22 Ohm
1x USB B stekker
1x Stereo Jack plug chassisdeel 3,5mm
1x USB kabel A-B
1x Koptelefoon

Voor het carrierboard:
1x PCM2707
1x Kaal printplaat met koperlaag
1x PCB Transferfolie (press'n'peel)
1x Etskorrels

Gebruikt gereedschap:
Weller WS51 soldeerstation met LR21 kolf, met hele fijne soldeerpunt voor het carrierboard
Soldeertin 1mm
Soldeertin 0,5mm
Kniptang
Puntbektang
Laserprinter voor de transferfolie
Strijkbout voor de transferfolie

Kan dit topic alsjeblieft bespaard worden van de moraliteitsdiscussie over het samplen van chips? Ik doe het af en toe, maar ik gebruik ook veel TI chips bedrijfsmatig.

Update 7 Maart 2005

Printje gemaakt, smd's besteld, gesoldeerd. Helaas zat de USB stekker gespiegeld op de print getekend, vandaar dat deze er nu 'zwevend' aan de verkeerde kant op zit.

_{High-Res Versie. . . . . . . . . . . . High-Res Versie. . . . . . . . . . . . High-Res Versie}

Maar het was wel een leuke smd soldeer oefening.

sebastius wijzigde dit bericht 07-03-2005 11:13 (24%)

Wow, dat is een kractig ic! Misschien dat ik het ooit eens na ga bouwen als ik een geluidsbron tekort kom.

quote:

M-ThijZ schreef op zondag 06 februari 2005 @ 11:55:
Wow, dat is een kractig ic! Misschien dat ik het ooit eens na ga bouwen als ik een geluidsbron tekort kom.

Eigenlijk zit alles 'on-die', dus zeker een krachtig IC. Enkel nog wat simpele passieve componenten en klaar...

heel mooi ding! zoiets zoek ik eigenlijk ook nog maar helaas kan ik zo'n klein vakje niet precies solderen met mijn klotesoldeerbout

Waanzinnig goed gedaan.
IK maak zelf ook wel eens printjes maar doe dat via belichting wat met dunne lijntje niet echt geweldig is. De methode die jij gebruikt is me onbekend waar haal je de spullen daarvoor (strijkbout heb ik al). En na het strijken kan je het dan gelijk etsen.

quote:

Waanzinnig goed gedaan.
IK maak zelf ook wel eens printjes maar doe dat via belichting wat met dunne lijntje niet echt geweldig is. De methode die jij gebruikt is me onbekend waar haal je de spullen daarvoor (strijkbout heb ik al). En na het strijken kan je het dan gelijk etsen.

De Techniks Webshop. Ik heb ooit een partij van dat spul (press&peel blue) gekocht bij een inkoopactie. Printen, strijken, etsen. Dat is het. En als je het strijken netjes doet kun je dus ook een TQFP printje maken. Soms moet je wel een eilandje 'lossnijden', maar dat hangt dus af van je strijkkunsten. Ik had 3 carrier boards gemaakt, 1 is bijna helemaal 'versmolten', 2 anderen hadden slechts een kleine correctie nodig.

Het grote voordeel van dit spul is dat je heel eenvoudig een enkelzijdig printje kan etsen. Snel (want je print is ets-klaar in 5 minuten, en een half uurtje etsen oid), schoon (je hebt geen ontwikkelaar en andere troep nodig) en goedkoop (1 euro per vel A4, en je kan het natuurlijk uitknippen).

sebastius wijzigde dit bericht 06-02-2005 12:52 (9%)

quote:

sebastius schreef op zondag 06 februari 2005 @ 11:56:
[...]

Eigenlijk zit alles 'on-die', dus zeker een krachtig IC. Enkel nog wat simpele passieve componenten en klaar...

goh, en heeft dat IC dan een ingebouwde USB Interface? En hoe gaat een OS hier mee om?
Ik zal zo het datasheet eens doorpluizen, mooi spul!

quote:

M-ThijZ schreef op zondag 06 februari 2005 @ 16:15:
[...]


goh, en heeft dat IC dan een ingebouwde USB Interface? En hoe gaat een OS hier mee om?
Ik zal zo het datasheet eens doorpluizen, mooi spul!

Ingebouwde USB interface, wordt herkend als standaard USB sound card, vanaf Win98 oid wordt het ondersteund. Tevens worden de 7 knopjes herkend als een USB Human Interface Device.

Maar de knopjes heb ik nog niet werkend gekregen. Alles zit zoals het moet, geen sluiting, maar ze doen niets.

Dit is zeker een interessant projectje... De geluidskaart van mn laptop is al tijdenlang erg brak (veel kraken enzo), ga deze ook maar eens proberen te maken Gelukkig kan ik op mijn werk printplaten frezen en ben ik erg goed in printjes en schema's tekenen... Iemand interesse ?!? Ik ga eerst even een mooi schema zoeken en kijken of ie wat beter kan.

quote:

sebastius schreef op zondag 06 februari 2005 @ 16:42:
[...]

Ingebouwde USB interface, wordt herkend als standaard USB sound card, vanaf Win98 oid wordt het ondersteund. Tevens worden de 7 knopjes herkend als een USB Human Interface Device.

Maar de knopjes heb ik nog niet werkend gekregen. Alles zit zoals het moet, geen sluiting, maar ze doen niets.

wat zouden die 7 knopjes moeten doen dan?

edit: * The_Stickie had er domweg overgelezen

the_stickie wijzigde dit bericht 06-02-2005 23:59 (6%)

quote:

The_Stickie schreef op zondag 06 februari 2005 @ 16:48:
[...]

wat zouden die 7 knopjes moeten doen dan?

Ik gok:

quote:

sebastius schreef op zondag 06 februari 2005 @ 11:50:

Wat er nog op komt zijn 7 functietoetsen voor volume en play control (standaard USB HID functies voor bijvoorbeeld Media Player te bedienen) en een digitale uitgang.

-dit url werkt niet meer, zie onderaan topic-

sebastius wijzigde dit bericht 26-08-2005 14:27 (83%)

leuk ding, heb er net ook wat besteld met een paar opamps .

ik ben eigenlijk wel benieuwd hoe je dergelijke kleine dingetjes soldeert (afgezien van een vaste hand en spitse bout), hoe hou je zo'n dingetje op z'n plek? plak je 'm eerst vast ofzo?

moet je hem eerst vast tapen bijv oid en dan aan alle 4 kanten al 1 pootje solderen

Is de geluidskwaliteit beter dan die van de gemiddelde laptop onboard-geval? Prijs van zo'n ic?

rapture wijzigde dit bericht 09-02-2005 13:46 (50%)

Interessant topic. Maar ik heb zelf hier een PCM2705 chipje liggen, zou zoiets ook werken? Oke, je hebt wat andere onderdelen nodig, en ik heb iets gelezen over SLI of zoiets waarmee je via HID de knopjes kan bedienen, maar zou het op zich ook kunnen?

die pcm 2705 moet ook werken idd is alleen andere package d8 ik.
en geluid is goed, ik heb het nu aan me denon amp hangen oke de amp zelf maakt het geluid ook weer beter maar door me sennheiser doet ie het ook leuk!

euss wijzigde dit bericht 09-02-2005 20:14 (16%)
Reden: samplen is GEEN wedstrijd....

quote:

sebastius schreef op zondag 06 februari 2005 @ 16:42:
[...]

Ingebouwde USB interface, wordt herkend als standaard USB sound card, vanaf Win98 oid wordt het ondersteund. Tevens worden de 7 knopjes herkend als een USB Human Interface Device.

Maar de knopjes heb ik nog niet werkend gekregen. Alles zit zoals het moet, geen sluiting, maar ze doen niets.

zouden knopjes uberhaupt wel moeten werken op de 07? als ik in de datasheet kijk werken die volgens mij alleen maar op de 04 en 06, alleen erg duidelijk vind ik het allemaal niet. (zou wel jammer zijn, want dan had ik liever de 06 besteld) volgens mij krijg je op de 05 en 07 alleen volup, voldn en mute aan de gang, de rest is digital out

Volgens mij is het verschil tussen de pcm2705 en de pcm2707 dat de pcm2707 kan opnemen (of een aantal pinnen daarvoor heeft gereserveerd iig) en de 2705 niet (en de package is anders idd...)

ja idd en daarvoor geeft ie volgens mij die HID op

Dan nu door mezelf:

Waar heb je dat chipje gekocht?

quote:

mophor schreef op woensdag 09 februari 2005 @ 13:37:
ik ben eigenlijk wel benieuwd hoe je dergelijke kleine dingetjes soldeert (afgezien van een vaste hand en spitse bout), hoe hou je zo'n dingetje op z'n plek? plak je 'm eerst vast ofzo?

Ik leg het IC op z'n plek (nadat ik het vloeimiddel op de print heb gekwast (ik heb dunne flux, niet van die plakzooi)). Daarna soldeer ik voorzichtig een pootje op z'n stek. Mocht het IC ondertussen verschuiven, dan tijdens het verhitten voorzichtig terugschuiven. Daarna een pootje aan de andere kant doen, en daarna kun je gewoon het klokje rond.

ben ik ook wel benieuwd naar en dus tevens hoeveel het kost, of iemand moet deze willen bouwen voor me

quote:

mophor schreef op woensdag 09 februari 2005 @ 20:20:
[...]


zouden knopjes uberhaupt wel moeten werken op de 07? als ik in de datasheet kijk werken die volgens mij alleen maar op de 04 en 06, alleen erg duidelijk vind ik het allemaal niet. (zou wel jammer zijn, want dan had ik liever de 06 besteld) volgens mij krijg je op de 05 en 07 alleen volup, voldn en mute aan de gang, de rest is digital out

De 07 zou het naar mijn beste weten ook moeten kunnen, omdat dat een configuratie optie is.

quote:

Gr0wLiThE schreef op woensdag 09 februari 2005 @ 20:24:
Volgens mij is het verschil tussen de pcm2705 en de pcm2707 dat de pcm2707 kan opnemen (of een aantal pinnen daarvoor heeft gereserveerd iig) en de 2705 niet (en de package is anders idd...)

De 07 kan NIET opnemen. Dat kan de PCM29xx serie, niet de 27xx serie. Verschil tussen de 05 en de 07 is de mogelijkheid meer knopjes of een speciale digitale audio interface (i2s) te kunnen gebruiken.