Беспроводной звук своими руками

Передача аудио сигнала без проводов

Хотим мы этого или нет, но придет время, когда мы избавимся от проводов. Будет время, когда в наших домах все бытовые устройства не будут нуждаться в проводном питании, все ведет к этому.

Сегодня будет рассмотрен метод передачи аудио сигнала без проводов. Разрабатывая это устройство, я не раз натыкался, на проблемы с приемом сигнала, поскольку в итоге, сигнал получался в не желанном качестве. Очередной вариант приемника позволяет принимать и воспроизвести четкий сигнал без хрипов и помех.

Схемы почти нет, только пара компонентов — солнечный модуль от китайских зарядных устройств для мобильника (был куплен за 10$), сетевой понижающий трансформатор на 10 — 15 ватт с коэффициентом трансформации 1:10 или 1:20, два аккумулятора от мобильных телефонов (буквально с любой емкостью), и сам лазер.

Само устройство достаточно простое, имеется приемник и передатчик сигнала. В качестве передатчика был использован обыкновенный красный лазер, который был приобретен в магазине за 1$.

При помощи трансформатора, начальный сигнал преобразуется, затем усиливается при помощи аккумулятора и питает лазерный диод. Таким образом, в луче лазера содержится информация начального сигнала, лазер играет роль модулятора – преобразователя. Сигнал, поступая на приемник усиливается и подается на вход УНЧ.

Таким методом возможно передавать аудио сигнал на расстояние до 10 метров, затем сигнал слабеет, но при наличии хорошего предварительного УНЧ и конечного усилителя мощности, можно принимать сигнал и на больших расстояниях.

На основе такого метода можно собрать маломощные беспроводные наушники или удлинители аудио выходов.

К вторичной (понижающей) обмотке трансформатора подаем звуковой сигнал, например от музыкального центра или же более слабый сигнал от ПК. К вторичной обмотке последовательно включен источник питания и лазерный диод.

Источник

Беспроводная передача звука на доступных элементах

С активным развитием цифровой электроники за последние лет 20 в мире значительно поменялись практически все сферы жизни деятельности, способы и организация досуга — в частности, музыкальная сфера. Аналоговые источники сигнала в виде виниловых пластинок и кассет сменились на оптические диски, а после уже и они практически вымерли — теперь для передачи звуковых файлов даже не требуются какие-либо отдельные носители. Положительно сказался такой прогресс на жизни людей, или нет — каждый решает сам для себя, но от фактов никуда не уйти, слушать музыку сейчас можно прямо с телефона без каких-либо дополнительных проводов — посредством соединения по bluetooth или wi-fi.

Если собрать мощный радиопередатчик для вещания по всему городу довольно сложно и затратно, то вот маломощный для небольшого радиуса — очень даже реально в домашних условиях, используя лишь крайне распространённые и и дешёвые компоненты, найти которые можно даже в ненужных или сломанных электронных устройствах. Передатчики высокой мощности использовать нежелательно по той причине, что они могут на большом расстоянии вокруг себя создавать помехи по всем диапазонам, тем самым мешая нормальной работе полицейских раций, аэропорта и других спецслужб. Маломощный же передатчик, к тому же правильно настроенный, едва ли сможет кому-то помешать, поэтому его аккуратное использование вполне допустимо, а маленький радиус даже действия не позволит его как-либо засечь — ведь на частных территориях спектр радиоизлучения измерять просто некому. Схема для сборки представлена ниже:

В левой части схемы показано подключение источника аудиосигнала ко входу схемы с использованием стандартного звукового разъёма jack 3.5. В качестве источника сигнала может послужить, например, компьютер, или смартфон с приложениями для прослушивания музыки. Обратите внимание, что разъём jack 3.5 использует три контакта — один общая земля, оставшиеся два правый и левый каналы, так как звук что со смартфона, что с компьютера передаётся в режиме стерео. Схема передатчика может модулировать лишь моно-сигнал, поэтому контакты правого и левого каналов на схеме просто замыкаются, тем самым происходит их смешение. При приёме моно-сигнала на обычный бытовой радиоприёмник с одним динамиком отличить его от стерео-звука будет просто не возможно. Переменный резистор, обозначенный как RV — регулятор громкости на входе схемы.

Всю схему желательно собирать на SMD-компонентах, они имеют меньшую паразитную ёмкость и индуктивность за счёт того, что не имеют выводов и обладают миниатюрными размерами, в отличие от выводных. Но ничего не мешает собрать схему также и использованием выводных элементов — в этом случае их стоит располагать как можно плотнее, не делая дорожки длинными, согласно правилам высокочастотного монтажа. В случае правильной сборки схемы передатчик запустится сразу и будет вещать в эфир свой сигнал. Чтобы узнать, на какой частоте работает передатчик, следует взять приёмник с ручной настройкой и вручную пройтись по всем частотам — на одной из них должен появиться сигнал собранного передатчика. Если весь диапазон просканирован, а сигнала нет, то можно сжимать-разжимать витки катушки, тем самым изменяя рабочую частоту. Также рабочая частота зависит от суммарной ёмкости конденсаторов С1 и С2 — на схеме предполагается, что один из них подстроечный, который позволит вращением изменять частоту и не просто найти её, но и выставить нужную, вдали от работающих ФМ-радиостанций.

Единственная катушка на схеме наматывается на пасте от гелиевой ручки, и должна содержать шесть витков провода диаметром 0,3- 0, 5 мм, наматывать проволоку следует аккуратно, виток к витку. После сборки схемы и установки нужной частоты желательно залить катушку каким-нибудь компаундом, например, термоклеем, воском или парафином, чтобы витки не гуляли и частота не смещалась. Если под рукой нет пасты, наматывать можно на сверле аналогичного диаметра, зажав его в тисках.

Преимуществом данной схемы также является низкое напряжение питания и невысокое энергопотребление — ток составляет всего лишь 10 мА, таким образом, схема будет работать долго даже от аккумуляторов или батареек. Номинальное напряжение питания составляет 3В, можно использовать две алкалиновые батарейки формата АА, либо один литий-ионный аккумулятор. Повышение напряжение питания допустимо — это приведёт к повышению тока потребления и увеличению дальности действия.

Для питания также можно использовать и стационарный источник питания, например, подойдут сетевые адаптеры на 5В с USB-выходом, от него можно одновременно заряжать смартфон и питать передатчик. Резистор R3 с последовательно включенным светодиодом служит для индикации включения передатчика, при питании от аккумуляторов или батареек эту цепочку можно не ставить, ведь светодиод может потреблять тока столько же, сколько и вся схема.

В коллекторе второго транзистора можно увидеть обозначение антенны — в её роли можно использовать обычный кусок медной проволоки длиной около 80 см, это даст наибольшую дальность передачи при наименьших затратах, ведь эта длина будет примерно равна четверти длины волны на данных частотах. При прикосновении к антенне частота передачи может сместиться вверх или вниз — чтобы этого не происходило, можно включить между антенной и коллектором транзистора небольшой конденсатор на 20-30 пФ, это увеличит стабильность.

Как можно увидеть на фотографии выше, сигнал с передатчика можно принимать даже на простой кнопочный телефон, при этом музыка может играть как с наушников, так и с внешней аудиосистемы, если подключить её к телефону вместо наушников.

Вся схема собирается на миниатюрной печатной плате с использованием поверхностного монтажа, фотографии получившейся платы на фотографиях выше. При использовании таких элементов важно использовать флюс, который не будет обладать остаточной проводимостью, ведь без специальной отмывочной ванным трудно удалить все остатки флюс из под корпусов деталей.

Таким образом, получился весьма практичный вариант передатчика, не требовательный к питанию и простой к сборки. Если собрать данную схему в двух экземплярах, то можно получить некое подобие рации — но при её использовании стоит учитывать, что разговор могут подслушать все люди в округе со своими приёмниками. Удачной сборки! Ниже в архиве печатная плата для открытия в программе Sprint-Layout.

Источник

Превращаем домашнюю акустику в беспроводную: MPOW StreamBot (Bluetooth) vs. AirTry (Wi-Fi)

Текст может содержать и наверняка содержит грамматические, орфографические, пунктуационные и другие виды ошибок, включая смысловые. Я всячески прошу читателей указывать на эти ошибки и поправлять меня посредством личных сообщений.

MPOW Streambot Box (Bluetooth 4.0 ресивер)

MPOW Streambot Box хорошо продается что в китайских интернет-магазинах, что на Amazon и имеет там весьма неплохие отзывы. А с учетом поддержки A2DP профиля и AAC/aptX ® кодеков он отлично подходит под мои задачи. Касательно кодеков и профилей вдаваться в подробности не буду, но оставлю ссылку на неплохой ознакомительный материал по этой теме.

Комплектация и внешний вид

Поставляется Srteambot в небольшой коробке из плотного картона. В комплекте только провод 2 x Mini-Jack 3.5 мм, переходник RCA-Mini-Jack 3.5 мм и USB-microUSB провод питания.

Небольших размеров, но при этом достаточно увесистая (80 грамм) коробочка выполнена из пластика. Сверху размещена одна единственная кнопка со встроенным индикаторным светодиодом, а разъемы для подключения вынесены на заднюю грань. Снизу есть 4 прорезиненные ножки.

В стандартный комплект поставки напрашивается качественный блок питания, т.к. в случае отсутствия на акустике USB-выхода придется покупать отдельный источник питания. Подключение к копеечным БП чревато ощутимым гулом и другими помехами в звучании итоговой системы.

Подобного рода свойства проявлялись у меня при подключении ресивера к удлинителю Orico со встроенными USB-портами, а при подключении к хабу этого же производителя подобных проблем не возникло.

Подключение, настройка и эксплуатация

Подключение BT-ресивера занимает считаные секунды. После подачи питания нажатие на единственную клавишу сделает устройство видимым в сети. Остается только выбрать «StreamBot Box» в соответствующем меню на клиентском устройстве.

Снимок экрана 2016-05-10 в 17.26.30

Все, ресивер готов к использованию. Одновременно к нему можно подключить 2 клиента, для этого отключаем Bluetooth на первом клиенте и повторяем процедуру сопряжения со вторым.

Что касается звука, то тут все не так однозначно. Мой ноутбук поддерживает кодек aptX ® поэтому ощутимой разницы в звучании на Microlab Pro 2, а уж тем более Logitech X-240 я не слышу. Но вот Android-смартфон такой функциональностью похвастаться не может и на обеих АС ощущается снижение битрейта. Звук на громкости выше среднего хочется обозвать «кашеобразным», также ощущается нехватка высоких частот.

При непродолжительном бездействии (10-15 минут навскидку) MPOW Streambot выключается и, соответственно, обрывает существующие подключения. Для дальнейшего воспроизведения нужно активировать ресивер нажатием кнопки. Такой подход является абсолютно неприемлемым для стационарного устройства, поэтому для моих целей от использования Streambot Box пришлось отказаться.

Ну и напоследок — радиус действия. Если в пределах одной комнаты все хорошо, то уйдя с телефоном на кухню или балкон, которые находятся за несущей стеной, соединение зачастую обрывалось.

Что внутри?

Разбирается устройство посредством выкручивания четырех винтов под резиновыми ножками на днище устройства. Внутри нас ждет крохотная плата и кусочек металла, который объясняет увесистость данного устройства.

Сердцем Streambot является популярный модуль на базе микросхемы CSR8645. Цена таких плат на Aliexpress варьируется в пределах 6-7 долларов за штуку. Почему популярный? Потому что дешевый и используется во множестве беспроводных колонок, наушников и гарнитур производимых в Китае.

В даташите на эту микросхему можно прочитать, что прежде всего она позиционируется для использования в мобильных решениях, которые я упоминал выше. Для этого предусмотрен и встроенный контроллер заряда АКБ, и тот самый режим энергосбережения, который доставляет неудобства при стационарном использовании. Более того, производитель в целях экономии сделал плату универсальной, так что при желании коробочку можно превратить в портативную просто подпаяв аккумулятор к соответствующему разъему.

Для усиления мощности звукового сигнала используется отдельная микросхема — SGM4812.

Что понравилось

• Легкость в подключении и использовании
• Отсутствие задержки при воспроизведении

Что не понравилось

• Автовыключение при бездействии
• Радиус действия

Wi-Fi аудиоресивер AIRTRY

AirTry я нашел уже после приобретения BT-ресивера в каталоге интернет-магазина Era-in-ear и интереса ради приобрел его. Данное устройство позволяет транслировать аудио через Wi-Fi по протоколам Apple AirPlay и DLNA/UPnP. Примечательно оно еще и тем, что изготавливается в Корее, о чем свидетельствуют надписи как на коробке, так и на самом устройстве.

Комплектация и внешний вид

В стандартный комплект поставки входят: 2 аудиокабеля (2 x Mini-Jack 3.5 мм, Mini-Jack 3.5 мм — RCA), блок питания с USB-выходом (5 B, 0.7 A), провод для подключения к БП и иллюстрированная инструкция на английском языке.

Само устройство запечатано в пластиковый белый корпус, верхняя часть которого глянцевая, а нижняя выполнена из обычного шероховатого пластика. Все разъемы сконцентрированы на одной грани: аудио вход, выход и microUSB для питания. Два разъема под мини-джек подразумевают сквозное подключение устройства.

В отличии от MPOW SreamBot данный девайс не имеет каких либо утяжелителей и весит всего 40 грамм, а его мягкие не прорезиненные ножки «способствуют» перемещению коробочки даже при легком контакте с проводом.

Подключение, настройка и эксплуатация

AirTry Music Receiver может выступать клиентом в Wi-Fi сети или полноценной точкой доступа в диапазоне 2.4 ГГц (g/n). Последний режим, судя по инструкции, предназначен для использования в авто. После подачи питания ресивер создает открытую точку доступа с названием Airtry_MP_AP. Подключаемся к ней и переходим по адресу 10.10.10.254 на страницу настроек.

После подключения к домашней Wi-Fi сети устройство перезагрузится, помигает индикаторным светодиодом, о котором я забыл упомянуть в предыдущем разделе, и будет готово к работе как только светодиод перестанет мигать (через 30 секунд).

Ресивер сразу же обнаруживается в iTunes, а ноутбук без проблем к нему подключается. К сожалению, первые же тесты свидетельствовали о непригодности данного устройства для использования в сетапе моего домашнего кинотеатра из-за большой задержки при воспроизведении. Для музыки 2-3 секунды не играют какой-либо роли.

После обновления прошивки до версии 1.2.0 и повторной настройки рассинхронизация аудио и видео, кажется, стала проявлять себя реже, но задержка в 1-2 секунды от нажатия кнопки Play до старта воспроизведения все же осталась и в повседневной эксплуатации такое поведение несколько раздражает. Последнюю версию прошивки всегда можно найти тут, устанавливается через админ-панель ресивера, доступ к которой можно получить только после сброса.

В Mac OS AirTry можно установить устройством вывода по умолчанию. С iOS также проблем не возникает.

Так как Android-смартфоны не умеют в AirPlay (за исключением HTC 10), пришлось прибегнуть к стороннему софту для передачи аудио на ресивер. С этой задачей лучше всего справляется BubbleUPnP. После установки и подключению к ресиверу в большинстве сторонних приложений достаточно «Поделиться» композицией с BubbleUPnP для передачи оной на ресивер. Это не всегда работает идеально, но все же работает, а местами даже быстрее чем AirPlay на Mac. Основной минус: в режиме UPnP устройство умеет воспроизводить только файлы MP3 и WAV. Управлять громкостью также не очень удобно — для этого нужно заходить в приложение.

Дальность работы зависит от зоны покрытия Wi-Fi в вашей квартире. Xiaomi Mi WiFi легко справляется с однокомнатной в панельном доме, поэтому ресивер работает и на кухне, и на балконе. Что касается качества звука, то я между проводным подключением и передачей аудио по Wi-Fi разницы не заметил.

Что внутри?

Разбирается AirTry также просто, как и Streambot. Под двумя ножками на днище есть винты, которые нужно открутить. Дальше медиатором отщелкиваем все защелки и корпус разобран.

Внутри видим начинку типичной портативной точки доступа вроде Vonets VAR11N на чипе RT5350, правда без Ethernet, зато с отдельным ЦАП Wolfson WM8711. Последний тоже достаточно сильно распространен, но ничего особенного из себя не представляет.

Интегрированный в ЦАП усилитель мощности значительно уступает дискретному решению в обозреваемом BT-ресивере. Так, SGM4812 в Streambot Box при сопротивлении нагрузки в 16 Ом «выдает» 132 мВт, в то время как ЦАП от Wolfson при аналогичном сопротивлении способен всего на 18 мВт.

Что понравилось

• Возможность сквозного подключения
• Расширяемость системы
• Качество звучания

Что не понравилось

• Задержка при воспроизведении
• Ограничение при работе с Android

Бонус: Apple TV первого поколения

Стоимость: 325 гривен / 13 долларов

Будничным днем при выходе из продуктового заметил достаточно внушительных размеров магазин типа «Second Hand». Я не брезгую покупать одежду в таких местах, т.к. за адекватные деньги там можно найти очень хорошие вещи, поэтому зашел по случаю. При входе стояли две корзинки метр на два с различной б/у техникой и среди них, к моему удивлению, оказался Apple TV самого первого поколения. Эта увесистая коробочка больше напоминающая современный Mac Mini была выпущена в 2007 году (9 лет назад!) и базируется на одноядерном процессоре Intel Pentium x86-архитектуры.

К сожалению, Apple TV достался мне без пульта, а новый я и по сей день не удосужился приобрести, но подключив медиаплеер посредством Ethernet-провода в домашнюю сеть, iTunes без проблем распознал его и можно было транслировать музыку. Задержка по ощущения меньше чем у AirTry, но все так же раздражительна.

Тут стоит отметить, что у первого поколения Apple TV есть полноценный оптический выход наряду с обычным аналоговым, так что для хорошей акустики такой вариант будет даже предпочтительней.

Вообще за 13 долларов эта коробочка — целый кладезь качественных компонентов. Чего стоят отличный блок питания на 36 Ватт (5 В, 7.2 А), Wi-Fi mini-PCI карта с поддержкой b/g/n стандартов и двумя антеннами, IDE HDD на 40 ГБ. Несмотря на устаревшие технические характеристики медиаплеер все еще можно использовать по прямому назначению добавив современный аппаратный декодер вместо Wi-Fi-модуля и заменив старенький HDD на flash-память.

Преимущества

• Расширяемость системы
• Минимальная задержка при воспроизведении
• Качество звучания, наличие оптического выхода

Недостатки

20 Вт)

Невозможность установки системным устройством вывода

Итоги

Превращение таки удалось, в текущий сетап в сквозном режиме был внедрен AirTry, который используется для воспроизведения музыки с различных мобильных устройств. Для проигрывания видео в составе ДК по прежнему используется проводное подключение.

Для удобного переключения я применил коммутатор, который выцепил у официального представительства FiiO в 2014 году. В теории он предназначался для сравнения источников звука, на деле же выполняет роль коммутатора акустических систем. 🙂

Все это временное решение, так как от проводов по-прежнему хочется избавиться. Сейчас я присматриваюсь к Apple TV 3-го поколения. Правда, от использования MacBook я-то не собираюсь уходить, а вот что делать с Android-смартфонами, которые тоже хотелось бы внедрить в домашнюю систему — непонятно. Может HTC 10 обзавестись?

Ссылки по теме

Где купить?

Bluetooth-ресивер MPOW Streambot Box можно купить в китайских интрнет-магазинах за 26 долларов, а AirTry я покупал локально у ребят из Era-in-Ear. С последними, к слову, имею дело с 2013 года, когда начал свое знакомство с наушниками от SoundMagic, которые и по сей день использую.

Жду отзывов касательно материала здесь, в комментариях, или в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter. У себя на сайте я дублирую собственные публикации со всех просторов интернета, так что тоже можете заглянуть. Спасибо за внимание!

Источник