Leicht übertriebenes Arbeitszimmer Setup

Ich dachte, ich fange schon mal an und stelle mein aktuelles Projekt vor. Auch wenn es nach fast 2 Jahren immer noch nicht fertig ist. Zumindest lose zusammengebaut spielt inzwischen die Musik.

Aus meinen alten Car Hifi Tagen hatte ich noch einen Phase Linear Aliante 12 SI Subwoofer im Keller liegen. Um die Jahrtausendwende herum, war das der Klansubwoofer schlechthin. Klar, meiner ist etwas in die Jahre gekommen. Aber zum Wegwerfen war er dann doch zu schade.



Dann richtete sich mein Blick auf meine aktuellen PC Lautsprecher. Wahrlich kein Highlight. Da müsste sich doch was basteln lassen? Hatte ich nicht noch irgendwo eine der Class D Endstufe für die Selbstbau PA rumliegen? Scheinbar nicht, aber Class D hatte mir mit dem Ali schon damals im Auto gut gefallen.

Nach etwas Suchen fiel meine Wahl dann auf eine 250ASX2 von Icepower (B&O). Gute 850W an den 4 Ohm des Aliante dürften fürs Musikhören während der Arbeit gerade so reichen. Nur die vorhandenen Lautsprecher dürften dann zu schwach sein. Also schnell noch eine 125ASX2 zusätzlich besorgt. Damit würde ich mir ein 2.1 System mit 2 x 125 W + 1 x 850 W bauen.

Da auf meinem Schreibtisch nicht so viel Platz ist, fehlten mir nun noch ein neues paar Lautsprecher. Hier im Forum wurden mir schließlich die Bantam vorgeschlagen. Schicke klein 1 Liter Würfel, die aber dennoch erstaunlich Laut können. Der Bändchenhochtöner stand auch auf meiner Wunschliste. Also stand nun das generelle Setup fest.

Als erstes habe ich mich an das Gehäuse für den Aliante gemacht. Seinen Ruf als Klangsubwoofer hat er sich in geschlossenen Gehäusen erspielt. Von den Parametern her eignet er sich aber auch sehr für Bassreflex Gehäuse. Nach etwas Simulation hatte ich mich auf 2 Gehäuse festgelegt. Entweder 28 Liter GG oder 40 Liter BR. Da ich mich anhand der Simulationen nicht entscheiden mochte, baute ich eben aus ein paar Holzresten Probegehäuse für beide Varianten.



Nun wurde es Zeit, mich auch um die Endstufen zu kümmern. Die B&O Module bringen das Meiste schon mit. Netzteil, Eingangsfilter, etc. Allerdings wollen die Module im Brückenmodus ein differentielles Signal am Eingang haben. Auch musste ich ja irgendwie die Trennung zwischen Subwoofer und den Bantams bewerkstelligen. Also wie immer kurzer Prozess und eine Platine mit DSP entworfen, die den Verstärkerbausatz vervollständigen sollte.

Heraus kam eine Platine mit:

1x Chinch Eingang
4 x Chinch Ausgang (Wahlweise Symmetrisch)
1x USB Audio
1x BT Audio
2x Schalten von 230V
1x 5V Versorgungsspannung
4x Mute Ausgang
4x Überwachung für Over Current und Temperatur
ADAU1704 DSP
Wahlweise aktive oder passive Filterung
µController zur Steuerung via PC
Eingänge für Drehencoder
Ansteuerung eines OLED Display



Auf einige der Bauteile für die Platine musste ich wegen dem Chipmangel fast 1 Jahr warten. Wegen Corona konnte ich aber sowieso nicht immer in Labor, um an meinem Projekt zu basteln. Inzwischen ist die Platine aber auch fertig und macht was sie soll.



Fehlten noch die Bantam Lautsprecher. Hier habe ich das Glück auf einen Shaper Zugriff zu haben. Das ist eine handgeführte CNC Fräse. Mittels Codestreifen und Kamera kann diese Oberfräse ein Werkstück millimetergenau fräsen.



Die notwendigen Zeichnungen für die Bantam waren schnell gemacht. Heraus gekommen sind passgenaue Teile, die sich super zusammensetzten ließen.



Nach 2 Jahren bin ich damit nun endlich an dem Punkt angekommen, dass ich ein laufendes Setup habe.



Was noch ansteht:
Bantam verspachteln und lackieren
Für ein Subwoofer Gehäuse entscheiden und das nochmal ordentlich bauen, verspachteln und lackieren
Die Endstufen und den DSP in ein Gehäuse verfrachten.
Die SW für den µC schreiben, damit man auch eine Display Anzeige hat. Quellenwahl, Lautstärke, Pegel, Laufzeitkorrektur etc.

Alles in allem bin ich mit dem Zwischenresultat aber schon sehr zufrieden. Der DSP läuft sauber und macht keine Störgeräusche. Grundrauschen ist kaum vorhanden.
Der Aliante klingt in beiden Gehäusen wie gewohnt Erstklassig. Im GG trocken und auf den Punkt. Im BR wuchtiger und tiefer.
Die Bantam haben mich wirklich überrascht. Klar gehen die nicht besonders tief, dafür habe ich ja den Sub. Aber was da auf dem knapp 1 Liter Volumen kommt ist stark. Die können richtig laut, ohne angestrengt zu wirken. Der Bändchenhochtöner ist für 30 € das Paar eine Wucht. Die Bühne schön breit. Klasse Auflösung und Detailtreue.
Das System wird Spaß machen

Mehr dann in hoffentlich in weniger als 2 Jahren, wenn die letzten offenen Baustellen angegangen werden.

Wie die Zeit doch rennt. Schon bald anderthalb Jahre, seit ich das Thema eröffnet habe und ich bin immer noch nicht wirklich weiter.

Wobei sich in der Zwischenzeit doch einiges getan hat. Da der Platz in dem fertigen Gehäuse doch recht knapp war und sich an meinen Anforderungen inzwischen einiges getan hat, habe ich die DSP Platine nochmal überarbeitet.



Das war auch notwendig, weil ich den Hauptcontroller tauschen musste. Das Gehäuse hatte an der Front bereits einen Ausschnitt für eine LED Leiste und auch nach langer Suche konnte ich dafür kein passendes Display finden. Die Lösung? Genau einfach zwei Displays verbauen. Wobei, damit fingen die Probleme ja erst an. Zum einen wie befestigt man das Ganze an dem Rahmen? Mit einer Kreuz-Knobel-Konstruktion. Die Displays sind auf einem Hilfsrahmen befestigt, welcher mit der eigentlichen Front verschraubt ist. Das Ganze drückt dabei die Displays gegen ein Schutzglas, welches dadurch ebenfalls im Rahmen verspannt wird. Ist noch etwas grob und ich muss mir noch ein paar neue Abstandhalter auf der Drehbank machen, aber das Prinzip funktioniert. Das Frontglas wird nachher noch schwarz bedruckt und dann an den Stellen für Displays und Status LED frei gelasert. Aktuell tut es auch eine einfache Klebefolie.



Mit den zwei Displays ergaben sich weitere Probleme. Wie steuert man zwei Displays einigermaßen flüssig an und holt sich im Hintergrund noch Audiodaten vom DSP ab? Mein ursprünglicher Atmel Controller war dafür etwas zu schwach auf der Brust. Daher bin ich vom X-Mega auf einen RP2040 ARM Prozessor umgestiegen. Dieser hat zwei Kerne a 240 MHz, was eine ganze mehr Leistung ist, als der X-Mega aufweisen konnte. Ein Kern kann sich um die Hintergrunddaten und Nutzereingaben kümmern, der andere rendert die Displays.

Für die beiden Displays habe ich dann einheitliche Oberflächen entworfen. Der Prototyp für die Lautstärkeregelung wurde noch etwas aufgehübscht. Auf dem zweiten Display kann ich in verschiedenen Darstellungen im Grunde die Audiopegel darstellen. Das rechte Display kann zudem genutzt werden, um ein paar Einstellungen vorzunehmen. Laufzeitkorrektur, Grenzfrequenz HP / LP und Pegel der Kanäle.




Mit dem Umstieg auf den RP2040 musste ich auch einen Teil des Quellcodes neu schreiben, aber so sehen die Displays nachher im Betrieb aus.



Tja und wenn man schonmal dabei ist, die DSP Platine zu überarbeiten, macht man sich so Gedanken, ob man nicht auf noch was an der Soundqualität machen kann. Zum einen habe ich das Problem, dass mir das Bluetooth Modul zwar einen USB Audio-In Anschluss zur Verfügung stellt, der in der Priorität aber vor Bluetooth kommt. So muss man immer USB Ausstecken, wenn man Bluetooth nutzen möchte. Zum anderen schafft das Modul nur 48 kHz Samplerate.

Na ja, ich habe jetzt ein paar Monate mit diversen Prototypen verbracht, daran was zu ändern. Aber das Umschalten zwischen Master und Slave Betrieb, bei verschiednen Sampleraten, ist für die 17xx DSP Serie ein Problem. Diese hast keine Samplerate Converter. Die 14xx Serie hätte diese, aber dafür keine internen ADC und DAC Blöcke mehr. Was wieder mehr Platz auf der Leiterkarte benötigt. Also habe ich das USB Problem über einen internen USB Switch gelöst. Der trennt die USB Leitungen für mich auf elektrische Art und Weise. So kann ich dem BT Modul vorgaukeln, dass USB nicht angeschlossen ist, ohne nach dem Stecker fischen zu müssen. So bleibt es zwar bei den 48 kHz aber alles andere war mein für das Setup jetzt einfach zu komplex.

Die neue Platine ist letzte Woche hier eingetroffen. Jetzt geht es an das Bestücken und dann muss alles zusammen ins Gehäuse. Danach kann ich mich wieder um die Boxen kümmern. Die Bantam sind mir leider doch etwas zu schwach im Bassbereich. Der Subwoofer lässt sich nicht so schön ankoppeln. Mal schauen, ich werde mir mal die Small Batch aufbauen. Ebenfalls eine recht kleine Box mit Bändchenhochtöner. Vielleicht passen die ja besser zu mir. Zumindest sollen sie 40 Hz Tiefer kommen als die Bantam.

Ich melde mich dann mit weiteren Fortschritt.... äh Baustellen in ungefähr 6 Monaten