8 Kanal Multimedia mit RPI4 / CM4

Hallo,

nach längerer Zeit habe ich nochmal ein Projekt in der Pipeline, welches vielleicht für den einen oder anderen interessant sein könnte.

Es handelt sich hierbei um einen 8 Kanal-Verstäker, welches mit einem Compute Module 4 läuft. Damit lassen sich verschiedene Verstärker oder sogar ganze Multimediasysteme mit Kodi etc. erstellen.

Hier mal ein paar technische Details:
Das System läuft mit 12V bis 24V, auf der Platine werden sämtliche Hilfsspannungen erzeugt. Als Verstärker kommen 4 Stück TAS5782M von Texas Instruments zum Einsatz, diese liefern, in Abhängigkeit des Kühlkonzepts, bis zu ca. 60W an 4Ohm und bis zu ca. 30W an 8Ohm. Weiterhin sind auf der Platine 1 Stereo-Kopfhörerverstärker, 8 Kanal ADC Input und ein SPDIF Eingäng vorhanden. Die ADC Inputs sind über eine Stifleiste anzuschließen.
Das CM4 hat zugriff auf ein USB Hub mit externen 2 Ports, Ethernet sowie HDMI. Bisher nutze ich Raspberry Pi OS, sowohl die Desktop als auch die Lite Version funkionieren tadellos. Zudem werden das I2S Interface, I2C sowie 2 GPIOs auf eine Stifleiste für Erweiterungen herausgeführt.

Da der RPi4 bzw. das CM4 ( mit dem Controller BCM2711) nur über einen kümmerliches Stereo I2S Interface verfügen, sind die Amps bzw. die ADC's über vor genannten USB angebunden. Die integrierte Soundkarte (CM6212, eigensgeschriebene SW) nutzt Audio Class 2.0 und unterstützt ebenfalls den asynchronen Modus.
USB Soundkarten sind immer etwas kontrovers diskutiert, bieten aber hier m.E. diverse Vorteile. Da so ziemlich jedes Linux USB Audio unterstützt, spart man sich wildes Hantieren mit Treibern für die ADC / Amps etc., die Soundkarte wird erkannt und funktioniert. Bekannte Programme wie ALSAMIXER usw. haben damit keine Probleme.
Die Kühlung der Amps bzw. des ganze Boards ist entscheidend. Das CM4 schluckt schon 5W, ein kleiner passiver Kühler ist zu empfehlen. Die Amps selbst geben ihre Abwärme über ein Lötpad in Richtung PCB ab. Entweder montiert man die Platine nach unten gegen ein Gehäuse / Kühlkörper, alternativ kann man auch kleine Kühlkörper auf die IC's kleben. Für reine Zimmerlautstärke kommt man ohne Kühlung aus, für "mehr Wumms" ist aber eine gute thermische Anbindung von Vorteil. Dazu sind diverse Anschraubpunkte auf der PCBA vorhande,
Weiterhin können auch andere Boards wie das RADXA oder SOQUARTZ eingesetzt werden, bei diesen ist der Community Support aber natürlich nicht so gut wie beim RPi4.
Wenn man keinen CM4 oder RPI4 hat, kann man das Board auch direkt über USB Micro an den PC anschließen. Die Karte meldet sich ohne speziellen Treiber an. Da Windows keinen 8 Kanal Line-In anbietet, ist nur ein Stero-Line in möglich. Die Amps können aber ganz normal als 7.1 System unter Windows konfiguriert werden. Die HDMI, Ethernet und USB Hub funktionieren unter Windows natürlich nicht, da diese nur mit dem CM4 verbunden sind.

Hier mal ein paar Bilder:



Wenn man genau hinschaut, sieht man dass sich der Fehlerteufel eingeschlichen hat und man 4 Fäleldrähte braucht, damit die Platine läuft.

Wie geht es nun weiter?
Ich optimiere noch etwas die Soundkarte, die Software braucht noch etwas Feintuning. Im Großen und Ganzen funktioniert aber alles. Zudem habe ich noch ein paar wenige Boards, die ich abgeben könnte. Bei Interesse gerne PM an mich.
Sollte es größere Resonanz geben, lasse ich gerne nochmal eine Rutsche an Boards fertigen.

Freue ich auf Feedback!
Viele Grüße!