便攜式耳放+24Bit/96KHz USB DAC制作

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要diy一個耳放，除了基本功能、音樂效果、還要一個漂亮的外觀和便攜性。出差、散步聽歌，手提電腦邊辦公邊聽音樂，所以我也把USB DAC這個功能加入到耳放里面，一來可以改變電腦播放的音質，二來又可以滿足自己的聽感。

最近入手了臺艾美特TF-10耳機，用MP3和電腦的輸出接這個家伙肯定是推不動的，聲場打不開，軟弱無力的......就上TB找相關的便攜式的耳放。

數一數進口或國產的牌子真多，知名度好的有加拿大-GOVIBE、美國-RSA、PICO、ALO還有IBASSO，但是不盡人意，就是價格昂貴，傷不起啊。原本看好加拿大-GOVIBE VULCAN+ 便攜耳放，也聽過，非常合口味，就是價格偏高；于是朋友就建議，掏錢買一臺這么貴的耳放倒不如自己DIY一臺。

除了必備的基本功能、一定的音樂效果、還得要一個漂亮的外觀，除了出差或者散步，我經常會用手提電腦，邊做事邊聽音樂也是一件樂事，所以，USB DAC這個功能也要加到耳放里面。

一來，既可以改善電腦播放的音質，二來又可以滿足自己的聽感，以下是我對這臺便攜式耳放的構思和一些仿真圖片。

一、電路、功能構思

耳放采用電池供電，方便攜帶，電路分為五部分組成：

1、USB DAC部分

WIN7和Vista的系統USB支持24Bit/96KHz音頻格式輸出，用TI的TAS1020B還是用TENOR TE7022接收呢？由于TE7022的貨源不好找，價格也偏貴，考慮方便采購，最終采用TAS1020B+WM8740組成USB DAC解碼部分。

2、耳機放大電路設計

a、放大電路采用OP+BUFFER結構，輸出可以驅動16歐~300歐的耳機，初步確定不失真輸出功率32歐（RMS  500MW)300歐（RMS 270MW),PCB板上OP設計成可以更換單、雙運放，不同品牌的芯片，搭配出來有不同的聽感，同時也更好地搭配耳機；

耳放電路圖

b、BUFFER電路部分采用分立元件組成；（個人因素特別喜歡，因為三極管可以調節輸出電流，更好地配合耳機 ）

c、專門配置BASS提升開關；

d、專門配置增益開關（放大倍數）：低增益適合低阻抗或者高靈敏度耳機，高增益適合高阻抗或者低靈敏度耳機；

e、如圖為耳放電路和仿真波形，有錯的地方請大家指出，共同合力做好這臺耳放。

圖為1K、20K、10Hz~1MHz仿真波形和掃頻曲線

3、電源部分

其構思要做到全面照顧大小耳機，首先應付的是高阻抗300歐等耳機系列，所以電壓方面決定要做到正負15V，要控制機子的休積之余達到正負15V供電是非常難實現的項目，如果使用鋰聚合物電池需要8顆，考慮到充電安全、便利、空間等問題，最后確定使用3節鋰聚合物電池供電，透過成熟穩定的PWM的控制芯片與高頻變壓器組成升壓電路結構，將12.6V電壓逆變出雙15V交流，再經二極管整流然后采用LC電路進行濾波再供電給耳放。

4、電池充電電路采用LM317恒流充電，電流設定在300mA左右充電。如果電池容量為1200mA,那么充電時間在4~5H左右，當電池充滿時，指示燈會熄滅。

5、耳機保護、電池保護和升壓保護電路

a、耳機保護電路：每次上電，保護電路會自動檢測，在沒有故障的前提下輸出繼電器延時10秒左右動作，在這10秒內，如果保護電路檢測到機器有問題，輸出繼電器不會動作，將耳機和耳放完全隔離，防止燒耳機；

b、電池保護電路：采用高性能的保護芯片，防止每顆電池過放、過充、過流保護；當電池放電到9V會自動關斷，這時就要充電了，當電池充電滿到12.6V也會自動關斷；

c、升壓保護電路：自動檢測輸入電壓，如果電壓超過額定電壓會自動關斷，防止電壓過高，燒壞器件，低于額壓電壓也會自動關斷。

二、外觀設計
 

3D效果圖粗糙地畫了一個

三、PCB板設計

劃分為三部分，一是USB DAC部分，二是電源部分，三是放大電路。PCB板已經繪好，發出去打樣。

1、收到PCB板，開工焊接器件，花了一天的時間。

PCB頂層圖片

PCB頂層圖片

2、板子上電前，先用放大鏡看過一次有沒有地方連錫或者焊錯器件，通電后目測了板子有沒有異常情況出現，再用手去感應下器件有沒有發熱，以上這兩種情況都沒有，就可以開始做簡單的調試和測量。

電源部分根據電池放電過程，做了個實驗：用外接可調電源從12.6V慢慢降到9V，這個過程中用數字表測量正負電壓變化，電壓是從15.2V降到12.2V。電壓正常后，關電再把OP插入，上電測量耳機輸出口的直流電位0.05mV正常，保護電路也正常工作，在輸出級接入實驗電壓，保護繼電器動作，最后從輸入口插入測試信號，簡單做了32~300負載的測試。

耳放工作一切正常后，接上電池后，測量電壓正常后，分別做過流測試，將電池輸出短路，保護芯片立刻關斷，然后解除故障，電池輸出正常，充電測試，大約4H充滿電，充滿后自動關斷；1200mA的電池大約續航時間為10H左右，至于可以續航多長時間有待進一步放電測試。

正弦波測試波形

方波測試波形

電池安裝

3、至于USB部分調試，連接電腦前先外接+5V通電，沒有發現異常情況出現，電源供電正常，連接電腦后，電腦會自動檢測安裝程序。

4、盒子買回來后，前后蓋板自己加工。

將耳放裝入盒子

5、至此耳放安裝完成。

6、至于聽音效果，還在調試和初步試聽，不過第一次出聲，效果不錯。

TF-10+耳放+ipod

耳放與HD650