Morpheus2200
Semiprofi
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- Mitglied seit
- 04.08.2001
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- 30.945
Hallo Zusammen,
nach reiflicher Überlegung und Vorbereitung habe ich in meinem Wohnzimmer einen kleinen Wechsel geplant, den ich hier gern mit euch teilen möchte.
Ausgangssituation:
Bisher kam im Wohnzimmer bei mir ein Raspberry Pi mit OSMC als Betriebssystem zum Einsatz. Gepaart mit einem SlotIn DVD Laufwerk, einer 4 Kanal Endstufe und ein wenig Technik drumrum war ich mit dieses System ganz zufrieden. Ich möchte Anmerken, dass der Kern dieses Aufbaus noch aus meiner Schulzeit stammt, die nun auch einige Jahre zurück liegt.
Probleme mit dem Status Quo:
Ein paar Dinge gefallen mir an der Raspberry PI Lösung nicht, hier mal ein kleiner Auszug:
Alles in allem eine doch lange Liste.. und dabei habe ich noch nicht einmal die Probleme, die auf Hardwareebene (I²C, GPIO) sehe. Bis dato habe ich einiges an selbstentwickelter Audio-Hardware, die über den Pi angesteuert wird (Lautstärkeregelung, LineIn, Surround-Emulation, Equalizer etc).
Das Ziel:
Ziel ist ein HTPC der folgende Kriterien erfüllt:
Alles in Allem als eine kleine eierlegende Wollmichsau.
Auf die Verarbeitung von anderen HDMI Geräten kann ich verzichten, da Konsolen für mich nicht in Frage kommen und alle Funktionien, die ich benötige, im HTPC gebündelt sind (MediaStreaming, Steam inhome Streaming etc.).
Hardware:
Als Hardware fiel die Wahl auf eine mITX Plattform, da hier das beste Verhältnis aus Leistung, Verfügbarkeit und Platz für mein Vorhaben herrscht.
Für den Start fahre ich mit folgender Aufstellung:
Der Athlon sollte genug Power für meine Anwendungsfälle bieten. Da sämtlicher Content im Netzwerk liegt, reicht die 60GB SSD für ein schlankes Windows 7 samt Software ebenfalls komplett aus. Für die BluRay-Wiedergabe kommt Nero zum Einsatz, als MediaCenter wie gewohnt KODI und zum Spielen Steam mit Inhome Streaming.
Gehäusekonstruktion:
Das Gehäuse wird vom mir selbst gebaut. Ich werde auf kein fertiges Grundgehäuse zurückgreifen. Professionell fertigen lasse ich die Frontplatte bei der Schaeffer AG in Berlin. Diese wird schwarz eloxiertes Aluminium sein. Boden- und Deckelplatte bestehen aus Stahl, Kühlkörper, Profile und die Rückplatte aus Aluminium.
Abmessungen inkl. Füße sind ca. (BxHxT) 45cm*40cm*14cm
Hier mal eine grundlegende Anordnung, wie die Kühlkörper am Ende als Seitenteile fungieren sollen.
Architektur / Aufbau:
Hier geht es etwas technischer zu. Folgendermaßen plane ich die technische Umsetzung, besonders auf Audio-Seite.
AUX Eingang:
Die Auswahl der AUX Eingänge wird mit einem TEA6420 (Im Plan - A) realisiert. Der TEA6420 ist eine Audiomatrix mit integrierten Puffern und einstellbarer Zusatzverstärkung. Er bietet fünf Stereo-Eingänge und vier Stereo-Ausgänge, die beliebig per Kommando miteinander verbunden werden können. Grundlegend werden die AUX Eingänge einfach mit dieser Audiomatrix auf den LineIn der Soundkarte gelegt. Unter Windows wird dieser Eingang als Wiedergabegerät konfiguriert. Der TEA6420 wird mittels I²C angesprochen, was in einem Arduino Nano implementiert ist. Dieser Arduino wird später von einer selbstgeschriebenen Anwendung auf dem HTPC angesprochen, sodass der Nutzer die Möglichkeit hat, die Eingänge nach seinen Wünschen zu konfigurieren.
Gewählt werden kann hier am Ende zwischen:
Die Bilder zeigen die Positionierung der TEA6420 Platine und der DC-Protection (Platine mit den vielen Relais).
Front Ausgang:
Die Konfiguration der Ausgänge für die Frontlautsprecher wird ebenfalls mit einem TEA640 (Im Plan - B) realisiert. An diese Audiomatrix sind zwei aktive Frequenzweichen gekoppelt. Hierbei handelt es sich um einen Stereo-Hochpass sowie einen Stereo-Tiefpass, welche auf eine Trennfrequenz von 120Hz dimensioniert sind. Diese Frequenz ist in der Baugruppe festgelegt, könnte aber mit etwas technischer Ausschmückung auch per Software gesteuert werden. Für meinen Anwendungsfall sind die 120Hz aber gewünscht.
Die Ansteuerung bietet dann die Möglichkeit, Lautsprecherboxen mittels biamping anzusteuern.
Gewählt werden kann hier am Ende zwischen:
Stromversorgung:
Versorgt wird die gesamte Einheit mittels drei Netzteilen. Eines davon ist von der Firma Meanwell und bringt an seinem Ausgang 12V bei 6A (Architekturbild zeigt noch 5A). Daran hängt das PicoPSU und versorgt das Mainboard, sowie Laufwerk und SSD mit Strom.
Die anderen zwei Netzteile sind jeweils spezifiziert mit 36V und 10A, was pro Netzteil 360W ergibt. Diese Netzteile versorgen die Verstärker sowie die TEA6420 Audiomatrizen. Dafür wird die Spannung auf +9V/-9V gesenkt.
Die Verstärkersektionen sind jeweils noch mittels Schmelzsicherungen abgesichert.
Verstärkermodule & DC-Protection:
Für die Verstärkung der Signale aus der Soundkarte kommen zwei verschiedene Typen von Verstärkern zum Einsatz. Zum einen verwende ich den TDA7293/TDA7294 (93er hat eine höhere Spannungfestigkeit und ein paar Zusatzfeatures, die ich hier nicht benötige), welcher ein Integrierter Verstärkerschaltkreis ist. Dieser hat den Vorteil, dass mit geringem Aufwand ein recht hochperformanter Verstärker aufgebaut werden kann. Für nicht allzu leistungshungrige Lautsprecherboxen sind diese Typen vollkommen ausreichend. Für Freunde der höheren Audioqualität wäre der LM3886 ebenfalls eine Erwähnung wert. Dieser ist Leistungsmäßig etwas unter dem TDA, aber von seiner Audioqualität überlegen. Kostet dementsprechend auch in der Anschaffung mehr. Da ich bereits in der Vergangenheit mit den TDAs gute Erfahrungen gemacht habe, habe ich diese Verwendet. Leistungsmäßig spricht das Datenblatt hier von 80W bei 4Ohm Lautsprecherimpdanz und 1% Verzerrung.
Auf der anderen Seite verwende ich noch Verstärker nach dem Bauplan von Elliot Sound Projects - Project 3A. Diese sind bei einer Betriebsspannung von 35V mit einer Ausgangsleistung von 100W an 4Ohm spezifiziert. Der große Vorteil dieser diskreten Bauweise im Gegensatz zum Integrierten Schaltkreis ist, dass die Fläche, mit der die Leistungsteile des Verstärkers ihre Abwärme an den Kühlkörper abgeben können, wesentlich größer ist. Das ist vor allem bei Verstärkern, die hohe Leistungen auf Dauer bringen müssen (in meinem Fall für den Tiefton in den Front-Lautsprechern) von großer Wichtigkeit.
Die Platinen für die TDAs habe ich selber designt und beim Leiterplattenhersteller meines Vertrauens in Fernost fertigen lassen. Die Platinen für die beiden P3A Verstärker habe ich ebenfalls selbst designt und der Einfachheit halber bei mir zu Haus geätzt. Layouts kann auf Anfrage hier gern noch zur Verfügung stellen.
Fertige Platinen mit dem TDA gibt es auch sehr preiswert in der Bucht.
Die Lautsprecher werden zusätzlich noch auf allen sieben Kanälen vor einem Defekt der Verstärker geschützt. Sollte ein Verstärker defekt sein und auf seinem Ausgang Gleichspannung bereitsstellen (was sehr ungesund ist für Lautsprecher), so werden ALLE Ausgänge vorsorglich abgeklemmt. Die Schaltung dahinter ist eine auf sieben Kanäle erweiterte Variante der Speaker Protection von Elliot Sound Projects
Bilder folgen noch
TO BE CONTINUED
ist mir heute zu spät
nach reiflicher Überlegung und Vorbereitung habe ich in meinem Wohnzimmer einen kleinen Wechsel geplant, den ich hier gern mit euch teilen möchte.
Ausgangssituation:
Bisher kam im Wohnzimmer bei mir ein Raspberry Pi mit OSMC als Betriebssystem zum Einsatz. Gepaart mit einem SlotIn DVD Laufwerk, einer 4 Kanal Endstufe und ein wenig Technik drumrum war ich mit dieses System ganz zufrieden. Ich möchte Anmerken, dass der Kern dieses Aufbaus noch aus meiner Schulzeit stammt, die nun auch einige Jahre zurück liegt.
Probleme mit dem Status Quo:
Ein paar Dinge gefallen mir an der Raspberry PI Lösung nicht, hier mal ein kleiner Auszug:
- Kein nativer Browser in OSMC
- Keine Unterstützung für BluRay Laufwerke
- Formfaktor des Pi (Anschlusse nicht auf einer Seite der Platine)
- 5.1 Audio nur via USB DAC möglich
- Netzwerkbandbreite des PI ist schmal
- Gesamtbandbreite der USB Anschlüsse teilt sich mit dem LAN
- Keine SATA Anschlüsse
- Automount Probleme bei DVDs
- Kein WOL
- etc
Alles in allem eine doch lange Liste.. und dabei habe ich noch nicht einmal die Probleme, die auf Hardwareebene (I²C, GPIO) sehe. Bis dato habe ich einiges an selbstentwickelter Audio-Hardware, die über den Pi angesteuert wird (Lautstärkeregelung, LineIn, Surround-Emulation, Equalizer etc).
Das Ziel:
Ziel ist ein HTPC der folgende Kriterien erfüllt:
- x64 Plattform mit Standardkomponenten
- Standardformfaktor für Aufrüstmöglichkeiten in Zukunft
- 5 Integrierte Verstärkerkanäle, zusätzlich 2 Kanäle für Biamping in der Front
- 3 Ansteuerbare AUX Eingänge
- BluRay Abspielmöglichkeit, SSD Bootlaufwerk
Alles in Allem als eine kleine eierlegende Wollmichsau.
Auf die Verarbeitung von anderen HDMI Geräten kann ich verzichten, da Konsolen für mich nicht in Frage kommen und alle Funktionien, die ich benötige, im HTPC gebündelt sind (MediaStreaming, Steam inhome Streaming etc.).
Hardware:
Als Hardware fiel die Wahl auf eine mITX Plattform, da hier das beste Verhältnis aus Leistung, Verfügbarkeit und Platz für mein Vorhaben herrscht.
Für den Start fahre ich mit folgender Aufstellung:
- AMD Athlon 5350 Quadcore
- 8GB DDR3 1600
- Kingston 60GB SSD
- BluRay Laufwerk
- SoundBlaster Audigy FX
- PicoPSU 80W
- AMD AM1i mITX Mainboard
Der Athlon sollte genug Power für meine Anwendungsfälle bieten. Da sämtlicher Content im Netzwerk liegt, reicht die 60GB SSD für ein schlankes Windows 7 samt Software ebenfalls komplett aus. Für die BluRay-Wiedergabe kommt Nero zum Einsatz, als MediaCenter wie gewohnt KODI und zum Spielen Steam mit Inhome Streaming.
Gehäusekonstruktion:
Das Gehäuse wird vom mir selbst gebaut. Ich werde auf kein fertiges Grundgehäuse zurückgreifen. Professionell fertigen lasse ich die Frontplatte bei der Schaeffer AG in Berlin. Diese wird schwarz eloxiertes Aluminium sein. Boden- und Deckelplatte bestehen aus Stahl, Kühlkörper, Profile und die Rückplatte aus Aluminium.
Abmessungen inkl. Füße sind ca. (BxHxT) 45cm*40cm*14cm
Hier mal eine grundlegende Anordnung, wie die Kühlkörper am Ende als Seitenteile fungieren sollen.
Architektur / Aufbau:
Hier geht es etwas technischer zu. Folgendermaßen plane ich die technische Umsetzung, besonders auf Audio-Seite.
AUX Eingang:
Die Auswahl der AUX Eingänge wird mit einem TEA6420 (Im Plan - A) realisiert. Der TEA6420 ist eine Audiomatrix mit integrierten Puffern und einstellbarer Zusatzverstärkung. Er bietet fünf Stereo-Eingänge und vier Stereo-Ausgänge, die beliebig per Kommando miteinander verbunden werden können. Grundlegend werden die AUX Eingänge einfach mit dieser Audiomatrix auf den LineIn der Soundkarte gelegt. Unter Windows wird dieser Eingang als Wiedergabegerät konfiguriert. Der TEA6420 wird mittels I²C angesprochen, was in einem Arduino Nano implementiert ist. Dieser Arduino wird später von einer selbstgeschriebenen Anwendung auf dem HTPC angesprochen, sodass der Nutzer die Möglichkeit hat, die Eingänge nach seinen Wünschen zu konfigurieren.
Gewählt werden kann hier am Ende zwischen:
- AUX 1 (+0dB, +2dB, +4dB, +6dB)
- AUX 2 (+0dB, +2dB, +4dB, +6dB)
- AUX 3 (+0dB, +2dB, +4dB, +6dB)
- AUX OFF (wird deaktiviert)
Die Bilder zeigen die Positionierung der TEA6420 Platine und der DC-Protection (Platine mit den vielen Relais).
Front Ausgang:
Die Konfiguration der Ausgänge für die Frontlautsprecher wird ebenfalls mit einem TEA640 (Im Plan - B) realisiert. An diese Audiomatrix sind zwei aktive Frequenzweichen gekoppelt. Hierbei handelt es sich um einen Stereo-Hochpass sowie einen Stereo-Tiefpass, welche auf eine Trennfrequenz von 120Hz dimensioniert sind. Diese Frequenz ist in der Baugruppe festgelegt, könnte aber mit etwas technischer Ausschmückung auch per Software gesteuert werden. Für meinen Anwendungsfall sind die 120Hz aber gewünscht.
Die Ansteuerung bietet dann die Möglichkeit, Lautsprecherboxen mittels biamping anzusteuern.
Gewählt werden kann hier am Ende zwischen:
- Front A FULL (+0dB, +2dB, +4dB, +6dB)
- Front A HPF (120Hz) (+0dB, +2dB, +4dB, +6dB)
- Front A LPF(120Hz) (+0dB, +2dB, +4dB, +6dB)
- Front B FULL (+0dB, +2dB, +4dB, +6dB)
- Front B HPF (120Hz) (+0dB, +2dB, +4dB, +6dB)
- Front B LPF(120Hz) (+0dB, +2dB, +4dB, +6dB)
Stromversorgung:
Versorgt wird die gesamte Einheit mittels drei Netzteilen. Eines davon ist von der Firma Meanwell und bringt an seinem Ausgang 12V bei 6A (Architekturbild zeigt noch 5A). Daran hängt das PicoPSU und versorgt das Mainboard, sowie Laufwerk und SSD mit Strom.
Die anderen zwei Netzteile sind jeweils spezifiziert mit 36V und 10A, was pro Netzteil 360W ergibt. Diese Netzteile versorgen die Verstärker sowie die TEA6420 Audiomatrizen. Dafür wird die Spannung auf +9V/-9V gesenkt.
Die Verstärkersektionen sind jeweils noch mittels Schmelzsicherungen abgesichert.
Verstärkermodule & DC-Protection:
Für die Verstärkung der Signale aus der Soundkarte kommen zwei verschiedene Typen von Verstärkern zum Einsatz. Zum einen verwende ich den TDA7293/TDA7294 (93er hat eine höhere Spannungfestigkeit und ein paar Zusatzfeatures, die ich hier nicht benötige), welcher ein Integrierter Verstärkerschaltkreis ist. Dieser hat den Vorteil, dass mit geringem Aufwand ein recht hochperformanter Verstärker aufgebaut werden kann. Für nicht allzu leistungshungrige Lautsprecherboxen sind diese Typen vollkommen ausreichend. Für Freunde der höheren Audioqualität wäre der LM3886 ebenfalls eine Erwähnung wert. Dieser ist Leistungsmäßig etwas unter dem TDA, aber von seiner Audioqualität überlegen. Kostet dementsprechend auch in der Anschaffung mehr. Da ich bereits in der Vergangenheit mit den TDAs gute Erfahrungen gemacht habe, habe ich diese Verwendet. Leistungsmäßig spricht das Datenblatt hier von 80W bei 4Ohm Lautsprecherimpdanz und 1% Verzerrung.
Auf der anderen Seite verwende ich noch Verstärker nach dem Bauplan von Elliot Sound Projects - Project 3A. Diese sind bei einer Betriebsspannung von 35V mit einer Ausgangsleistung von 100W an 4Ohm spezifiziert. Der große Vorteil dieser diskreten Bauweise im Gegensatz zum Integrierten Schaltkreis ist, dass die Fläche, mit der die Leistungsteile des Verstärkers ihre Abwärme an den Kühlkörper abgeben können, wesentlich größer ist. Das ist vor allem bei Verstärkern, die hohe Leistungen auf Dauer bringen müssen (in meinem Fall für den Tiefton in den Front-Lautsprechern) von großer Wichtigkeit.
Die Platinen für die TDAs habe ich selber designt und beim Leiterplattenhersteller meines Vertrauens in Fernost fertigen lassen. Die Platinen für die beiden P3A Verstärker habe ich ebenfalls selbst designt und der Einfachheit halber bei mir zu Haus geätzt. Layouts kann auf Anfrage hier gern noch zur Verfügung stellen.
Fertige Platinen mit dem TDA gibt es auch sehr preiswert in der Bucht.
Die Lautsprecher werden zusätzlich noch auf allen sieben Kanälen vor einem Defekt der Verstärker geschützt. Sollte ein Verstärker defekt sein und auf seinem Ausgang Gleichspannung bereitsstellen (was sehr ungesund ist für Lautsprecher), so werden ALLE Ausgänge vorsorglich abgeklemmt. Die Schaltung dahinter ist eine auf sieben Kanäle erweiterte Variante der Speaker Protection von Elliot Sound Projects
Bilder folgen noch
TO BE CONTINUED
ist mir heute zu spät
