¿Conducir un altavoz directamente a través de un DAC de audio?

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Tengo un proyecto donde necesitaré generar algunas ondas de sonido. En caso de que importe, el microcontrolador que usaré es un STM32L476RG que tiene un DAC interno. La pregunta que tengo está relacionada con la potencia de salida / sonido que obtendré. No estoy seguro de que conducir el altavoz directamente a través del DAC me dé el volumen adecuado.

1) ¿Cuál es el principal factor limitante de la potencia de salida / volumen alto? ¿Es el orador?

2) ¿Cómo sé si el DAC es suficiente para manejar el altavoz o si necesito un amplificador externo? ¿Cómo funciona la matemática en esto?

3) Estaré usando datos PCM muestreados contenidos en un archivo WAV. ¿Existe alguna ventaja / desventaja de usar un códec (I2S) en lugar de DAC (+ amplificador de potencia)?

    
pregunta msr

3 respuestas

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Si va a utilizar solo el STM para controlar un altavoz, el principal factor limitante es la capacidad de manejo actual de los pines del microcontrolador.

  1. No mencionó qué potencia quiere que salga del altavoz, pero echemos un vistazo a lo que puede proporcionar el microcontrolador. Su rango de voltaje de trabajo es de 1.7 V a 3.6 V. Según las clasificaciones máximas absolutas, la corriente máxima para cualquier pin es de 25 mA. Por lo tanto, el cálculo aproximado es 3.6 V por 25 mA es 90 mW. Este es el punto en el que puede esperar que su pin se vaya a quemar. Tenga en cuenta que para poder alcanzar esta clasificación, necesitará un altavoz especial de alta impedancia. Esto prácticamente significa que para cualquier nivel de potencia utilizable con un altavoz, necesitaría un amplificador externo. Aunque podría estar bien para los auriculares.

  2. ¿Cómo funcionan las matemáticas? Bueno, para decirlo simplemente, usted tiene un altavoz con su impedancia nominal. También tiene las clasificaciones de voltaje y corriente para el amplificador o DAC. También debería echar un vistazo a los gráficos de eficiencia en la hoja de datos para ver qué tan bien funcionaría el amplificador. En general, se espera que use DAC solo para proporcionar una señal y luego use un amplificador para impulsar el transductor. Sin embargo, hay algunos DAC con amplificadores integrados.

  3. En general, DAC es un componente dentro de un códec. Por lo general, un códec tendrá, por ejemplo, circuitos necesarios para una entrada de micrófono, tendrá una ganancia controlable, tendrá algo de filtrado en su interior y así sucesivamente. Un DAC será solo para la conversión digital a analógica.

Como se señaló en los comentarios, deberías verificar si tu microcontrolador tiene realmente un DAC en su interior. No puedo verlo en la hoja de datos. ¿Tal vez estás usando una placa de desarrollo con este micro? En ese caso, la placa puede tener su propio DAC conectado al micro.

    
respondido por el AndrejaKo
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El DAC es un dispositivo de muy baja corriente y bajo voltaje. Si lo que busca es el volumen de llenado de la sala, entonces un seguidor de emisores complementario sería simple, fácil y barato. La distorsión será muy baja. Si desea una distorsión extremadamente baja, podría haga un seguidor de cascode. Si ejecuta la clase A AB o B depende de la importancia relativa para usted del consumo de energía Vs Distorsión. Si necesita mucha potencia como muchos vatios, necesitará amplificación de voltaje así como la amplificación de corriente mencionada anteriormente. Esto significa un amplificador de potencia completamente soplado.

    
respondido por el Autistic
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El punto más importante para no destruir los pines DAC del STM32 es agregar un diodo de retorno en paralelo al altavoz. Cuando falte, el voltaje inverso de la bobina del altavoz será mayor que el de -0.3V, los pines DAC están permitidos en las clasificaciones máximas.

    
respondido por el Marcel

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