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探討製作藍牙解碼耳擴機

01. 近來從朋友閒聊中,買了LETSHUOER(鑠耳)DX1單動圈鋁鎂合金入耳式HIFI耳機。又可以研究一下有甚麼玩法。

02. 最簡單的方法,當然就是用USB-C轉3.5mm線,直接用手提電話出HIFI耳機。感覺上,好像同一般百多圓港幣的耳機差不了多少。但手上的DX1,可是接近港幣900圓的HIFI耳機。

03. 在網上隨便尋找一下,就會找到FiiO這品牌,專業的解碼耳擴機加上更專業的價錢,究竟葫蘆裡又是賣甚麼藥呢?

04. 拜託YouTube網上世界,很快就找到其中一款FiiO解碼耳擴機的拆機視頻,其中指出,耳擴機輸出是使用Texas Instruments(德州儀器)生產的TPA6120A2 IC。

05. 在淘寶尋找TPA6120A2,除了會找到IC售賣外,亦會找到不少相關的耳擴機。

06. 而我,就買了這款價值RMB58圓的『TPA6120便攜耳機放大器內置電池供電』來測試。

07. 用3.5mm轉接線,直接輸入到TPA6120便攜耳機放大器,再將HIFI耳機,連接到輸出位置。TI不愧為TI,TPA6120A2 datasheet雖然指出早在2015年已經出現,但具有128dB的SNR(信噪比)立體聲,112.5d的THD(總諧波失真),1300V/μs的Slew Rate(迴轉率)的TPA6120A2 IC,用於DX1 HIFI耳機同普通耳機,在音量/音質就有明顯的分別。

08. 為了減省3.5mm轉接線,在那個便攜耳機放大器中,手工加入了RMB10圓的『5.1立體聲音頻藍牙接收模塊』,以便可以用藍牙方式連接到電話上。

09. 看似簡單的工作,換來的就是預期不到的雜訊。用普通耳機不太覺得的雜訊,在DX1 HIFI耳機就十分明顯。另一個問題,就是藍牙接收模塊在金屬外殼下,藍牙訊號近乎被阻隔了,Faraday cage(法拉第籠)果然不是省油的燈。

10. 在網上尋找解決方法,世界上原來有K-CUT電源模塊可以做到電源隔離,以減少電源雜訊在音頻中出現。另外,用淘寶上的3D打印,將外殼更改為ABS膠殼。

11. 現時TPA6120便攜耳機放大器,加入了K-CUT電源隔離模塊,及藍牙接收模塊,金屬外殼也改為膠殼了。藍牙接收問題解決了,但雜訊始終解決不了,似乎問題出於藍牙接收模塊本身,多於電源問題。

12. 既然藍牙中音頻雜訊解決不了,就在淘寶尋找另一個方向,找到了另一個藍牙接收模塊『XY-LA01無損發燒HIFI5.2藍牙U盤解碼播放器音頻接收器功放板』及『QCC5125接收器無損藍牙LDAC HIFI解碼板』,外加『TPA6120A2高保真立體聲耳機放大器』,再測試其在音頻雜訊的效果。

13. XY-LA01模塊,採用JL傑理藍牙解碼IC,而QCC5125模塊,採用高通藍牙解碼IC配PCM5102A作DAC轉換,藍牙版本分別是5.2及5.1。

14. 兩者都盡量利用音頻屏蔽線,連接到TPA6120A2高保真立體聲耳機放大器,而TPA6120A2則以K-CUT電源隔離模塊,以5V轉換到+/-5V供電。

15. 以LETSHUOER DX1 HIFI耳機測試,價錢較貴的QCC512模塊,音頻雜訊比XY-LA01模塊少,而兩者再與之前RMB10圓的『5.1立體聲音頻藍牙接收模塊』比較,又好了一截。

16. 最後,為兩個HIFI耳機放大器用Solidworks設計一個膠殼,完成今次任務。

17. 今次學習的要點,TPA6120A2作為高保真IC,要以+/-電壓同時供電。而為了做到電源隔離,可以使用K-CUT模塊。而QCC5125,支援籃牙音訊編解碼,包括SBC、AAC、aptX、aptX LL (Low Latency)、aptX HD、aptX Adaptive及LDAC。而為免籃牙訊號被阻隔,最好是使用膠殼作為外殼,如要使用金屬外殼,就要將電線延伸到外殼出面。

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