Интернет-радиоприемник на Espressif ESP32

[djon_bogd]

Всех приветствую.
Хочу поделиться своим новым проектом интернет радиоприемника основанным на ESP32 без применения внешних ЦАП и декодеров потока. Более подробнее я рассказал в видео.



Архив с схемами и файлами для прошивки можно взять тут- https://yadi.sk/d/gKyhVuGO3Uktzr (дубль)

Мной использована отладочная плата LOLIN32 Lite (на али стоит порядка 400р), так же возможно использовать любой модуль основанный на ESP32 подключив обвязку и питание соответствующим образом.

• Вложение 287859

[Oleg 9]

Евгений новый проект начинает с буфером в районе 90 кб и с бОльшим экраном.

Для кухонного радио, энкодеры, большие экраны и прочее - это уже от лукавого. Тогда уж делать HDMI выход, чтобы нормальный 28" монитор можно было подключить . Выбор каналов и громкость работают с пульта. Экран нужен в основном для режима наладки.
Как по мне, так радио на ESP8266 c ЦАП, если к нему приделать нормальный кэш и добавить возможность назначать адрес не только для режима приёмника но для режима точки доступа - самый оптимальный вариант. Ибо это вполне реально сделать и можно сделать быстро. А что выйдет из нового проекта esp32+tda1387+st7735 1.8'+encoder и сколько это будет стоить - ещё неизвестно .

[AlexZander]

Для кухонного радио, энкодеры, большие экраны и прочее - это уже от лукавого. Тогда уж делать HDMI выход, чтобы нормальный 28" монитор можно было подключить

Ну как большие.., 1.8", не такой уж и большой.

Экран нужен в основном для режима наладки.

В espmini да, но я пульт даже не прикручивал, не нужен, в приемнике на esp32 там выводится индикатор заполнения буфера, индикация напряжения (сомнительная функция в нынешней реализации), ip адрес, название станции (которую мы сами прописываем а не из потока), часы. Да, доработать esp32, был бы неплохой вариант, буфер там 110 кб.

А что выйдет из нового проекта esp32+tda1387+st7735 1.8'+encoder и сколько это будет стоить - ещё неизвестно

Подождем, посмотрим.

на ESP8266 c ЦАП, если к нему приделать нормальный кэш и добавить возможность назначать адрес не только для режима приёмника но для режима точки доступа - самый оптимальный вариант. Ибо это вполне реально сделать и можно сделать быстро.

Так просили, но автор идет своим путем, но на esp32 на мой дилетантский взгляд это проще сделать, тем более вроде как обкатывал минимальную версию.

[Oleg 9]

в приемнике на esp32 там выводится индикатор заполнения буфера, индикация напряжения (сомнительная функция в нынешней реализации), ip адрес, название станции (которую мы сами прописываем а не из потока), часы. Да, доработать esp32, был бы неплохой вариант, буфер там 110 кб.

Естественно, на esp32 всё будет намного интереснее, если Евгений сможет всё хорошо сделать. На данный момент складывается ощущение, что он пока не сильно искусен в программировании этих штуковин, однако опыт приходит со временем, подождём. Также на мой взгляд желательно параллельно делать 2 варианта радио на esp32. Один минималистический, с четырьмя кнопками, пультом и маленьким экранчиком, или даже без оного, но с нормальным ЦАП. Другой по полной программе, с энкодером, большим экраном, можно даже сенсорным, часами, ip адресом, названием станции, погодой на марсе и прочими прибамбасами . Для каждого варианта найдётся свой потребитель. Потому как мне например, больше нравится 1 вариант, так как радио я слушаю, а не смотрю и при переключении на другую станцию абсолютно безразлично какой там ip адрес или её название, лишь бы контент был хороший. Однако есть конечно приверженцы больших экранов и чтобы было побольше кнопочек и крутилок. Эту категорию пользователей тоже нельзя оставлять без внимания .

[AlexZander]

Также на мой взгляд желательно параллельно делать 2 варианта радио на esp32. Один минималистический, с четырьмя кнопками, пультом и маленьким экранчиком

Так я тоже за это, и даже названия придумал, lite версия и full версия Но как можно диктовать свои пожелания..)))А Евгений уже увлекся новой версией, отличный возраст, быстро загорается идеей, быстро воплощает, но и быстро перегорает.. Сам такой был.)))

Для каждого варианта найдётся свой потребитель. Потому как мне например, больше нравится 1 вариант, так как радио я слушаю, а не смотрю и при переключении на другую станцию абсолютно безразлично какой там ip адрес или её название, лишь бы контент был хороший. Однако есть конечно приверженцы больших экранов и чтобы было побольше кнопочек и крутилок.

Все должно быть в меру..))) В этом проекте думаю будет только энкодер, экран 1,8", ну и пульт обучаемый (наверное). по сути 1 орган управления (не считая пульта), посмотрим как оно будет, на кнопки то проще наверное переделать будет, если Евгений не "загорится" какой нибудь новой идеей.)))

[Oleg 9]

Сделал небольшие доработки в ESPmini DAC, а то что-то звук как то не очень был . Во-первых сдул феном PAM8403 и запаял вместо неё PAM8406. Эти УНЧ отличаются тем, что PAM8403 может работать только в режиме класса D, а PAM8406 в двух режимах, D и AB. По выводам они совместимы. Режим AB в PAM8406 включается при подключении вывода 9 на минус питания. Несмотря на то, что в PAM8403 вывод 9 не задействован, на схеме и плате он как раз оказался подключенным как надо на общий провод. Соответственно PAM8406, как мне и нужно было, сразу оказалась включенной в режим AB. Далее стал разбираться с TDA1387. Это мультибитный ЦАП. В отличии от дельта-сигма ЦАП, которые как правило работают на частоте в несколько мегагерц и имеют на выходе фильтр, практически полностью подавляющий все побочные частоты, кроме необходимого звукового диапазона, мультибитные ЦАП работают на частоте семплирования, в данном случае 44,1 кГц и имеют на выходе побочные спектры вокруг частоты семплирования и её гармоник. Просмотр спектра выходного сигнала подтвердил это.
Спектр с выхода ЦАП в полосе 1 МГц:


Спектр с выхода ЦАП в полосе 96 кГц:

Справа и слева от 44,1 кГц видно побочные спектры с уровнем, примерно на 10 дБ ниже, чем у полезного звукового спектра. Самый простой способ, хоть немного снизить уровень побочных частот, включить параллельно R11 и R12 конденсаторы ёмкостью 10 нФ. Напаял сверху на резисторы NP0 0805 10nF. Уровень побочных частот снизился более чем на 10 дБ. По-хорошему, после таких ЦАП ставят фильтры высоких порядков, которые почти полностью убирают всё выше 20 кГц, но для такой простой конструкции, даже установка только пары конденсаторов - это уже неплохо.
Из несущественного - увеличил ёмкость конденсаторов C6, C7, C8, C10 с 0,1 мкФ до 1 мкФ.
До доработки, побочные частоты с выхода ЦАП в области 44,1 кГц и её гармоник смешивались с частотой ШИМ усилителя класса D, порождая на выходе комбинационный мусор, попадающий в слышимый звуковой диапазон. Что сразу явно ощущалось и после 15 минут прослушивания качественной музыки с битрейтом 256 или 320 возникало явное желание выключить приёмник и включить интернет-радио на компьютере .
После доработки звучание приёмника стало получше, уже можно в удовольствие слушать долго и желания выключить не возникает .

[crocodil]

Пересмотрел последние пару страниц - ни у кого (кроме автора проекта) приемник не работает стабильно. Даже на тех платах, что реализует сам автор. У всех есть прерывания потока, которые, к примеру меня напрягают и отбивают желание пользоваться девайсом. Смотрю в сторону ка-радио, подкупил к нему уже модуль vs1053

[djon_bogd]

Спасибо за исследование, в следующих конструкциях учту. По наблюдениям все станции вещающие в сети спектр режут уже на 15кГц, поэтому думаю нужен самый простой RC фильтр.
Попробовал спаял, резистор 100Ом и конденсатор 0,1мкф по расчетам как раз начальная частота среза 15,9 кГц.

ps похоже мне медведь на ухо наступил, разницы я не услышал)

По поводу прерываний, я сразу говорил что буфер мизерный 4кб. Поэтому нужно искать не загруженные вещающие сервера. По поводу карадио32 могу сказать следующее: неделю назад проводил эксперимент на одном столе карадио32(esp32) и ESPmini(esp8266) с одним уровнем сигнала wifi, запускал одинаковые потоки обнаружилась интересная особенность, а именно ESPmini за час наблюдения запинался два раза примерно на пол секунды в то время как карадио32 запиналось раз но стабильно на 3 секунды... далее есть потоки которые карадио отказывается воспроизводить в частности все потоки вот с этого сервера http://95.188.107.89:8008 ESPmini без проблем даже не заикаясь) есть потоки которые карадио пытается запустит читает метаданные и тут же стоп, в то время как ESPmini воспроизводит хоть и заикаясь (ну тут мне кажется маленький буфер в плюс))

Первым моим проектом как раз таки и была сборка карадио после опытов с ним я и решил сделать свой приемник лишенный недостатков и как можно проще и дешевле (что не всегда хорошо... например отсутствие буфера)). Первый проект был ESPradio, ESPmini, ESPmini DAC в следующем учтут недостатки предыдущих и попытаюсь избавиться от них. Будет буфер 90кб минимум, цап, энкодер, управление через веб интерфейс и при помощи ИК пульта, экран большой 1,8 дюйма. Чего не будет так это воспроизведение потоков AAC, только mp3.

[Oleg 9]

Попробовал спаял, резистор 100Ом и конденсатор 0,1мкф по расчетам как раз начальная частота среза 15,9 кГц.

И куда это подключено было?

[djon_bogd]

Как куда) вот сюда

[Oleg 9]

. У TDA1387 токовый выход и высокое выходное сопротивление. На фоне резисторов 1 кОм, его влияние на АЧХ полученного ФНЧ можно вообще не учитывать. То есть от резисторов по 100 ом, включенных последовательно с выходом TDA1387 можно сказать, что нет никакого влияния, что они есть, что их нет. Остаётся сопротивление резисторов R11 и R12 1кОм, параллельно которому по переменному току включено входное сопротивление PAM8403 около 18 кОм. В итоге, если быть точным, расчёт надо вести по сопротивлению 18000 || 1000 = 947 Ом . Далее, Вы подключили параллельно резисторам R11 и R12 конденсаторы 0,1 мкФ и не заметили разницы... Дело в том, что 0,1 мкФ и 947 Ом образуют ФНЧ с частотой среза 1500 Гц по уровню -3 дБ. Чтобы не услышать разницы, надо быть почти глухим . Может быть там по ошибке было вместо 0,1 мкФ поставили например 100 пФ .