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Elektronik
-Basteleien - Dealer Vorverstärker - die Eingangswahl
8. Juli 2025
DEALER - die Steuerung und Eingangswahl
Ab hier hören die Gemeinsamkeiten zum
Dealer von 1995 auf. Die folgenden Inhalte sind Teil
meiner aktuellen Umsetzung des Verstärkers und dienen als
Idee für andere.
In der Regel gibt es mehrere Audiogeräte,
daher muss eine Möglichkeit zur Wahl der Quelle her.
Auch eine Fernbedienbarkeit wäre nicht schlecht.
Grundsätzlich kann jeder beliebige Mikrocontroller
verwendet werden. Er muss das IR Signal lesen, wenn eine
Fernbedienung gewünscht wird. Er steuert die Relais für die
Eingangswahl und ev. auch ein Mute-Relais. Möglich ist eine
mehrfarbige LED für den Gerätestatus. Wenn mehr Komfort
gewünscht wird kann auch ein Display angeschlossen werden.
Ich habe für erste Versuche eine aus einem anderen
Projekt (8+4
Multiswitch) stammende Schaltung mit einem
Mikrocontroller vom Typ ATmega328P verwendet. Durch den
Arduino Bootloader besteht die Möglichkeit mit nur einer
seriellen Schnittstelle sowohl mit dem Board zu
kommunizieren als auch neue Programme zu übertragen.
Das Board bietet 8 Transistorstufen,
eine I²C Schnittstelle, einen Eingang an dem der IR-Sensor
sitzt sowie eine Leiste mit 4 digitalen/analogen Ein- bzw.
Ausgängen.
Über die Transistor-Schaltstufen werden die
Eingang-Relais, ein Relais für das Ausgangssignal sowie ein
2-fach Relais zur Polung eines ALPS Motorpotentiometers
gesteuert. Der Motor selbst läuft direkt über eine
Transistor-Stufe. Das 16x2 LC-Display hängt am I²C Bus. Es
ist ein Standard Hitachi HD44780 Display mit den
mittlerweile üblichen I²C Adapterplatinen.
Die 5V-Relais sind separat auf einer eigenen Platine,
zusammen mit einem 7805 als "Digitalnetzteil".
Als IR-Sensor kommt ein Modul vom Typ VS1838B zum
Einsatz, z.B. hier zu
bekommen. Andere wurden auch probiert, mit diesem jedoch die
besten Erfahrungen gemacht. Allerdings ist der VS recht
empfindlich und sollte mit Sorgfalt behandelt werden....
Zur Fernbedienung diente zunächst ein von einem NAD
BEE316C stammender Sender, der passt natürlich von der
Tastenbelegung bestens. Jedoch gehört dieser ja zu einem
aktiven Gerät. Verwendet wurde stattdessen eine Multimedia
Fernbedienung eines ausgemusterten Aopen XCube AV PC. Die
Codes der FB lassen sich über die serielle Schnittstelle auf
dem Computer anzeigen und dann im Code entsprechend nutzen.
Implementiert wurde ein Drehgeber mit Tast-Funktion,
z.B. als Fertig-Modul HW-040 hier
zu bekommen. Das Modul passt bestens zum Anschluss an CON3
des Multi Switches.
Drehen ändert die Lautstärke, einmal drücken ruft die
Quellwahl auf, die Quelle wird per Drehung geändert und per
Druck gesetzt.
Ein langer Tastendruck hingegen ruft ein Menü auf,
mögliche Funktionen im Menü wären:
- Einschalt-Lautstärke festlegen
- Eingänge individuell benennen
- eine Fernbedienung anlernen
Die gewählte Belegung der Transistorstufen ist wie folgt
:
Kanal
1 Eingangsrelais 1
Kanal
2 Eingangsrelais 2
Kanal
3 Eingangsrelais 3
Kanal
4 Eingangsrelais 4
Kanal
5 Mute/Ausgangsrelais
Kanal
6 Motor Relais Richtungsumschaltung
Kanal
7 Motor Poti Minus
Kanal
8 n.v.
Die Belegung der 4 fach Leiste :
Kanal 9
Analogwert des 3. Potikanals
=Echtzeitanzeige der Lautstärke
Kanal 10
Drehgeber, Eingabe-Taste
Kanal 11
Drehgeber, Richtung 1
Kanal 12
Drehgeber, Richtung 2
Die Lautstärkesteuerung
Es gibt mehrere Möglichkeiten die Lautstärke zu
beeinflussen. Die Einfachste ist ein manuelles Stereo-Poti
vom Eingang des Vorverstärkers. Der geneigte Purist legt das
Poti so nah wie möglich an die Eingangswahl und bedient
dieses dann über eine Stange, nach vorn an die Front gelegt.
Komfortabler geht es über ein Motor getriebenes
Stereo-Poti. In der Regel sind die Motoren einfache 2
polige Ausführungen, je nach anlegen der Spannung drehen sie
in die eine oder andere Richtung.
Um den Motor umzupolen wird er über ein Relais geführt.
Etwas geschickt beschaltet, reicht ein Relais und zwei
Transistor-Ausgänge des Controllers (hatte ich erwähnt, dass
die Transistorstufen auf dem o.a. Board gegen Masse schalten
?)
Hier mal eine erste Variante :
Über (+) Plus wird die 5V Versorgung
zugeführt. Die Anschlüsse (-) und (P) gehen je an eine
Transistorstufe. Im Ruhezustand des Relais wird über (-)
Minus der Motor in die eine Richtung aktiviert. Bei
Betätigung von (P) Polung wird das Relais umgeschaltet und
damit die Versorgung des Motors umgedreht. Bei Betätigung
von (-) Minus dreht der Motor nun in die andere Richtung.
Da das Poti jedoch überall stehen kann und der
Controller davon nichts mitbekommt, kam die Überlegung auf
über ein 4-Fach Poti mit einem Kanal die 5V an einen
Analogeingang des Controllers zurück zuführen. Dieser hat
damit sehr genau den absoluten Stand des Potis, selbst wenn
dieses manuell per Hand betätigt wurde.
Grundsätzlich funktioniert dies auch. Aber es gibt da
ein kleines Problem. Bei dem verwendeten ALPS 4-Fachpoti
läuft der Motor ziemlich lange nach, es ist schwer diesen
kontrolliert auf einen bestimmten Wert zu steuern. Die
Geschwindigkeit muss kurz vor erreichen des Ziel verlangsamt
oder auch der Motor gebremst werden. Kann sein, das es
programmtechnisch noch nicht perfekt umgesetzt ist, am Ende
wurde die Arbeit daran eingefroren.
Alternative Lautstärkesteuerung
Alternativ waren schon im Vorfeld andere Lösungen im
Visier. Es gibt Audio Chips, mit denen lässt sich die
Lautstärke digital steuern. Varianten davon sind reine
Widerstandsnetzwerke und agieren quasi als Poti, andere sind
aktive Chips.
Die einfachen Chips wurden schon verworfen bevor die
Arbeiten am DEALER anfingen. Als aktive Chips gibt es
beispielsweise den PT2258, die PGA23xx Serie sowie am oberen
Ende den MUSES 72320.
Der PT2258 ist ein Tipp aus der Community, danke an
"Dichter" ;-). Er wird per I²C angesteuert und hat 6 Kanäle,
es gibt ihn in DIP oder SMD Bauform mit 20 Pins. Das
2-Kanalige Pendant dazu ist der PT2257, dieser hat nur 8
Pins.
Die PGA Serie gibt es als 2310, 2311 und 2320. Sie sind
Werte technisch recht audiophil. Allen drei PGA gemein ist
das sie 2 Kanäle haben, seriell über SPI angesteuert werden
und das Digitalteil mit 5V versorgt wird. Der Unterschied
liegt in der Versorgungsspannung des Analogteils. 2310 und
2320 haben +/- 15V, der 2311 hat +/- 5V. Zusätzlich gibt es
den 2310 und 2311 in einer A-Grade bezeichneten Ausführung
welche nochmal bessere analoge Werte hat. Als Bauform sind
alle in SMD erhältlich, den 2310 und 2311 gibt es auch in
herkömmlicher DIP Bauform. Der 2311 ist recht günstig und
liegt bei knapp unter 10,- EUR, die 2310 sind deutlich
teurer, insbesondere der 2310PA resp. 2310UA. I.d.R.
sind sie nicht unter 20,- EUR zu bekommen. Bezugsquellen
sind Digikey und Mouser.
Der 2311 hat die gleichen Messwerte wie die teureren
2310, braucht bei Verwendung im Dealer aber zus. +/- 5V in
Form von 7805 / 7905. Der 2310 ließe sich direkt mit den +/-
15V betreiben.
Aus Interesse wurde bei Ali express ein fertiges
Lautstärkemodul mit dem 2310UA organisiert. Dieses Modul hat
eine integrierte Spannungsversorgung und braucht nur eine
einfache Wechselspannung am Eingang. Auf dem Board sitzt
irgendein STM32 Mikrocontroller, dieser liest ein einfaches
ein Kanaliges, aber sehr satt laufendes 10k Poti aus. Das
Ganze fühlt sich von der Bedienung an wie ein herkömmliches
Analog-Poti.
Als letztes gibt es den Muses 72320. Dieser ist von den
Werten auch über jeden Zweifel erhaben, jedoch nicht so
einfach zu programmieren und kostet noch einmal mehr als ein
PGA2310.
Meine spätere Wahl für eine große Platine fiel am Ende
auf den PGA2311, als Kompromiss aus Qualität, Handhabung und
Preis.
Die Eingangswahl
Eingangsbuchsen
Ein Audio-Signal kommt üblicherweise in Form von RCA- /
Cinch-Steckern zu unserem Verstärker. Dafür brauchen wir
entsprechende Eingangsbuchsen. Leider ist dieses eine
Wissenschaft für sich.
Im Laufe meiner Basteleien musste ich verschiedene
Hersteller ausprobieren, bis ich bei einem Cinch-Modell
hängen blieb. Von einfachen Versionen für 50
Cent über den Neutrik/REAN
für 3,- das Stück bis zu hochwertigen WBT
Buchsen für >50 EUR das Paar reicht die Auswahl.
Hier muss jeder selber entscheiden was zu einem passt.
Allesamt sind sie zum Einbach in eine Rückwand gedacht, das
Signal wird dann über eine (kurze) Leitung auf die Platine
weitergeführt. Möglich ist eine Print-Ausführung, also das
direkt auflöten der Buchsen auf die Platine. Dies erfordert
aber entweder dass sehr exakte Ausführen der Positionierung
oder eine Tochterplatine an der Rückwand, wie dies beim
Bauvorschlag von Frank der Fall ist.
Wichtig ist natürlich ein sicherer Kontakt. Eigentlich
wird ein Gerät aufgestellt, die Kabel gesteckt und fertig.
Ab und zu mal was umgesteckt. Die billigen Blechlaschen
Teile habe ich gleich verworfen. Eine Zeit lang habe ich die
die vergoldete REAN/Neutrik Variante verwendet. Die sind im
Laufe der Zeit wieder raus geflogen, wegen unsicherer
Kontaktierung.
Aktuell sitzen rhodinierte
Buchsen eines chinesischen Händlers im Gerät. Hier
hatte ich gleich zu Anfang Probleme mit dem Stecken. Manche
liefen richtig satt, andere waren zu leicht wieder andere
brauchten regelrecht Gewalt beim Steckvorgang. Mittlerweile
hat sich das Ganze eingespielt und die Buchsen bleiben erst
einmal im Gerät.
Ich denke das ich die WBT Variante mal probiere, wenn
die herum Frickelei am Gerät nachlässt ;-)
Die Relais
Zur Eingangswahl gehören auch die Relais. Meine Wahl
fiel hier auf die Takamisawa RY5W-K mit 5V in THT /
Durchsteckmontage. Die Relais sind 2 polig, somit hat jeder
Eingang sein eigenes Relais.
In großzügigen Gehäusen oder bei weniger Anzahl der
Eingänge kann natürlich auch ein eigenes Relais für
Links/Rechts verwendet werden.
Möglich wäre auch die direkte Umschaltung der
Eingangssignal über einen Stufen/Drehschalter, wenn keine
Fernbedienung gewünscht wird. Hier jedoch eine hochwertige
Ausführung zu finden wird schwer werden.
Die Kombination wäre hier dann sinnvoller, also Relais
für den Eingang und die Auswahl dieser über einen einfachen
Stufenschalter.
Fortsetzung : DEALER Teil 4 - Das Gehäuse
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