Bluetooth аудио модуль BK8000L. Bluetooth модуль для передачи аудио Блютуз модуль аудио схема 5.1

Сегодня расскажу, о ауди модуле XS3868, собранным на Bluetooth чипе OVC3860 , работающий с профилями A2DP v1.2 (передача ауди) и AVRCP v1.4 (управление любого устройство Bluetooth, таких как мобильный телефон, Bluetooth адаптер и так далее).

Технические параметры XS3868

Напряжение питания: DC 3.6 v — 4.2 v
Максимальный рабочий ток: 55 мА (в режиме ожидания 10 мА)
Версия Bluetooth: 2.0
Частота: 2,402 — 2.480 ГГц
Максимальная мощность передатчика: Class 2, 4 дБм
Чувствительность приемника: -82 дБм
Радиус действия: примерно 10 м
Скорость передачи данных: до 3 Мбит
Встроенный усилитель для наушников: 40 мВт
Время перехода режим энергосбережения: 5 минут
Скорость соединения по UART: 115200 бод
Встроенный стерео ЦАП: 20 битный
Встроенный моно АЦП: 16 битный
Встроенный контроллер заряда аккумуляторов: Li-ion, Li-Pol
Ток зарядки аккумуляторов: до 150 мА
Пароль для соединения: 0000
Габариты: 30 x 17 x 4 мм

Общие сведенья

Модуль XS3868, предназначен для пайки на печатную плату, шаг контактов 1.3 мм (кстати, модуль имеет небольшие размеры всего 30 мм на 17 мм), собран на чипе OVC3860, являющийся Bluetooth приемопередатчик с низкой электропотребление, всего 55 мА в режиме проигрывания и в режиме ожидания 10 мА. Работает чип на частоте 2.4 ГГц, а Bluetooth v2 + EDR (улучшенная версия Bluetooth v2, повышенная скорость передачи данных), что позволяет передавать хороший звук (20 бит), так-же с помощью модуля можно управлять громкостью, останавливать треки и переключатель их и конечно же, осуществлять звонки.

Модуль имеет зеленую маску, а все электронные компоненты расположены на одной стороне печатной платы. На верхней части расположена антенна с местом для впаивания внешней антенны, в центре установлен Bluetooth чип OVC3860 с минимальной электронной обвязки (конденсаторы и резисторы, кварц). Слева расположена LDO регулятор 4XK6 в корпусе SOT23-5, а правее расположен еще один регулятор 4XY6 (XC9235E26DM) собранный точно в таком же корпусе SOT23-5. Для хранения конфигурации предусмотрена микросхема памяти T24C08A. На обратной стороне печатной плате, компонентов нету. Расположение и назначения выводов, показана на рисунке ниже.

Назначение выводов :
1 (AOM) — аудио выход «GND»
2 (AOL) — аудио выход «Left»
3 (AOR) — аудио выход «Right»
4 (MIC+) — микрофона (+)
5 (MICBIAS) — микрофона (-)
6 (LED1) — подключение светодиода
7 (LED2) — подключение светодиода
8 (VCC) — питание 5V (для зарядки аккумулятора)
9 (GND) — питание GND
10 (VBUSK)
11 (VBAT) — аккумулятор (+)
12 (1V8) — выход 1.8V
13 (RESET) — сброс
14 (ONKEY) — кнопка PLAY / PAUSE
15 (VOL+) — кнопка увеличения громкости
16 (VOL-) — кнопка уменьшения громкости
17 (MFB1)
18 (UART_TX) — интерфейс UART
19 (UART_RX) — интерфейса UART
20 (MODE)
21 (NEXT) — кнопка NEXT
22 (PREV) — кнопка PREV
23 (MUTE) — кнопка тишина

Самый простой способ подключить XS3868, это воспользоватся специальным адаптером, в котором уже встроены кнопки, световая индикация и аккумулятор для автономной работы, но есть и минусы, увеличивается стоимость. Есть и второй способ включения, с минимальным подключением проводов. Для этого необходимо подключить питание, резистор 4,7 кОм – 10 кОм между выводами 1,8V OUT и RST и ауди разъем (если подключать пассивные колонки, без усилителя, необходимо в схему добавить усилитель). Собираем принципиально схему, что показана на рисунке.

В примере дорабатываю колонки Logitech Z240. На задней стенке расположен трансформатор с переменным выходным напряжением 9В, на плате напряжение выпрямляется (кстати, у меня колонки активные со встроенным усилителем). Так как, на плате используется напряжение 9В, необходимо использовать преобразователь напряжения LM2596 (есть небольшие помехи) с выставленным напряжением в 3.7. Вход модуля LM2596 подключаем к регулятору громкости, чтобы при выключении усилителя отключатся и XS3868 (так как, через 5 минут ауди модуль выключится) и выход LM2576 подключаем к ауди модулю XS3868, согласно схеме выше.

Примечание: В общем, все зависит от схемотехники, можно найти и встроенный стабилизатор (мультиметр в помощь) или вообще не найти их (если пассивная колонка), так же есть небольшие помехи (шумы и треск), это из-за общего питания усилителя и Bluetooth, чтобы избавиться необходимо воспользоватся изолированным dc-dc преобразователем, а так же использовать ферритовые сердечники, как придут доработаю.

Теперь, при включении колонки, заиграет мелодичная мелодия, громкость автоматически будет на максимуме (конечно, если XS3868 без адаптера). Далее, ищем на телефоне новое Bluetooth устройство с именем POR 1007BT, пароль для соединения 0000. Если модуль в течении 5 минут не используется, он переходит в режим энергосбережения (отключается), для возвращения в рабочий режим необходимо сбросить питание.

Аудио-модуль XS3868 на базе OVC3860 (Bluetooth 2.0)
Адаптер для XS3868

Технические параметры XS3868

Общие сведенья

Аудио-модуль XS3868 на базе OVC3860 (Bluetooth 2.0)
Адаптер для XS3868

Иногда, бывает, натыкаешься на какой-то баг впервые, списываешь все на обстоятельства и забываешь о нем. Затем он повторяется снова и снова, вынуждая тебя приступить к поиску проблем и, по возможности, их устранению. И вот когда ты обнаруживаешь себя в глубокой ночи за анализом дампом/дебагом/чтением_мануалов, то становится понятно, дело на полпути бросать уже нельзя и дело принципа - довести его до конца.

Такая история со мной приключилась в момент обзора с коллегой потребительской беспроводной Bluetooth-акустики Klipsch KMC 3. Я столкнулся с ситуацией, когда «беспроводной» аудиопоток начинал безбожно прерываться, стоило лишь мне расположить источник звука у себя за спиной. Пищи для размышлений мне подкинула другая Bluetooth-аудиосистема, которая в тех же условиях вела себя куда лучше. Такая простая проблема выродилась в нырок с головой во внутренности протокола Bluetooth и детали передачи аудио с его помощью.

Под катом первой части цикла статей мы в легкой и непринужденной форме познакомимся с основными протоколами стека Bluetooth, покопаемся в дампе соединения источника и приемника звука, разберемся в причинах конфликта Bluetooth и Wi-Fi и обнаружим корень моей проблемы - прерывающегося звука.

Оставим за кадром (или перенесем в комментарии) полемику на тему “зачем нам беспроводная передача аудио, если можно обойтись православными проводными решениями, сэкономив кучу денег и выиграв в качестве”. Условимся, что беспроводной стриминг аудио с любых устройств, как портативных, так и не очень, нам интересен, ведь с ним мы можем:

Проигрывать аудио с мобильных устройств (Google Music + iTunes Match = вся медиатека в облаке и доступна с любого устройства) на беспроводные аудиосистемы и ресиверы. Не будем забывать, что именно телефоны сейчас завоевывают пальму первенства среди носителей музыкальных треков пользователей;
Озвучивать пространства, в которых установка проводных решений по ряду причин затруднена (кухня, террасы, балконы, outdoor-зоны вашего загородного поместья);
Позволять гостям “ставить их компакт-диск”;
Забыть о кредлах, т.к. расставание с телефоном для многих становится мучительным процессом.

Таким образом, на момент чтения этой статьи забываем о холиваре wired vs wireless и окунаемся в мир беспроводных технологий, в которых, как оказалось, есть много интересных деталей, стоит только копнуть глубже.

King Bluetooth
Виновница торжества - технология Bluetooth , получившая жизнь благодаря инициативе Ericsson в далеком 1994 году, затем стандартизованная IEEE (802.15-1) и по настоящее время развиваемая целой группой по интересам Bluetooth Special Interest Group (SIG) . На текущий момент альянс Bluetooth SIG насчитывает порядка 18 000 компаний, среди которых, естественно, есть и те, кто занимается производством аудио компонентов, способных принимать без проводов стерео сигнал.

Недавно я обзавелся одним из таких устройств. Cистема Klipsch KMC 3, удовлетворяла всем, кроме одного: при определенных условиях начинала воспроизводить звук, ужасно прерываясь. Юзкейс был следующим: в качестве источника аудиосигнала выступал Macbook Air 2012, и стоило расположить его за собственным телом в 4 метрах от системы (читай “сесть спиной к колонке с ноутбуком на коленях), как звук начинал прерываться. Второй участник Bluetooth-состязания (обзор которого вас ждет в конце поста) - Edifier Spinnaker E30, тоже страдал замиранием сигнала, но при этом в куда меньшей степени. Возник вопрос, в чем могла крыться причина столь разного поведения двух систем в одинаковых условиях?

Налицо проблема с распространением сигнала, но стоило в тех же условиях воспользоваться мобильным телефоном для воспроизведения аудио, как проблема становилась куда менее заметной. Так было решено разобраться в причинах и следствиях, что и привело меня к самым истокам - чтению Bluetooth Core Specification , анализу дампов сетевого соединения и модификации важных для аудиокодеков значений. Для начала, впрочем, требовалось исключить возможность интерференции между Bluetooth и Wi-Fi.

Одна кухня и несколько поваров
Не секрет, что и Bluetooth, и Wi-Fi (и еще множество систем) работают в одном диапазоне частот - ISM диапазоне - в границах 2.400 GHz - 2.4835 GHz . Использование одного частотного диапазона для передачи информации разных систем неминуемо приведет к интерференции сигналов, а значит - к потере данных. Именно на интерференцию сигналов Wi-Fi и Bluetooth я изначально и грешил.

Модуляция
Для эффективной передачи сигнала (цифрового, аналогового) посредством радио необходимо пройти процедуру модуляции . Позволим себе опустить тонкости различных процессов модуляции сигналов и сконцентрируемся на фактах, которые помогут представить картину спектра в среднестатистическом доме юзера наших дней.

Поэтому когда коллега попросил помочь ему привезти из США приглянувшиеся ему Bluetooth-колонки, я не раздумывая согласился. Так, в качестве претендента на лавры рекомендуемой беспроводной аудио системы до $300, нам довелось рассмотреть продукт от компании Edifier - беспроводную стерео-систему
При этом, несмотря на наличие именитых брендов в списке конкурентов, предрассудков относительно азиатских корней Edifier никто из нас не испытывал. Все-таки знак равенства между «сделано в Китае» и «г#%но» уже давно был перечёркнут хорошими продуктами в проводной сфере. Тем более, что с первого взгляда становится понятно, что с качеством сборки здесь все довольно хорошо.

Никакого жжения в области таза не возникало, даже когда мы поставили спинакеры рядом с “эталонным” B&W Zeppelin Air, собрано все добротно и на совесть. А собирать, как видите, там было чего - дизайн колонок по меньшей мере необычный.

Бивни, клыки, рога - какие только ассоциации ни возникали у гостей, но морские-то волки знают, что спинакер - это, на самом деле, один из парусов яхты. Сорокасантиметровые динамики, обтянутые черной шелковой тканью, однозначно выглядят агрессивно, и в современный интерьер пара Spinnaker’ов должны вписаться как нельзя лучше.

Отдадим дань моде, пара слов о комплектации. После вскрытия многочисленных пакетов и коробок на столе оказался приличный ворох проводов, ведь в комплекте идут: соединительный шнур для связи между динамиками, оптический звуковой кабель, миниджек 3,5 мм, RCA кабель и пульт дистанционного управления со стандартным шнурком microUSB-USB к нему.

Честно говоря, подобное обилие проводов для, казалось бы, “беспроводных” колонок поначалу обескураживает, но на деле достаточно всего двух кабелей - питания и соединительного шнура 6-pin между динамиками. Остальные же кабели вам достаются в довесок и лишними в хозяйстве уж точно не будут.

Наличие mini-jack и оптического кабелей уже говорит о том, что колонки можно подключить к источнику воспроизведения старым-добрым проводным способом, для чего на коннекторной части правой колонки выделен порт Aux IN/Opt IN.

Внимательный читатель обратит внимание на порт Sub (Line) Out, предназначенный для подключения внешнего саба, который, если честно, был бы очень кстати паре парусов Spinnaker. Но “проводное” подключение скорее приятный бонус, нежели основное предназначение, которое лежит в беспроводной плоскости.

Процедура сопряжения по Bluetooth абсолютна стандартна: дожидаемся мигания синего диода на пике правого динамика и ждем пару секунд, пока процедура Secure Simple Pairing свяжет два устройства без ввода каких бы то ни было PIN-кодов.

Как только передача звука на внешнее устройство будет активирована, громкость станет изменяемой с помощью прилагаемого пульта, чья кнопка на верхнем торце играет роль Play/Pause свитчера, а долгий тап переключает источник ввода (bluetooth-line_in).

Пульт снабжен нескользящим покрытием базы и подсветкой, помогающей обнаружить его в условиях слабого освещения. К сожалению, подсветка своим уровнем яркости лишь отражает уровень заряда внутреннего аккумулятора, но не позволяет понять, в каком режиме источника звука (Bluetooth или Line In) находится аудиосистема.

Но что бы ни было с эргономикой и поведением пульта, самое главное в колонках все же звук. С этой точки зрения Spinnaker можно обозреть, как владельца трех излучателей в каждом динамике, включенных по схеме tri-amp!.. Но так пишут в пресс-релизе (весьма наполненном техническими деталями, кстати), мы же будем описывать субъективное восприятие качества воспроизведения, потому что описывать высокие аудиофильские материи в системе, выполненной из пластика, да еще и в “арт”-формате - дело сомнительное.

Общее впечатление от прослушивания композиций различных музыкальных направлений можно оценить по десятибальной шкале на 7 баллов. Пожалуй, не зря 3 пары излучателей в колонках снабжены собственными каналами от усилителя. С другой стороны, “кристальным”, как пишут в пресс-релизе, это звучание мы бы клеймить не стали.

Пусть Spinnaker E30 и не может похвастаться рекордным запасом громкости, но на уровне громкости вплоть до 90% звучание не срывалось в хрип, а треки воспроизводились без слышимых искажений.

Отсутствие глубокого баса, как, например, у KMC 3 и Zeppelin Air, спишем на отсутствие крупногабаритного диффузора, которому просто не хватило места, принесенного в жертву богу дизайна. Самый крупногабаритный динамик, отвечающий за низкие частоты, направлен вниз и расположен у основания колонок. Таким образом, “сабов” аж два, но их небольшой размер не заставит ваш пол вибрировать.
Впрочем, если у вас завалялся старый саб от любой другой системы, то попробуйте подключить его к спинакерам, такой симбиоз должен удовлетворить и вас, и ваших соседей.

Сильная же сторона спинакеров, безусловно, в “не задавленных” средних частотах и общем звуковом балансе. Если у того же Klipsch KMC 3 кристальный звон верхних частот можно даже отнести к недостаткам, то здесь верха отчетливо слышны без назойливого выпячивания.

Не будем забывать и о возможности разнесения стереопары. Все-таки стереозвучание у динамиков, живущих в одном корпусе, получается монофоническим при определенном удалении от них. Установив пару динамиков по разные стороны стола, мы получили весьма объемную звуковую картину, не мирясь с ощущением звука, исходящего из одной точки.

В сухом остатке - агрессивный и запоминающийся дизайн, необычный пульт и достойное звучание с возможностью разнесения стереобазы. Думаю, что в хозяйстве все это однозначно пригодится. Кроме того, разъем для подключения внешнего сабвуфера позволит сгладить недостаток баса для тех, кому встроенных вуферов будет остро не хватать.

Есть пара вопросов по эргономике пульта и устройства ложемента для кабелей в алюминиевой базе динамиков, но достаточно один раз подобрать наиболее комфортное их расположение, чтобы раз и навсегда забыть о мороке с проводами.

Ответом на вопрос “можно ли рекомендовать Spinnaker E30 в ценовом сегменте до $300?”, будет “да”, если вышеописанные минусы для вас не критичны. Товарищу эта система обошлась в амазоновские $279.99 + $55 за доставку, в России же розничная цена на Spinnaker E30 колеблется в пределах 11-12 т.р.

Говоря о ближайших конкурентах, можно отметить комплект Creative ZiiSound D3x + DSx, который выигрывает в низах за счет наличия полновесного саба, но в части верхних и середины чувствуется просадка. Top-shelf Bluetooth-акустика, разумеется, стоит дороже, и порой сильно дороже, так стоит ли переплачивать за бренд, когда можно получить достойное качество звука и запоминающийся внешний вид уже сейчас?

PS4 И, конечно, ничто не мешает похоливарить “в печь беспроводные пластиковые поделки, 1) покупаем Airport Express, 2) полочную акустику 3) Profit.”

В качестве УМЗЧ использовал стерео УНЧ по 20 ватт на канал, что стоит 20 долларов на ebay. Нужно разобрать его и осмотреть внутренности корпуса, чтоб понять откуда брать питание модуля и куда его, собственно, разместить. Когда все открутили, усилитель выглядит так.

Теперь о блютус аудиопередатчике. Он покупается готовый.

Всё вместе - адаптер и стабилизатор, стоит меньше чем 8 долларов.

Bluetooth аудио приемник в разобранном виде показан на фото. Подключите 3 провода на аудио разъем.

Припаяйте теперь провода от USB прикуривателя - зарядного устройства.

Они оба рассчитаны на питание от 12 В. Если усилитель работает даже от 24 В - всё равно подходит. Но если усилитель работает от более высокого напряжения или питается непосредственно от сети 220 В, придётся взять usb-зарядное устройство отдельно, или искать пониженное стабилизированное питание на плате самого УМЗЧ. В общем с этим разберётесь сами.

Теперь подключите его к bluetooth приемнику соответственно питанию на плате - это 5 вольт. Оба модуля крепятся к алюминиевому радиатору, как самому массивному элементу схемы.

Провода входа напрямую припаяны к line audio out усилителя, но если вы хотите добавить активный сабвуфер или подключить ещё что-то подобное, нужно просверлить в задней панели отдельный выход 3,5 мм. Сам bluetooth-приемник с помощью термоклея тщательно закрепите на подходящее место.

Думаю многие успели отхватить со скидкой Bluetooth передатчик ORICO BTA-403, поэтому пришло время рассказать о приёмнике с поддержкой этого самого aptX.
Данный модуль изначально приобретался, для замены модуля в автомагнитоле. Но заменить его не удалось. Деньги уже уплачены, поэтому нужно данный модуль утилизировать использовать как-то по другому.
Модуль собран на чипе CSR8645. Чип не самый крутой в линейке, но обладает весьма неплохими характеристиками.

Модуль реально крошечный 26*13 мм и практически невесомый, приехал без трека сразу в почтовый ящик, нашел в интернете картинку с распиновкой и наскорую руку сделал вот такую платку.

Это первый, тестовый образец, я торопился и допустил ошибку при подключении кнопок. (Они всё равно не заработали, кроме кнопки включения, поэтому в финальном варианте плата будет без кнопок).
Определяется устройство как F-3188, сопряжение без пароля, после выключения-включения автоматом не соединяется.
Шаг боковых контактов 1,1 мм, в принципе тонким паяльником можно подпаяться напрямую.
Усилитель имеет балансный выход и рассчитан на подключение наушников (на таком же чипе собраны например QCY QY7) и имеет 4 контакта R+ R- и L+ L- Это несколько усложняет подключение к усилителю, у которого часто три провода (китайцы решают эту проблему просто - R- и L- через конденсатор подключают к «земле». С этим модулем так не получится. При таком подключении появляется фон. Я подключил его к усилителю на pam8610, у него после некоторых манипуляций появляется балансный вход, поэтому в паре они будут играть на кухне)
Незначительное токопотребление позволяет запитать модуль от линейного стабилизатора 1117 на 3,3 вольта без каких-либо ухищрений.
В режиме ожидания сделать замеры потребления тока не удалось - настолько он незначителен
(один раз прибор показал 3 микроампера, в дальнейшем просто показывает 0).
Подключен

В режиме воспроизведения.

Тестирование качества звука проводил подключив модуль к аналоговому входу ресиверу Pioneer VSX-524-K и комплекту акустики Pioneer S-ES21TB.
Репертуар воспроизводился с usb, используя собственный ЦАП ресивера и через модуль со смартфона Galaxy S5.
По субъективным ощущениям через Bluetooth уменьшается количество высоких и низких частот, звук становится более плоским, но в целом остаётся довольно приятным.
Громкость на выходе при подключении к ресиверу маловата, приходится увеличивать.
Возможно её можно было бы добавить, но кнопки не работают.
При выключении звука или когда просто ставишь на паузу модуль выключается и появляется низкочастотный фон.
Немного снизить его удалось установив переменный резистор.
Радиус действия установить не удалось, но по квартире свободно перемещался с телефоном замираний звука и разрывов соединения не было.
В целом модуль мне понравился, звук несравним с более дешевыми модулями, из минусов - неработающие кнопки и отсутствие внятной документации.

Планирую купить +44 Добавить в избранное Обзор понравился +19 +35