Externí USB zvuková karta

Abstract

Pro záznam a reprodukci zvuku s využitím počítače je potřeba zařízení pro převod signálu mezi analogovou a digitální doménou. Tato práce se zabývá návrhem takového přístroje, nazývaného zvuková karta. Je popsán celý postup vývoje hardwaru, od počátečního konceptu až po detailní řešení jednotlivých obvodů. Zařízení je k počítači připojeno prostřednictvím USB rozhraní a má symetrické stereo vstupy a výstupy pro analogový signál linkové úrovně. Pro digitalizaci signálu byl použit moderní AD převodník s postupnou aproximací za účelem ověření jeho vlastností v audio aplikaci. Přístroj dále obsahuje sigma-delta DA převodník a zesilovač pro sluchátka. V závěru práce je nastíněn další postup vývoje, týkající se zejména firmwaru použitého mikrokontroléru. Navržený hardware má kvalitativní potenciál konkurovat profesionálním zařízením.

For recording and playback of sound with the use of a computer, a device to interface between analog and digital domain is needed. This thesis deals with the design of such an instrument, called a sound card. The whole process of hardware development is described, from the initial concept to the detailed description of implementation of individual circuits. The device is connected to the computer using USB interface and has symmetrical stereo inputs and outputs for analog line level signals. For signal digitization, a modern succesive approximation AD converter was used to verify its performance in an audio application. The instrument also contains sigma-delta DA converter and a headphone amplifier. In the conclusion, there are outlined the next steps of a future development especially concerning the firmware of the used microcontroller. The proposed hardware has the qualitative potential to compete with professional devices.