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Web Radio with a built-in speaker in M5Stack

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M5Stackへスピーカーを内蔵した Web Radio を製作しました。     2021.04.16

BUILT-IN SPEAKER TYPE:手の平サイズの WEB RADIO。
50mm Speaker
SPEAKER EXPANSION TYPE:必要な時に接続し 不要な時は簡単に外せます。

 
BUILT-IN SPEAKER TYPE:MAX98357A I2S DAC Amplifier Module を使用。

MAX98357A I2S DAC Amplifire
LIbrary : ESP32-audioI2S
270円
Web Radio Blog:MP3 Board and I2S DAC Board
VS1053B mp3
Library : ESP8266 Audio
UDA1334A I2S DAC
Library : ESP32-audioI2S
PCM5102A I2S DAC
Library : ESP32-audioI2S
520円 300円 360円

 
仕様:
1. 局 ( Radio Station ) :150局。ボタンで選択。局の追加も可能です。
2. 再生:Mono。
3. 操作:ボタンで操作します。A :Volume – 。B :Channel up 。C :Volume +
4. 文書発声機能:日本語、英語 等の文章が音声で出ます。
5. サイズ:54x54x50mm (M5Stack+Battery+MAX98357A+Speaker)
 
構成:
1. 開発機種:MacBook Pro (16-inch, 2019) , macOS Catalina Ver 10.15.7
2. 開発環境:Arduino IDE 1.8.13
3. 開発環境:Board Manager:ES32 Arduino 1.0.6
4. Library:m5stack / M5Stack
5. Library:schreibfaul1 / ESP32-audioI2S
6. HARD:M5Stack
7. HARD:2400mA Battery Module
8. HARD:MAX98357A I2S DAC Amplifier Module
9. HARD:40x40mm Speaker, 50x50mm Speaker,
 
費用:1000円。( Without M5Stack )

No. Nomen Price
1 MAX98357 I2S 3W Dac Amplifire Module 264円
2 M-BUS PCB 100円
3 Speaker 40x40mm 8Ω 2W ( aitendo ) 308円
3 Speaker 42x42mm 8Ω 2W ( aitendo ) 308円
3 Speaker 50x50mm 8Ω 2W ( aitendo ) 330円
3 Speaker 50x50mm 8Ω 5W (DiyTools Store : $3.07:14day ) 333円
4 Other(Case,Screw,Connector) 328円
Total 1000円

. Speaker 50x50mm の音質は DiyTools Store より aitendo の方が良いです。
 

MAX98357:Dealers and prices
NO. Dealers Price 円 ($) 輸送期間
1. SHENZHEN HUISHUNFA Store 260円 ($2.33)
2. All ELECTRONICS MALL 264円 ($2.40)
3. All goods are freeshipping Store 313円 ($2.85)
4. SAMIORE Store 391円 ($3.56)
5. YX Electronic Components 421円 ($3.83)
6. Shenzhen icstation Co. Ltd. 450円 ($4.08) 20 day
7. sihugpiao2 519円 (EUR 3.99)

 
Down Load:I2S DAC と同じスケッチです。
. Web_Radio_of_M5Stack_I2S_DAC.zip を Down Load します。
. Fileは PDF形式で DL後に Web_Radio_of_M5Stack_I2S_DAC.zip に変更し解凍します。
. SD-Uopdate, LovyanLauncher で使用できる bin file も含まれています。

. Library:ESP32-audioI2S
 


MAX98357A I2S DAC Amplifier Module:
_ 電源(VIN)は 2.5 〜 5.5Vdc 。 IC Model No:AKKBD0 。
_ MAX98537A pdf (japan) MAX98537A pdf (en)。
_ Adafruit MAX98357 I2S Class-D Mono Amp。(Schematic)
Specs:
_ Output Power: 3.2W at 4Ω,10% THD,1.8W at 8Ω,10% THD,with 5V supply
_ PSRR: 77 dB typ @ 1KHz
_ I2S sample rates from 8kHz to 96kHz
_ No MCLK required
_ Click + Pop reduction
_ Five pin-selectable gains: 3dB, 6dB, 9dB(open), 12dB, 15dB
_ Excellent click-and-pop suppression
_ Thermal shutdown protection

 


 
配線:
MAX98357A:5本 ( LRC, BCLK, DIN, GND, VIN )

MAX98357A LRC BCLK DIN GAIN SD GND VIN
M-BUS 25 26 22 open open GND 5V


 
SPEAKER:8Ω 2W 40x40mm。 Case thickness:17mm。

 


 
CASE:
. PROTO_83_UP は MAX98357A を付けます。
. Speakerは PROTO_83_UP 及び Spacer を使用します。
. Speakerの厚みに応じて Spacer を入れます。
. Speakerのサイズに応じて REAR_COVER に丸い穴を空けます。

PROTO_83_UP (8.3mm thickness) Spacer 4mm
REAR_COVER_2Screw_UP REAR_COVER_4Screw_UP

_ CAD Data Down Load:
. Web_Radio_cad_data.zip を Down Load します。
. Fileは PDF形式で DL後に Web_Radio_cad_data.zip に変更し解凍します。
. 
 


 
以後は、PCM5102A I2S DAC のブログと同じ内容になります。
 


 
ノイズ対策:M5Stackの改修。
_ 理由:I2S は M5Stack の GPIO-25 を使用します。
_ GPIO-25 には アンプとSpeakerが接続されており I2S信号でノイズがでます。
_ 対策:M5Stack基板上の T1 端子をハンダ付けでShort します。
_ Speaker Amp の電源が遮断され ノイズが無くなります。

 


 
Arduino IDE 開発条件と方法:
_ 1. Additional Boards Manager URLs:ESP32 Stable version
_ 2. Boards Manager:ESP32 by Espresso Systems version 1.0.6
_ 3. Board Selection : M5Stack-Core-ESP32
_  の設定を行ないます。
 
条件:
1. Aduino IDE Additional Boards Manager URLs に以下のStable verを追加します。
.
. https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
 
2. Arduino IDE Boards Manager 設定:
_ Boards Managerを選択し ESP32 で検索。
_ ESP32 by Espresso Systems version 1.06 にします。( Mar 26, 2021)
_ 
 
3. Arduino IDE 設定:
_ Board Selection : M5Stack-Core-ESP32
 


 
Library:ESP32-audioI2S:文書発声機能。
_ ESP32-audioI2S の Audio.cpp には 文書発声機能が内蔵されています。
_ https://translate.google.com.vn/translate_tts に WiFi接続し音声合成をする機能。
_ ここ機能により PCM5102A , UDA1334A I2S DAC , MAX98357A I2S DAC Ampから
_ 音声を出す事が出来ます。
_ 日本語、英語 等ができます。
_ 例:audio.connecttospeech(“こんにちは”, “ja”)
_ 例:audio.connecttospeech(“Hello”, “en”)
_ 例:audio.connecttospeech(“Wenn die Hunde schlafen”, “de”);
_ 例:audio.connecttospeech(“Este é um exemplo de síntese de
_        voz usando esp 32”, “pt”);
 


 
SPEAKER EXPANSION TYPE
_ M-BUSが横に配置され スピーカの取り付け取り外しが簡単に出来ます。
_ M5Stack側は Make an M5Stack case. Part 1 を参照ください。
_ ケース:Thingivers:M5Stack Extension Module by macsbug を参照ください。

 
費用:1000円。( Without M5Stack )

No. Nomen Price
1 MAX98357 I2S 3W Dac Amplifire Module 264円
2 M-BUS PCB 100円
3 Speaker 42x42mm 8Ω 2W ( aitendo ) 308円
4 Other(Case,Screw,Connector) 328円
Total 1000円

 


配線:
MAX98357A:5本 ( VIN, GND, DIN, BCLK, LRC )

MAX98357A VIN GND SD GAIN DIN BCLK LRC
M-BUS 5V GND open open 22 26 25



 


 
感想:
1. スケッチは UDA1334A I2S DAC , PCM5102A I2S DAC の記事と同じです。
_ 詳しくは 上記を参照下さい。同じ内容の為、スケッチのリストは省略します。
2. M5Stackとスピーカーが1つになり、手の平に乗る姿は 手軽で可愛いです。
3. 他の方法で Stereo にもなりますが シンプルに Mono としました。
4. M5Stack内蔵のスピーカーより 遥かに音質よく聞きやすいです。
5. スピーカーのサイズは 音質に直結します。今回は 40mm と 42mm を使用。
6. MAX98357A GAIN端子は Open(9dB)で Volumeの大きさは I2S DACと同じです。
7. MAX98357A Current:Spec では 8ohm で 220mA。
8. USB Current:USB 5V の 電流は 実測で 約100〜150mA。
9. M5Stackを積み重ねる最大の厚みはネジの長さで決まります。結果、奥行きは50mmまでです。


.

M5Stack , Web Radio , MAX98357A , I2S DAC Amplifier , Speaker , ESP32-audioI2S ,
BUILT-IN SPEAKER TYPE , SPEAKER EXPANSION TYPE , Expansion ,

Written by macsbug

4月 16, 2021 @ 7:44 am

カテゴリー: M5STACK

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