Was macht ein Maker, wenn das Auto kein Bluetooth Audio kann? Natürlich, man rüstet es nach!
eBay ist voll mit Bluetooth-Audio Modulen. Es gibt einige auf Basis des TDA7492P und das kleine KRC-86B Modul. Kleines Auto, kleines Modul dachte ich mir und habe mir ein KRC-86B bestellt.
Mein Modul kam mit Kopfhörer-Buchse und Micro-USB für die Stromversorgung. Übrigens, all diese Module mit eingebautem Verstärker gehen nicht, da sie für beide Lautsprecher jeweils Plus- und Minuspol ausgeben. Total also vier Kabel. Mein Auto verfügt aber über einen Line-In Anschluss, wo gerade mal ein Kabel pro Kanal mit einem gemeinsamen Ground vorgesehen ist. Total also drei Kabel.
Also Strom drauf (5V USB) und Handy gekoppelt. Wenige Sekunden und die Musik wird drahtlos auf das Modul übertragen. Aber ohne Lautsprecher hört man natürlich nichts. Schauen wir das Signal erst mit einem Oszilloskop an.
So sieht ein Stereo-Signal aus
Gelb und blau sind der linke und der rechte Audiokanal (wir wollen schliesslich Stereo!). Die kleine Pfeile links markieren Ground für die beiden Kanäle. Die Audio-Signale pendeln also um Ground.Ungefähr von +750mV bis zu -750mV.
Wie bereits erwähnt, mein Modul kommt mit Kopfhörerbuchse. Dort ein Kabel eingesteckt und bei meinen Computer-Lautsprechern bei Line-In eingesteckt. Es tönt! Nur leider zu leise. Auch mit maximaler Lautstärke auf dem Handy ist es zu leise.
Das Bluetooth-Modul funktioniert auch über Stunden problemlos und die Audio-Qualität klingt gar nicht übel. eBay hat auch unzählige Audio-Verstärker Module im Angebot, aber die haben wieder alle vier Ausgänge für die Lautsprecher. Das geht nicht mit Line-In.
So leicht gebe ich mich nicht geschlagen. Ein analog-Signal zu verstärken ist keine Hexerei, ein OpAmp macht das problemlos.
Invertierender Verstärker mit einem OpAmp
Links kommt das Eingangssignal rein. Das Verhältnis zwischen den beiden Widerständen bestimmt die Verstärkung. Zum einfachen Einstellen habe ich ein Potentiometer anstatt R6 genommen und kann so problemlos die Verstärkung (also die Lautstärke) wählen.
Der OpAmp braucht natürlich Strom und kriegt die selben 5V wie auch das Bluetooth-Modul. Moderne OpAmps beherrschen sogenannte Rail-to-Rail Ausgabe. Das bedeutet, dass der Ausgang in unserem Fall von Ground bis 5V gehen kann. Wer sieht das Problem dabei?
Invertierender Halbwellenverstärker
Gelb ist das Audio-Signal, das in den OpAmp geht und in blau das, was rauskommt. Da der OpAmp in dieser Schaltung ein Invertierender Verstärker ist erwarten wir, dass das Signal invertiert rauskommt. Aus Bergen werden Täler und umgekehrt. Aber wo sind die Täler denn überhaupt hin? Das Ausgangssignal sieht nicht nur übel aus sondern klingt auch so. Absolut unbrauchbar.
Der OpAmp ist Rail-to-Rail und kann daher runter bis zu Ground, aber eben nicht weiter. Er braucht eine negative Spannung um ein negatives Ausgangssignal zu erzeugen. Aus diesem Grund verwenden die meisten Audio-Schaltungen +15V, Ground und -15V. Wir haben hier keine hohen Ansprüche und benötigen keine hohe Lautstärke. Daher begnügen wir uns mit +- 5V.
Mehr dazu im nächsten Teil… Als kleiner Vorgeschmack hier die Ausgabe vom „fertigen“ Verstärker. Man sieht deutlich wie das Signal (hier nur „links“) verstärkt und invertiert ausgegeben wird.
(Lizenzfreie Musik von Kevin MacLeod „Who Likes to Party“)