LCD TV galimybių praplėtimas

Niekam ne paslaptis, jog šiuolaikiniuose plokščiuose televizoriuose praktiškai nėra vietos nei kokybiškiems garsiakalbiams, nei akustiniam pakankamo tūrio apiforminimui. Todėl tokių TV garso kokybė nėra patenkinama. Gerokai trūksta žemųjų dažnių. Kokias nors žinias galima klausyti, tačiau norint pažiūrėti kokį  koncertą, garso kokybė yra visai prasta. Gal ir yra plokščių televizorių be šios problemos, bet man tokio neteko matyti.

Problemą būtų galima išspręsti televizorių jungiant prie bendros namų sistemos, t.y. prie esamų stiprintuvo ir kolonėlių. Tačiau dažnai TV stovi kitame kambaryje. O jei stovi tame pačiame, tai turime tą nepatogumą, kad įjungus TV pulteliu, tenka keltis ir dar įjungti stiprintuvą.

Patogiausia būtų pastatyti prie TV dar vieną stiprintuvą, nebūtinai galingą ir brangų. Faktiškai TV žiūrėjimui pakanka 1W galios, o norint realiau perteikti kokį koncertą su jo subtilybėmis 10W tikrai turi pakakti. Dar reiktų, kad tas papildomas stiprintuvas įsijungtų pats, kai įjungiame televizorių pulteliu ir taip pat pats išsijungtų, TV išjungus.

Kadangi tam tikslui gaminame papildomą stiprintuvą, logiška būtų į tą patį korpusą sumontuoti ir keletą papildomų funkcijų, praplečiant TV galimybes ir tuo pačiu paverčiant viską nedideliu media centru. Taigi, į tą patį korpusą sumontuojame dvi centriuko dalis, analoginę ir skaitmeninę. Vietos ir sunaudojamos energijos ekonomijai skaitmeninę dalį galime  surinkti mikrokompiuteriuko Raspberry Pi pagrindu. Operacinė - Linux pagrindu, 4GB SD kortelėje. Tokia sistemėlė turi šias funkcijas, kurias prireikus dar galima praplėsti.

1. TV garsą girdime per išorinius garsiakalbius, žymiai aukštesne kokybe.
2. Galime naudoti tiek kabelinę, tiek internetinę TV (Live TV).
3. Galime žiūrėti įrašytus į vidinį HDD videoklipus, kino filmus, klausyti muziką.
4. Per namų tinklą galime jungtis prie kitų kompiuterių, papildyti ir keisti duomenis.
5. Galime naršyti internete, parsisiūsdinti įvairius papildinius (Add-Ons).
6. Viskas valdoma TV pulteliu per HDMI kabelį, bet yra galimybė pasijungti normalią klaviatūrą ar pelę.

Automatinę garso įjungimo funkciją galime nesunkiai realizuoti jei papildomas stiprintuvėlis įsijungtų atsiradus TV garsui o išsijungtų garsui nutilus. Tam tereikia vienos operacinio stiprintuvo mikroschemos, keletos varžiukių bei kondensatorių ir reliukės. Dar reikia nedidelio budinčiojo režimo maitinimo blokelio duodančio ±12 ar ±15V.

Mikroschemą galime panaudoti praktiškai bet kokią, su keturiais operacinukais viename korpuse. Reliukė skirta 12V įtampai ir galinti komutuoti tinklo įtampą. Ji įjungia garso stiprintuvo transformatorių t.y. jo maitinimą. Signalas pasiduoda iš TV ausinių išėjimo, tada veiks ir pultelyje esantis garsumo reguliavimas. Jis paduodamas laiduku, kurio viename gale yra 3,5mm ausinių jungtis o kitame du RCA štekeriukai. Signalas tuo laiduku paduodamas į schemos įėjimus (C2,C3).

Schema veikia taip. Signalas sustiprinamas dviem operacinukais IC3A ir IC3D iki ribojimo, tada sumuojamas (R13, R14), patenka į komparatorių IC3B, kur potenciometriuku R6 nustatomas jo suveikimo lygis, t.y. nuo kokio stiprumo garso sistema įsijungs. Labai mažas suveikimo lygis nėra gerai, nes gali suveikti nuo kokių nors trikdžių, pvz. dulkių siurblio. Tiesiog turėtų suveikti nuo mažesnio garso, nei paprastai klausome. Toliau eina kartotuvas ir po jo signalas išlyginamas diodu D1. Atsiradus teigiamai įtampai, atsidaro mosfetas Q1 ir suveikia relė, įjungdama stiprintuvėlio maitinimą.

Su schemoje nurodytais detalių nominalais garsas įsijungia po 1 sekundės atsiradus garsui TV ausinių išėjime ir išsijungia po 2 minučių, jei garso nėra. Tokio užlaikymo reikia tam, kad jei garse yra pauzė, stiprintuvas pauzėse neišsijungtų.

Pats stiprintuvas surinktas iš to, kas buvo po ranka, tiesiog panaudota stalčiuje gulėjusi plokštė su dviem TDA7294 mikroschemomis. Jos užmaitintos sąlyginai neaukšta įtampa, ±22V, kadangi didelės galios čia nereikia. Dar svarbu, kad budinčiojo maitinimo transformatoriuko srovė laisvoje eigoje būtų nedidelė, t.y. nekaistų paprasčiausiai įjungtas į tinklą, kaip dauguma dabartinių įlituojamų į plokštes. Panaudojau kokį tai senovinį turintį antrinėje apvijoje 2X9V, jis lieka absoliučiai šaltas, kiek bebūtų įjungtas tinklan. Jį matome foto, toks su geležiniu ekranu. Viskas sumontuota kokio tai seno CD grotuvo korpusiuke, nelabai dailiai, vis vien jo nematyti, jis įkištas į spintelę po TV. Apkrova dvi nedidelės kompresinio tipo kolonėlės. Galime panaudoti nors ir S30, vis vien garsas bus nepalyginamai geresnis nei su nuosavais televizoriaus vidiniais garsiakalbiais.

Jei kas norėtų tokį susimontuoti, spausdinta plokštė Eagle formatu. Ant tos pačios plokštės sumontuotas ir TDA7294 maitinimas, tiltelis ir kondensatoriai.

*****

Skaitmeninės dalies programinė įranga yra XBMC pagrindu.

Skaitmeninei daliai panaudotas atskiras impulsinis maitinimo šaltinis. Tai padeda išvengti skaitmeninio triukšmo skverbimosi į audio kanalą. Reikalingos įtampos ir srovės +5V 2A ir +12V 1A . RPi maitinamas per USB jungtį +5V o vidinis HDD maitinamas 5/12 V įtampomis. Skaitmeninės ir analoginės dalių maitinimo žemės neturi būti sujungtos. HDD veikimui dar reikalingas USB-SATA kontroleris, jį matome 3-je nuotraukoje.

Priekinėje aparato panelėje yra LCD 16x2 displėjukas su mėlynu pašvietimu. Jame krovimosi metu indikuojami kai kurie tarnybiniai pranešimai o grojimo metu matome filmo arba video trukmę, TV kanalo pavadinimą arba grojamo muzikinio kūrinio pavadinimą ir trukmę. Panaši informacija matoma ir TV ekrane. Displėjukas pajungtas prie RPi per portų išplėtimo mikroschemą PCF8574P (papildoma nedidelė plokštė už displėjuko, matoma 4-je nuotraukoje). Portų išplėtimo plokštės schema bei šios plokštės pcb.

Taip pat priekinėje panelėje yra ir komutaciniai mygtukai centriukui pervesti į vieną ar kitą režimą. Tam stovi nesudėtinga plokštė su dviem trigeriukais 555 mikroschemų pagrindu. Normaliai įsijungus aparatui skaitmeninė dalis būna išjungta, tai paprastas režimas TV žiūrėjimui. Skaitmeninė dalis su visomis likusiomis funkcijomis įjungiama atskiru mygtuku. Dar vienas mygtukas yra korektiškam kompiuteriuko išjungimui. Kietas diskas suformatuotas ext4 failų sistema, tai leidžia didesniu greičiu rašyti duomenis per tinklą.

Visa sistema labai patogiai valdosi miniatiūrine (13 cm. ilgio) belaide klaviatūra (7 pav.) Tokia valdyti yra gerokai patogiau, nei TV pulteliu, ypač jei reikia įvesti kokį tekstą.

Užpakalinėje sienelėje yra lizdai maitinimui, HDMI lizdas, audio įėjimo lizdai, LAN lizdas, USB lizdas ir jungtys kolonėlėms.

sound on
1. Garso paleidimo schema
rpi
2. Raspberry Pi mikrokompiuteriukas
mc2
3. Bendras vaizdas
mc1
4. Bendras vaizdas
xbmc
5. XBMC screenshotas
add-ons
6. Add-ons screenshotas
kl
7. Belaidė klaviatūra