Cuffie wireless. Quante volte ne abbiamo sentito parlare? Sì, è vero, ma esistono cuffie open source? Così tanti dispositivi elettronici nell’era moderna fanno affidamento su app proprietarie, servizi in abbonamento o altri protocolli/connettori specializzati per funzionare correttamente, portando così a sprechi e frustrazione eccessivi quando le aziende che realizzano i prodotti non li supportano più. Per affrontare questo problema sempre crescente, Clem Mayer di element14 Presents voleva costruire ie proprie cuffie open source che potessero essere facilmente ricreate da quasi tutti per pochi soldi.

Così tanti dispositivi elettronici nell’era moderna fanno affidamento su app proprietarie, servizi in abbonamento o altri protocolli/connettori specializzati per funzionare correttamente, portando così a sprechi e frustrazione eccessivi quando le aziende che realizzano questi prodotti non li supportano più, sia per obsolescenza programmata, sia per ammodernamenti dei processi produttivi che portano le aziende a realizzare dispositivi differenti. Per affrontare questo problema sempre più evidente, Clem voleva costruire il proprio paio di cuffie open source che potessero essere facilmente ricreate da quasi tutti con pochi soldi. La base del progetto richiedeva un modello di cuffia esistente e Mayer ha scelto il suo paio preferito di cuffie AKG cablate per la loro affidabilità e prezzo. La ricezione dei dati audio tramite Bluetooth è gestita da un microcontrollore, che a sua volta invia l’audio digitale decodificato a un chip DAC (digital-to-analog) esterno che riceve i dati I2S digitali ed emette un segnale analogico. Infine, un amplificatore utilizza il segnale analogico più debole del DAC e aumenta la sua potenza con una batteria in modo che il suono possa essere ascoltato attraverso gli altoparlanti delle cuffie.

 

 

Creato in KiCad, il PCB di conversione Bluetooth iniziale di Mayer contiene tutti i componenti precedentemente presentati, che trasformano i dati Bluetooth in suoni udibili. L’alimentazione per la ricarica e i dati USB in entrata vengono entrambi inviati tramite il connettore USB C integrato che alimenta un chip di conversione da USB a UART CP2102. Questi dati UART rappresentano il modo in cui il modulo ESP32 possa essere programmato e debuggato in caso di necessità. Infine, un IC PCM5100 riceve i dati audio digitali I2S dall’ESP32 ed emette un segnale analogico grazie al suo DAC. Dopo averla assemblata insieme, Mayer ha collegato la scheda al suo computer ma ha scoperto che il chip USB CP2102 non è stato rilevato a causa di un errore nella progettazione del PCB. Per cercare di capire questo problema, Mayer ha sostituito i componenti discreti con un paio di moduli già verificati. Questi includevano l’ESP32 FireBeetle di DFRobot e un modulo I2S PCM5100 con un jack per cuffie integrato, insieme a un piccolo condensatore per il livellamento della tensione. Il codice per questo progetto si è rivelato molto semplice grazie alla libreria btAudio. In sostanza, il programma imposta un nuovo ricevitore audio Bluetooth con un nome predefinito, attende una connessione al dispositivo trasmittente, come un telefono, e quindi reindirizza i dati Bluetooth in arrivo ai pin I2S.

Ulteriori informazioni su questo progetto possono essere trovate nel seguente video:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sebbene May non sia stato in grado di portare a termine il suo obiettivo finale, ovvero la realizzazione di una scheda di conversione per cuffie Bluetooth elegante e compatta, il suo circuito breadboard ha funzionato comunque abbastanza bene. Se vi state chiedendo come mai abbiamo deciso di parlarvi di un dispositivo che -di fatto- non funziona, il motivo è presto detto: ogni progetto nasconde insidie e, soprattutto, dimostra di essere sempre una storia a se. L’esperienza di Clem sottolinea l’importanza di individuare precocemente criticità e incompatibilità in fase di progettazione e simulazione, perché altrimenti rischierete di portarvele dietro fino alla fine e rendere vano ogni sforzo successivo. In futuro, Clem ha in programma di sostituire i componenti incompatibili nella progettazione del circuito con le parti appropriate e, di conseguenza, rifare le schede. Seguite il canale, perché abbiamo l’impressione che Clem possa andare davvero lontano.

 

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