用Raspberry Pi自造高音質數位播放器

Description

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作者:楊棟榮

專案緣起

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2016年6 月某天下午,我帶著筆電及耳機音效改善裝置前去拜訪一位兼具數位流玩家身份的資深音響專家,想見識他新開發的擴大機。這個擴大機搭配國產書架型喇叭,使用Raspberry Pi 2B + Pifi DAC 播放器,聲音中高頻的平順表現令人豎起大拇指。

後來發覺Raspberry Pi 2B + Pifi DAC 也是使用交換式電源,於是靈機一動把筆電加上耳機音效改善裝置,試試看播放效果如何?結果不出所料,聲音的品質果然更上一層,而且改良後的聽覺品質超越原先的書架型小喇叭,比起資深音響玩家採用約五萬元的某日系品牌數位播放器毫不遜色!

或許很多朋友有個疑問:Raspberry Pi 不是物聯網應用的開發板嗎?如何結合其他硬體創新運用呢?

其實這個玩法在國外已經發展一陣子了,除了 Raspberry Pi 以外,還要在 Raspberry Pi的排針上插入一片小小的 DAC子卡,兩者完全相容,並由 Raspberry Pi 供電。越來越多的廠商也著手開發相容於 Raspberry Pi 的 DAC 產品,其中包括 Burr Brown (現為TI) ESS 、 Cirrus Logic 、 Asahi Kasei等DAC 晶片大廠。

動手開發

突發奇想的結合激發了繼續嘗試的動力,於是我向 MakerPRO 申請一片 Raspberry Pi 2B (拿到時是改版的 Rasberry Pi 3B),再上網購買 Pifi DAC。Pifi DAC採用 Burr Brown(TI) 5122晶片,可支援 24bit/192K 解析度,需要的配件有 : 電源供應器3A/5V、Pi 3B散熱片 2 片、壓克力固定板、修改用零件47pF/100V 2顆、55/21接座一個、線 18 AWG、MicroSD卡 8G。

RPi播放器

採用Raspberry Pi 作為數位音樂串流播放器的平台特點:

  1. 採用Linux 作業系統,非Windows作業系統
  2. 系統無風扇、硬碟等轉動元件
  3. 採用專業級DAC晶片,非電腦音效晶片
  4. 硬體環境單純
  5. 軟體環境單純

但以Raspberry Pi 作為數位音樂串流播放器的缺點就是電源太簡單,採用電源處理技術專利來改善 Raspberry Pi + DAC聲音品質,並且修改電源接頭讓電源供應更穩定,將劣勢轉換為優勢,讓聲音品質達到Hi-End 等級水準。

此外,針對Raspberry Pi及Pifi DAC兩大主元件也需進行一些硬體改造,包括為RPi加上散熱片,以及改為電源輸入,以及為Pifi DAC加入電容,如下圖:

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至於外觀上,第一代的裝置採用壓克力板做為Raspberry Pi+DAC的外觀,很有Maker風,第二代則和另一款「真空管單端擴大機」一起請鈑金廠為它做了個不銹鋼殻,讓它不只是高音質,也有高級感。

RPi Audio player

安裝開源軟體Volumio

如果硬體是支撐人類的軀幹,那軟體就是充實生命的精神,硬體很重要,軟體當然也不可馬虎。 Volumio 及 Runeaudio是使用頻率最高的兩個硬體開源軟體,Volumio 新版配有因應 Raspberry Pi 3B而內建的 WiFi熱點功能,所以我先選用Volumio, Runeaudio等待空閒時再來研究。

軟體安裝的步驟如下:

1. 先用SD-Formatter把MicroSD卡格式化(如果是將檔案總管電腦格式化就會發生錯誤,甚至讓 MicroSD卡只剩 62M,最終還是要用 SD-Formatter 格式化才能使用);

2. 下載 Volumio 最新版並且解壓縮(建議下載 Win32DiskImager 軟體安裝執行);

3. 把 Image 檔寫到 MicroSD卡,然後放到 Raspberry Pi 3B 就可開機,開機後在瀏覽器輸入位址https://volumio.local 即能連到耳機改善裝置。

如果外出時想要使用也很方便,利用手機或平板以WiFi搜尋並選擇 Volumio 熱點就可以開始使用。

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Resource :

MakerPRO原文連結

FB社團-楊棟榮電腦音效工作室討論及客戶服務區

Project簡述

Project簡述
  • 簡述
    本專案採用Raspberry Pi加DAC 作為數位音樂串流播放器的平台,再採用電源處理技術專利來改善 Raspberry Pi + DAC聲音品質,並且修改電源接頭讓電源供應更穩定,使得聲音品質達到Hi-End 等級水準。
  • 作者
    楊棟榮
  • FB Comments
    https://www.facebook.com/projectplus.cc/posts/164524860696348

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