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【自造好聲音】用Raspberry Pi自造高音質數位播放器

作者:楊棟榮/編輯:蔡幸純

影音享受已成為大眾生活不可或缺的一部份,大家對於音響與畫質的要求日益提升,Maker圈裡也有專家致力於影音改善,開發軟硬體與行動平台創新結合,楊棟榮即是箇中高手,本篇文章中他將分享使用 Raspberry Pi 結合 DAC 來做為網路數位播放器的開發作法。

耳機音效改善裝置

楊棟榮開發的Raspberry Pi串流播放器耳機音效改善裝置

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。

一次拜訪,激盪出音效改善裝置的新靈感

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。

帶著好奇心持續投入開發

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。

對於硬體的安裝及修改,除上述內容之外,也將Raspberry Pi 3B 加上散熱片、Raspberry Pi 3B 改成電源輸入,Pifi DAC 加入電容,全部組合起來就是一個嶄新的硬體。

硬體安裝及修改:Raspberry Pi 3B 加散熱片(左),Raspberry Pi 3B 改電源輸入(中),Pifi DAC 加電容(右)

硬體安裝及修改:Raspberry Pi 3B 加散熱片(左),Raspberry Pi 3B 改電源輸入(中),Pifi DAC 加電容(右)

硬體安裝及修改後的整體組合

硬體安裝及使用壓克力外殻的整體組合

楊棟榮請鈑金廠試產的金屬殻版本,相當美觀。

楊棟榮請鈑金廠試製的金屬殻版本,相當美觀。

安裝開源軟體Volumio享受高品質影音

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:

第一步驟: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);

第二步驟:下載 Volumio 最新版並且解壓縮(建議下載 Win32DiskImager 軟體安裝執行);

第三步驟: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。

Volumio 右邊可以調整音量

Volumio 操作畫面(右測可調整音量)

最後提醒大家,使用 Volumio的時候,只要將音樂檔案放到 USB 隨身碟就能選擇播放,加上Raspberry Pi 3B附有 HDMI 介面,想看影片也沒問題。使用者也可以自行設定其他硬碟的音樂檔案,網路上有多種國外的網路數位電台可以選擇。

另外Pifi DAC 不僅有RCA端子方便擴大機連接訊號,也有耳機接孔可以接耳機。以我自行測試的結果,接上耳罩式耳機的聽覺品質依然很棒,但是推力並不理想,如果換成耳道式耳機應該就沒問題囉!

楊棟榮

楊棟榮

大學期間即開始自學真空管音響,具真空管音響DIY及CD Player改機經驗超過20年,過去曾於鴻海及歐科商業電訊公司任職,目前成立楊棟榮電腦音效工作室並擔任MakerPRO講師,專精於音效品質升級相關事務。
楊棟榮

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