Raspberry Piでオーディオ 1. ハードウェア編

CuBoxが壊れて、Raspberry Piを導入したことは以前報告しました。

タイトルの通りです。 昨日、音源を追加して更新のコマンド: mpc update をかけたあたりから動作に異常が発生。具体的には、音源の更新途中で接続...

正直、あまり期待していませんでしたが、I2S DACによる再生は侮れません。コストパフォーマンスという点においては、過去にこれ以上の物は無いと断言できるくらいのインパクトが有ります。

自分が導入時に分からなかった事などを、これからやってみたい人のために紹介しておきます。

今回はハードウェア編です。

Raspberry Piでオーディオ再生するために必要なもの

とりあえず現状でPCオーディオ(USB DAC)を使ってれば、PCをRaspberry Pi(以後ラズパイ)に置き換えるところから開始できます。
ただし、LinuxでUSB DACと接続する場合、USB DAC側に特殊なドライバーを必要とする製品は、認識できません。目安としては、MACでドライバー無しで接続できるものであれば、ほぼOKです。

1. ラズパイ本体

まずはこれが無ければ何も始まりません。ラズパイも幾つか仕様が有りますが、最新式のRaspberry Pi 2 Model Bを買いましょう。
※追記: 現在はPi 3がリリースされています。PCとしてのスペックは上がっていますが、その分消費電力が大きくなります。

2. 電源

ラズパイ本体は基盤だけの状態で、ケースも電源も何もありません。
電源は、マイクロUSB経由で行う方法と、本体のGPIO 40 ピンを使う方法が有ります。

最初はマイクロUSB経由が手軽でお勧めです。5V2Aの規格で選びましょう。
※追記: Pi 3の場合は、5V2.5Aが推奨されています。

電源のほかに、マイクロSD、HDMIケーブルなどを同梱したスタートパックも有ります。

オーディオ用のアナログ電源をお使いであれば、DCケーブルの2.1mmをマイクロUSBに変換する方法もあります。
参考: 5.5/2.1mmメス→microUSBオス変換ケーブル

手軽に始めるのであれば、上記変換ケーブルとこのスイッチング電源が良いと思います。
EMI規格準拠品VCCI CLASS Bを取得し、内部電子部品の殆どに日系メーカー品を使用、基板設計も国内の高信頼製品。

3. マイクロSDカードとカードリーダー

最低4GB、できれば8GBはあった方が安心です。大きいサイズにして、余った領域に音源を保存する方法もありますが任意で。

カードリーダーは、各種ディストリビューションをマイクロSDカードに書き込む際に必要です。

4. ストレージ

当然音源が必要です。NAS、もしくはUSB接続によるHDDを用意しましょう。
当方はUSB-HDDを使っていますが、実験してみたいこともあるので、改めてNASとの比較もやってみたいと思っています。

5. ケース

ケースは無くても運用できます。見た目の問題も大きいのですが、振動やノイズ面を考えると裸での使用はなるべく避けたいものです。

[ラズパイ ケース]で検索すれば幾らでも商品は見つかります。注意点としては、モデルにより形状が若干異なりますので、仕様を間違いないようにすること。また、USB DACと接続する場合は、完全にケース内に収納できますが、I2S DACと接続する場合は、収納できなくなる可能性が高いです。

ラズパイとI2S DACを接続する場合は、GPIO40ピンを使います。そのまま重ね設置する場合は、蓋が閉まりませんので、底面と蓋が分かれるタイプのケース、もしくは、最初から底面だけのタイプが良いと思います。また、中にはGPIO40の配線を考慮したケースも存在します。

国内で入手できるものとしては、こちらがお勧め
参考: ソリノベ研究所 Raspberry Pi 金属ケース

僕は、こんなケースを使っています。いまのところ、重ね設置のため蓋は閉めていません。

アルミ削り出しで、GPIO40ピンを通す穴も開いています。
海外でしか取扱いがありません。送料を入れると、ラズパイ本体より高いのが難点です。
参考: Proto Armour for Raspberry Pi 2

追記。お勧めのラズパイケースを紹介しています。

ラズパイをオーディオに使う場合のメリットの1つとしてI2S出力ができることが上げられます。手元にあるラズパイ金属ケース、I2S出しができるものを3つほど...

6. I2S DAC

[ラズパイ I2S DAC]で検索すると色々と出てきます。大きく分けて、PCM5122と、ESS9023を使ったものに分けられます。まあこれは好みで色々と買ってみても良いと思います。数千円から高くても1万未満ですので。

手軽にスタートするのであれば、RCA端子も実装済みの基盤だと簡単です。

当方は、イーディオで販売してる、I2S DACボード with 1ppm TCXOを使っています。実はこれしか持っていませんので、以後の音質評価もこの基盤を使っている前提になります。

将来的には、ラズパイ本体と、I2S DACを別々の電源で駆動するのが理想だと思いますが、とりあえず、I2S DACを使うための最低限必要な物を紹介しました。

現状はこんな感じ。
raspberry_i2s_case

次回は、ソフトウェアの設定方法を紹介します。

前回のハードウェア編の続きです。Linuxの再生を前提にした(一部Windowsも動きますが)小型PCはたくさんありますが、恐らく世界一売れているの...

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