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Raspberry Pi Audio - Step 02
自作派課堂

樹莓批可以變成一台音響

除了是一個黑膠唱片收藏家,筆者本身的正職是一位數據科學家。基於工作的原故,我會經常使用樹莓批(Raspberry Pi)接駁物聯網的利具如感應器去做數據分析。不幸地,我的生活長期呆在實驗室內,連續十幾小時的確悶得很(不是時時刻刻有成果);只好想法子播放音樂讓生活過得好一點兒。

最後,我就使用其中一塊樹莓批,加上一張音效擴充卡X400,成為播放音樂的利器。這張卡的特式,是附上兩聲道各20W輸出,同時也可用作多媒體中心。

零部件清單:

  • 樹莓批(Raspberry Pi) model 2 / 3 / 3+
  • X400擴充卡
    • 1 x 擴充卡
    • 4 x 尼龍支柱 (M3 x 20mm)
    • 8 x 尼龍螺絲 (M3 x 6mm)
    • 2 x 跨接器(jumper links)
  • SD-Card (>8G) 記憶卡, class 10或更佳
  • 電源供應器, 建議12-24V, 電流5A 或以上
    • 6V至24Vdc轉換成5V/ 3A 以遞減形式供電給樹莓批

在以下的篇幅,本人會展示安裝硬體及軟件設定的步驟,而筆者使用的作業系統是有名的Volumio (著名的音樂播放用系統)。以下的步驟,連同準備軟件可能需時兩小時:

  1. 裝”揕”擴充卡Fitting the Expansion Board
  2. 準備電源供應Preparing the Power Supply
  3. 安裝Volumio軟體 Preparing Volumio OS for Pi
  4. 設置Volumio軟體Configuring with Volumio

註:這裡不是一個技術網站,所以不會介紹在Raspbian作業系統裝配音樂播放器的方法。

裝嵌擴充卡

在包裝盒內,共有4根尼龍支柱,作為連接樹莓批及擴充卡之用。There are 4 nylon spacers to be fit for joining the Raspberry Pi and the expansion board together.

  1. 在洞口安放尼龍柱並鑽入一根尼龍螺絲以作固定,直至螺絲緊貼底板為止;四根支柱均由同樣的方法處理。

Raspberry Pi Audio - Step 01

  1. 在安放支柱後,在樹莓批及柱的上方把擴充卡對位,並慢慢插入GPIO的接口。之後,擴充卡是應該對準各個擴充卡上方的螺絲孔,可以鑽入上方的尼龍螺絲作固定。

Raspberry Pi Audio - Step 02

選項:只開音頻解碼器/擴音機允許

如果閣下希望放擴充卡連接揚聲器,你必須要把跨接器拆掉才可。

Raspberry Pi Audio - Step 03

若然你需要接駁揚聲器,你必須要確認揚聲器的線材已妥善地接到擴充卡的插頭上;否則有機會燒燬擴充卡擴音電路。

Raspberry Pi Audio - Step 04

準備電源供應Preparing the Power Supply

X400擴充卡,同時會照顧樹莓批的供電,以遞減形式提供給樹莓批。

而在我的試驗期間,筆者只用上一個普通的開關式火牛。

Raspberry Pi Audio - Step 05

接下來是時候把電源連接到揚聲器插頭旁的插座上。

Raspberry Pi Audio - Step 06

安裝Volumio作業系統

在我們進入Volumio的世界前,必先要查看一下她們的官方網站。

www.volumio.org

接著,我們在頂端的菜單上按下載(Download);會有另一個菜單在下方列出。

Raspberry Pi Audio - Step 07

然後,在下面的樹莓批(Raspberry Pi)按一下,會出現右面的下載(Download)按鈕——現時的Volumio,已經支援最新的樹莓批(Raspberry Pi model 3b+)了。在下載完成後,最重要的是準備把這個作業系統燒錄到記憶卡去。

筆者建議下載兩套免費工具:

  • SD Card Formatter – 格式化工具
  • Win32DiskImager – 資料燒錄工具

SD Card Formatter

筆者會建議先將記憶卡格式化,才去燒錄新的作業系統或資料。選取快速格式化及按下格式化以清除舊有資料。

Raspberry Pi Audio - Step 08

在完成後,可以準備用Win32DiskImager燒錄資料。

Win32DiskImager

首先,在視窗的菜單中,選取Win32DiskImager。跟著,有一個新的視窗隨即彈出,再按下選取一個磁碟映像(Select a disk image)按鈕[如圖中所示]。

Raspberry Pi Audio - Step 09

選取相關映像的位置

Raspberry Pi Audio - Step 10

然後,按下寫入 “Write”按鈕及按 “Yes” 繼續。

Raspberry Pi Audio - Step 11Raspberry Pi Audio - Step 12

在完工後,按下 “OK”鍵。

Raspberry Pi Audio - Step 13

設置Volumio系統

如要連接Volumio,其實只需用打開電腦或平板電腦的瀏覽器即可。

http://volumio.local

Or

http://<ip-address> e.g. http://192.168.0.102

以下是首次連接的"嚮導"。當"首次執行嚮導"彈出後,可以見到分為6個不同部份。

Raspberry Pi Audio - Step 14

這裡有基本設定的步驟:

1. 首先,選定預設的語言,按下一步 “Next”.

Raspberry Pi Audio - Step 15

2. 接著,輸入作為Volumio的樹莓批的機器名稱。系統預設值,為 “volumio”亦意味著全名為 “volumio.local”。

Raspberry Pi Audio - Step 16

3. 下一步,在我有I2S解碼“I have an I2S DAC”的下方按“Yes”以代表有I2S介面的配件接到樹莓批上。而在下方選取你的i2s解碼 “Select the i2s DAC”,揀選 “IQaudIO DAC Plus”作為X400相配的選項。

Raspberry Pi Audio - Step 17

4. 當完成輸出選項,我們必須設定網絡,並以設定無線網絡為例。在可用的網絡的最右方,按右方連接 “Connect”鍵並在中間位置輸入密碼。接著,按輸入密碼位置旁的另一個 連接 “Connect”按鈕以確認輸入了的密碼。在完成設定後, volumio會立即嘗試連接至相關網絡。如果閣下使用的樹莓批型號沒有內置無線網路功能,你可以接上USB介面的網絡卡。若閣下是使用網線連接的話,"嚮導(wizard)也會協助閣下連到相關網路,而設定的方法也相當簡單的。

Raspberry Pi Audio - Step 18

5. 在音樂 “Music”的分頁,您可以加入USB磁盤或網絡磁碟,作為其中一個音源。

Raspberry Pi Audio - Step 19

6. 到最後一個分頁出現,可以說明已經大功告成。開發的程式員,在這裡進行募款;筆者覺得應該花一點錢用實際行動支助開發者的辛勞。

Raspberry Pi Audio - Step 20

7. 在完成後,您隨時可以按右手面的菜單按鈕,各項 volumio的設定及功能都會列出如下。

Raspberry Pi Audio - Step 21

8. 值得一提的是,樹莓批Raspberry Pi (Volumio)是一台小型電腦,在關機時不像擴音機一樣去直接拔除電源或按下開關。我們必須好像用電腦或手機一樣,先到菜單選取關機,並在以下視窗按下關閉電源 “Power Off”才可。之後,應該要多等候30秒,才可以把電源插座拔掉。

Raspberry Pi Audio - Step 22

在本文所講的,只是最基本的樹莓批(Raspberry Pi + Volumio)音響安裝及設定程序。

 

如果想了解更多,最佳的方法是到X400擴充卡的生產商的官方網站查看。

http://www.suptronics.com/xseries/x400.html

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