Raspberry Pi Audio Dac-Amp-Streamer: 14 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Buat semula topi suara AIY Google bertarikh sebagai peranti streaming audio stereo tanpa kepala khusus.

Kini, kerana alat suara Google AIY hampir dua tahun, anda mungkin mendapati perkara baru itu sudah lama. Atau, anda mungkin tertanya-tanya apakah iklan penyemak imbas anda untuk festival kebangkitan terdekat ada kaitannya dengan soalan yang anda ajukan di mana anda boleh mendapat banyak kasut kasut berlengan.

Sekiranya anda sudah memilikinya, projek ini akan menunjukkan kepada anda cara mengambil kit suara AIY Google anda yang ada, dan menggunakannya semula sebagai streamer audio tanpa kepala khusus. Sekiranya anda belum mempunyai kit, dan anda tinggal berhampiran Pusat Mikro; anda bernasib baik - masih ada banyak, dan saya ragu bahawa mereka akan mendapat yang lebih murah daripada harga semasa $ 5. (sebenarnya, mereka adalah $ 3 pada bulan Julai 2019).

Projek ini adalah mengenai audio dan tidak ada kaitan dengan AI. Kami akan mengusahakan sistem operasi yang sepenuhnya terpisah yang tersimpan pada kad sd mikro yang berasingan, yang akan membolehkan anda memastikan semua fungsi AI tidak tersentuh. Selanjutnya, kami akan meningkatkan pengalaman pengguna dengan memperkenalkan suara stereo (dengan harga beberapa dolar lebih banyak) semasa kami membina peranti streaming audio yang berskala. Akhirnya, setelah projek ini selesai, kami akan membiarkan topi suara tetap dalam keadaan siap untuk pengembangan masa depan. Batasan pengembangan hanya untuk kreativiti kita.

Langkah 1: Perolehan

Saya akan menulis arahan ini dari perspektif bahawa anda belum mempunyai kit Google Voice. Sekiranya anda sudah mempunyai persediaan kit suara - item tambahan yang diperlukan ditandai dengan tanda * di bawah. Juga, tawaran Raspberry Pi terbaru (Pi 3 A +) sangat sesuai untuk projek ini berdasarkan faktor bentuknya, dan saya sangat mengesyorkan untuk membelinya. Walau bagaimanapun, apa-apa Pi harus dilakukan selagi ia akan memuat topi kit suara dan GPIO.

Bahan-bahan:

• Raspberry Pi (cadangkan Pi 3 A +)
• Bekalan kuasa mikro usb 5.25V 2.4 amp
• Kad Micro SD (bergantung pada ukuran koleksi muzik anda, 16gb harus mencukupi)
• Max98357A dac dan amp (dari Adafruit) *
• Penceramah *. Kit ini dilengkapi dengan satu, namun untuk mendapatkan stereo, kami memerlukan pembesar suara tambahan. (juga Adafruit)
• Kit Suara AIY Google
• Header - kumpulan tunggal *
• Kawat Pembesar suara *

Alat yang diperlukan: Pateri solder, pemateri, pemutar skru philips berukuran 00 atau 000. pelucut wayar, pita pelindung atau pelukis untuk mengikat header sementara semasa pematerian, penyesuai USB ke mikro SD.

Langkah 2: Pasang Perkakasan

Di luar kotak, topi suara tiba dalam mod mono. Syukurlah, para jurutera di Google merancang papan untuk membolehkan peningkatan stereo hanya dengan menambahkan papan Max98357a lain untuk duduk sebagai topi lain. Mereka juga menggariskan kotak untuk kami.

Anda meneka: Kami akan membina topi dengan topi. Perkakasan di atas Perkakasan sudah ada di atas.

Dengan menggunakan header yang disediakan oleh cip Adafruit Max98357a, kita mulakan dengan menyisipkan header 7 pin ke topi suara tepat di bawah kata-kata "AIY Project Voice Hat". Sekeping pita pelekat yang dilekatkan pada pin lelaki yang lebih panjang ke permukaan papan mungkin berguna untuk mengelakkan kepala dari tergelincir dari tempatnya kerana kita akan bekerja dengan papan terbalik semasa tahap pematerian ini.

Selipkan juga dua pin di dalam kotak bergaris putih ke topi suara di mana papan max98357a biru akan duduk.

JANGAN MENJUAL KONEKTOR PEMBICARA KE LEMBAGA MAX98357a!

Sambungkan terminal pembesar suara ke topi suara, sejajar tepat di bawah di mana kedua tiang itu hanya disolder. Sambungan pembesar suara kiri dan sambungan pembesar suara kanan harus diselaraskan bersebelahan, dalam satu barisan empat terminal.

Balikkan papan ke kanan ke atas.

Solder pelompat berlabel "JP4" ditutup dengan meninggalkan setitik pateri pada pelompat. Jangan lupa bahagian ini atau kita tidak akan mempunyai stereo!

Pasang papan max98357a biru dengan berhati-hati pada pin lelaki panjang yang menonjol dari topi suara. Ini agak sukar, jadi cubalah memateri pin setegak mungkin ke papan. Dengan sedikit pertengkaran dari header dua pin, saya dapat menyelesaikannya dengan usaha kecil sahaja.

Lengkapkan solder pin lelaki ke cip max98357a biru - kedua header tujuh pin dan header dua pin harus menahan max98357a dengan kuat di tempatnya.

Selesai dengan Pematerian!

Langkah 3: Pasang ke Pi dan Sambungkan Pembesar Suara Anda

Dengan menggunakan dua spacer nilon yang disediakan dengan kit, gabungkan kit suara wanita dengan hati-hati di atas tajuk lelaki pada pi raspberry. Spacer nilon harus dipasang ke tempat yang sesuai untuk memberi anda ketahanan yang selamat di sudut header yang bertentangan.

Dengan menggunakan pemutar skru kepala Philips kecil (000 atau 00), lepaskan skru pada terminal pembesar suara yang cukup untuk membolehkan wayar pembesar suara anda masuk ke dalam bukaan mampatan. Anda tidak perlu melepaskan skru, tetapi cukup buka di tempat yang terasa longgar.

Masukkan wayar pembesar suara kecil anda ke dalam bukaan dan ketatkan skru untuk menahan wayar pembesar suara dengan kuat di tempatnya.

Saya dapati langkah ini menjadi cabaran yang paling menakutkan dari keseluruhan projek - saya tidak dapat menemui pemutar skru yang cukup kecil, atau wayar pembesar suara yang tipis saya terlalu halus untuk menyerap pemampatan skru dan lebih baik patah daripada berpegang teguh. Saya membuat pengubahsuaian dengan membina "kabel" atau wayar yang lebih kecil yang cukup tegas untuk menahan mampatan, dan cukup lama untuk disolder ke hujung wayar pembesar suara. Jelek, ya- tetapi berkesan.

Selesai dengan Perkakasan!

Langkah 4: Muat turun Raspbian Lite

Ramai di antara anda sudah terbiasa dengan proses memuat turun dan membakar gambar ke kad SD, dan langkah-langkah berikutnya sedikit di luar ruang lingkup projek ini. Saya akan memberikan langkah-langkah di bawah ini untuk berjaga-jaga, tetapi jika anda mendapati diri anda masih tersekat, ada banyak sumber untuk dibantu.

Suntingan Terakhir: Jun 2020 untuk Muat turun Buster Lite.

· Muat turun dan pasang Etcher oleh Perisian Balena

· Muat turun OS Raspbian Lite terkini dari raspberrypi.org

· Dengan menggunakan Etcher, tulis Gambar Raspbian ke kad SD

· Setelah selesai, kecuali menggunakan pi zero w - pindahkan Kad SD yang baru digambar ke Raspberry Pi kami. Sekiranya anda menggunakan pi zero w, kami perlu melakukan beberapa pengeditan pada fail WPA_Supplicant.conf di partition boot untuk menyiapkan wifi anda.

Langkah 5: Konfigurasikan Pi

Dengan gambar yang baru kita buat, Mari kita meningkatkan daya. Tetapi pertama-tama mari meminjam monitor dan papan kekunci untuk membantu konfigurasi. Masukkan kad micro sd, dan pasangkan kabel pengecasan micro usb. Dengan beruntung, lampu hijau akan berkelip beberapa kali semasa menyala. But pertama mungkin memerlukan beberapa minit, tetapi dalam masa 5 minit kita harus bersedia untuk mengusahakan konfigurasi kita. "Lite" Raspbian tidak mempunyai desktop.

Sebaik sahaja di command prompt: log masuk sebagai pi, kata laluan "raspberry".

· Akses panel konfigurasi dengan mengetik "sudo raspi-config" pada command prompt.

· Tukar kata laluan anda dengan segera.

· Siapkan wifi menggunakan pilihan rangkaian pada panel konfigurasi

· Ubah pilihan penyetempatan anda dan tetapkan zon waktu anda

· Aktifkan SSH menggunakan pilihan panel antara muka

· Jalankan "sudo apt-get update" untuk mengemas kini perisian anda ke versi terbaru

Kami memerlukan alamat IP Pi. Saya mengesyorkan aplikasi yang disebut "FING" yang boleh dimuat turun ke mana-mana peranti android dan akan menyenaraikan semua peranti yang disambungkan ke rangkaian anda. Kami akan mencari peranti yang disebut "raspberrypi". Tuliskan alamat ip.

Mulai sekarang, kami tidak lagi memerlukan monitor atau papan kekunci. Semua konfigurasi selanjutnya akan dilakukan menggunakan baris perintah melalui sesi SSH.

Langkah 6: Gunakan SSH untuk Membuka Sesi pada Mesin Jauh

Menggunakan SSH cukup asas. Buka tetingkap terminal dari mana-mana peranti di rangkaian anda, dan ketik perintahnya

ssh pi @ myipaddress

Ganti "myipaddress" dengan nilai numerik yang diperoleh menggunakan jari.

Buat pertama kalinya, anda mungkin akan disambut dengan amaran menakutkan yang menunjukkan bahawa anda tidak berada dalam senarai yang diundang, namun ada kalimat yang harus dibaca "untuk membuang ini …" menyalin rentetan panjang watak, dan menempelkannya ke dalam perintah segera, tekan enter. Kemudian gunakan kekunci anak panah ke atas, ulangi arahan ssh pi @ myipaddress, pilih ya, dan sekarang masukkan kata laluan anda. Tahniah !, anda kini tersambung ke peranti anda jika anda melihat arahan arahan "pi @ raspberrypi: ~ $".

Langkah 7: Pasang Mopidy

Kami akan memasang Mopidy sebagai pelayan muzik kami. Terdapat banyak pilihan di sini, tetapi saya akan menunjukkan kepada anda cara memasang pelanjutan yang disebut "Kotak Muzik" yang akan membolehkan anda mengawal muzik anda dari antara muka web dan bukannya arahan arahan.

Apa itu Mopidy? Menurut laman webnya, Mopidy adalah rentetan kata-kata besar yang membuat saya merasa rendah diri pada masa ini, tetapi katakan Mopidy adalah platform dari mana muzik kami akan dimainkan. Ini akan menjadi pelayan muzik, MPD (daemon pemain muzik), dan pelayan web. The PiMusic Box addon akan menawarkan laman web di mana kita boleh menavigasi dan mengawal Mopidy dari. Saya mengira bahawa kerana permainan ini bagus dengan banyak perkhidmatan popular seperti Spotify atau Google Play Music, ia sesuai untuk arahan ini. Ditambah lagi dengan cara yang sejuk.

Berikut adalah arahan yang disalin tanpa malu-malu dari Mopidy untuk memasang dari baris arahan:

1. Tambahkan kunci GPG arkib:

sudo wget -q -O - https://apt.mopidy.com/mopidy.gpg | sudo apt-key tambah -

2. Tambahkan repo APT ke sumber pakej anda:

sudo wget -q -O /etc/apt/sources.list.d/mopidy.list

Akhirnya pasang mopidy:

sudo apt-get kemas kini

sudo apt-get install mopidy

Tamat salinan tanpa malu-malu.

Langkah 8: Gunakan Python Pip untuk Memasang Lain … Pemasangan (sambungan)

Kami baru sahaja memasang vanila Mopidy biasa, tetapi kami baru memulakannya. Sambungan akan menjadi blok bangunan kami untuk menambahkan penyesuaian pada Mopidy vanila biasa kami. Oleh kerana kebanyakan peluasan yang akan kita atur pada mopidy asas ditulis dalam python, kita akan menggunakan setara dengan apt yang khusus python.

Sebelum kita mula menggunakan pip, pertama-tama pastikan kita mempunyai semua plugin gstreamer menggunakan apt:

sudo apt memasang

python3-gst-1.0 / gir1.2-gstreamer-1.0 / gir1.2-gst-plugins-base-1.0 / gstreamer1.0-plugins-good / gstreamer1.0-plugins-hugly / gstreamer1.0-plugins-bad / alat gstreamer1.0

Pemasangan mungkin memerlukan beberapa minit. Tanpa Gstreamer, anda mungkin tidak dapat menstrimkan muzik.

Dan sekarang kita boleh memasang pip python:

sudo apt install build-essential python3-dev python3-pip

Sekarang kita boleh menggunakan pip untuk menambah lebih banyak nugget mopidy. Pip adalah alat python, mirip dengan apt, tetapi saya dapati ia berfungsi sedikit lebih pantas daripada apt. Sedikit perlahan dari blok, tetapi ia bermula dengan pantas.

Berikut adalah empat cara untuk memulakan kami:

Bahagian depan web. Mari gunakan Iris, tetapi jika anda mahu, anda boleh mencuba mopidy-musicbox-webclient:

sudo python3 -m pip memasang Mopidy-Iris

Hab stesen radio internet dengan 30 saluran:

sudo python3 -m pip memasang mopidy-somafm

Hab perkhidmatan radio Internet lain dengan lebih banyak saluran:

sudo python3 -m pip memasang mopidy-TuneIn

Dan bahagian depan lain untuk peranti mudah alih. Stesen Radio dan Iris tidak bermain bersama dengan baik, tetapi telefon bimbit mempunyai semua jenis stesen catuan internet untuk didengarkan:

sudo python3 -m pip memasang Mopidy-Mobile

Setelah selesai, anda seharusnya dapat mengakses Kotak Muzik menggunakan:

myipaddress: 6680 / iris / -atau- https:// localhost: 6680 / musicbox_webclient

Kami masih tidak akan mengeluarkan apa-apa dari pembesar suara jika anda cuba memainkan muzik.

Untuk senarai ciri dan peluasan lain: Bantu diri anda:

sudo pip search mopidy

Dari sini, anda boleh terus menambahkan peluasan mengikut pilihan anda.

Saya mempunyai contoh fail konfigurasi mopidy. Jangan ragu untuk menggunakan kandungannya di /etc/mopidy/mopidy.conf

sudo nano /etc/mopidy/mopidy.conf

Langkah 9: Sediakan Mopidy Sebagai Perkhidmatan

Oleh kerana kami ingin menjalankan mopidy semasa memulakan, dua arahan akan membolehkan mopidy berjalan semasa boot:

sudo systemctl mengaktifkan mopidy

sudo dpkg-reconfigure mopidy

Reboot, dan kemudian jalankan

sudo systemctl status mopidy - l

untuk memeriksa status anda. Anda mesti melihat penunjuk hijau. Mopidy mempunyai laman sokongan yang sangat berguna untuk membantu dengan pilihan konfigurasi selanjutnya. Lihat laman web Dokumentasi Mopidy untuk maklumat lebih lanjut.

Langkah 10: Tambah Muzik Anda Sendiri

Secara lalai, mopidy ingin menyimpan muzik tempatan dalam folder di bawah / var / lib / mopidy / media. Salin koleksi muzik anda di sana. Saya merasa paling mudah untuk hanya mengeluarkan kad sd dari pi (setelah penutupan selamat), dan menggunakan penyesuai micro sd to usb, pasangkan penyesuai ke unit simpanan anda dan salin / tampal di sana. (ini mungkin memerlukan sedikit masa bergantung pada ukuran koleksi anda). Setelah selesai, kembalikan kad sd ke pi, boot, sambungkan semula, dan kemudian ketik:

imbasan tempatan sudo mopidyctl

Ini akan menambahkan muzik anda ke perpustakaan media tempatan di Music Box. Anda mungkin melihat fail.wma tidak dikenali sebagai audio, dan fail.ogg sepertinya terlewat semasa imbasan. Fail Mp3 tidak semestinya menjadi masalah.

Langkah 11: Fail Konfigurasi Kad Bunyi - Asound.conf

Anda belum seharusnya mempunyai apa-apa di /etc/asound.conf, tetapi jika anda melakukannya, ganti kandungannya dengan yang di bawah, atau buat dengan menggunakan:

sudo nano /etc/asound.conf

dan tampal:

pilihan snd_rpi_googlehat_soundcard index = 0

pcm.softvol {type softvol slave.pcm dmix control {name Master card 0}} pcm.! default {type asym playback.pcm "plug: softvol"} ctl.! default {type hw card 0}

ctrl-x dan Y untuk menyimpan perkara di atas sebagai fail asound.conf baru anda.

Langkah 12: Pastikan Kami Menggunakan Overlay yang Betul untuk Configure.txt masuk / boot

menaip

sudo nano /boot/config.txt

Beberapa baris terakhir harus menyerupai sesuatu yang serupa dengan di bawah. Kami ingin memastikan audio standard dikomentari, bersama dengan hamparan sebelumnya seperti hifiberry dac saya, sambil menerapkan hamparan topi suara google. Akhirnya, kami ingin mengarahkan pi untuk menggunakan pemetaan i2s. Penunjuk # memberitahu sistem untuk mengabaikan garis.

# Aktifkan audio (muat snd_bcm2835)

# dtparam = audio = on # dtoverlay = hifiberry-dac dtoverlay = googlevoicehat-soundcard dtoverlay = i2s-mmap

but semula jika semua kelihatan serupa dengan perkara di atas. Tunggu beberapa minit, buka penyemak imbas ke url kotak muzik, dan mainkan muzik.

Langkah 13: Nikmati Muzik

Sekiranya anda mendengar kebaikan stereo, misi selesai!

Salah satu perkara yang indah mengenai penggunaan raspberry pi sebagai pelayan muzik tanpa kepala yang disambungkan ke wifi ialah ia berjalan tanpa menggunakan banyak sumber. Benar, kami memompa hanya 3 watt setiap saluran, tetapi itu mungkin cukup untuk mendengar jarak dekat. Bateri telefon anda akan berterima kasih.

Terdapat faktor hijau yang sangat ketara - kami hanya menghirup tenaga 5.25 volt. Dan dibandingkan dengan Bluetooth, kita dapat mengatur aliran radio dan tidak tersambung ke jarak bluetooth 30 kaki. Berkenaan dengan telefon kami, kami dapat membuat panggilan, bermain permainan, dan berkeliaran dengan lebih bebas tanpa mengganggu aliran muzik. Kami hanya menggaru permukaannya. Terdapat banyak sambungan mopidy yang tersedia untuk diterokai, dan mopidy mempunyai asas pemaju yang semakin meningkat kerana ia adalah sumber terbuka. Saya akan membiarkan anda meneroka ciri yang menarik minat anda sendiri.

Langkah 14: Kesimpulannya

Salah satu ciri yang paling luar biasa dari projek ini adalah bahawa kita tidak menyekat pi kita dengan mengunci akses ke GPIO. Ini membolehkan kita mengakses banyak pilihan lagi kerana topi suara dirancang dengan baik. Sebagai contoh, projek saya yang seterusnya adalah untuk menambah suis butang tekan sesaat sebagai butang tutup. Ia semestinya mudah, dan saya sudah tahu di mana pin harus mendarat: Mereka tidak terhalang. Dari sana? Baiklah, untuk projek ini kita telah mengabaikan mikrofon sepenuhnya - mungkin pi karaoke? Mungkin lampu LED menunjukkan, atau menambah motor untuk jukebox bergulir? Semua pin masih ada dan boleh diakses. Persoalannya menjadi mengapa tidak? Sekiranya anda ingin kembali ke AI, cukup masukkan kad sd lama dan minta Google bertindak balas dalam stereo.