Raspberry Pi Audio Dac-pojačalo-streamer: 14 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Zamijenite Google AIY glasovni šešir s datumom kao namjenski stereo audio uređaj bez glave.

Sada kada su glasovni setovi Google AIY -a blizu dvije godine, možda ste otkrili da se novitet malo istrošio. Ili se možda pitate da li oglasi vašeg preglednika za najbliži renesansni festival imaju ikakve veze s pitanjem koje ste postavili o tome gdje biste mogli naći dobru ponudu za tenisice ispod oklopa.

Ako već imate jedan, ovaj će vam projekt pokazati kako uzeti svoj postojeći Google AIY glasovni komplet i ponovno ga namjeniti kao namjenski audio stream bez glave. Ako već nemate komplet, a živite u blizini Mikro centra; imate sreće - ima ih još dosta i sumnjam da će oni postati jeftiniji od trenutne cijene od 5 USD. (zapravo, oni su 3 USD od srpnja 2019.).

Ovaj projekt je posvećen zvuku i nema nikakve veze s umjetnom inteligencijom. Radit ćemo na potpuno odvojenom operativnom sustavu pohranjenom na zasebnoj micro sd kartici, što će vam omogućiti da zadržite sve AI funkcije netaknutima. Nadalje, poboljšat ćemo korisničko iskustvo uvođenjem stereo zvuka (za nekoliko dolara više) dok gradimo skalabilan audio streaming uređaj. Konačno, po završetku ovog projekta, ostavit ćemo glasovni šešir u stanju spremnom za buduće proširenje. Ograničenja širenja bit će samo naša kreativnost.

Korak 1: Nabava

Napisat ću ovo uputstvo iz perspektive da već nemate komplet Google Voicea u posjedu. Ako ste već postavili glasovni komplet - dodatne stavke su označene sa * ispod. Također, najnovija Raspberry Pi ponuda (Pi 3 A+) savršeno je prikladna za ovaj projekt na temelju svoje forme, pa toplo preporučujem da je ipak kupite. Međutim, bilo koji Pi bi trebao učiniti sve dok u njega stanu šešir glasovnog kompleta i GPIO -i.

Sastojci:

• Raspberry Pi (preporuča se Pi 3 A +)
• 5,25 V 2,4 amp mikro USB napajanje
• Micro SD kartica (ovisno o veličini vaše glazbene zbirke, 16 GB bi trebalo biti dovoljno)
• Max98357A dac i pojačalo (iz Adafruit -a)*
• Zvučnik*(i). Komplet dolazi s jednim, međutim za stereo ćemo trebati dodatni zvučnik. (također Adafruit)
• Google AIY Voice komplet
• Zaglavlje - single band*
• Zvučnik zvučnika*

Potrebni alati: lemilica, lemilica, odvijač Philips veličina 00 ili 000. skidači žica, maskirna ili slikarska traka za privremeno učvršćivanje zaglavlja tijekom lemljenja, USB na mikro SD adapter.

Korak 2: Sastavite hardver

Iz kutije, glasovni šešir stiže u mono modu. Srećom, inženjeri u Googleu dizajnirali su ploču kako bi omogućili nadogradnju na stereo jednostavno dodavanjem još jedne ploče Max98357a koja će sjediti kao još jedan šešir. Čak su nam i ocrtali okvir.

Pogađate: Konstruirat ćemo šešir na šeširu. Hardver na vrhu Hardver je već na vrhu.

Koristeći zaglavlje koje pruža Adapruit Max98357a čip set, započinjemo lemljenjem 7 -polnog zaglavlja na glasovni šešir izravno ispod riječi “AIY Projects Voice Hat”. Komad maskirne trake pričvršćene na duže muške igle na ploču ploče može biti koristan kako bi se spriječilo klizanje zaglavlja s mjesta jer ćemo tijekom ove faze lemljenja raditi s pločom naopako.

Također lemite dvije igle unutar bijelog okvira s glasovnim šeširom na kojem će sjediti plava ploča max98357a.

NEMOJTE LETITI PRIKLJUČAK ZVUČNIKA NA PLOČU MAX98357a!

Umjesto toga, spojite stezaljke zvučnika s glasom, poravnane izravno ispod mjesta gdje su dva pola upravo zalemljena. Priključak lijevog zvučnika i desnog zvučnika trebali bi biti poravnani jedan pored drugog, u jednom redu od četiri terminala.

Okrenite ploču desnom stranom prema gore.

Lemite kratkospojnik s oznakom "JP4" zatvarajući ostavljajući kap lemljenja na kratkospojniku. Ne zaboravite ovaj dio ili nećemo imati stereo!

Pažljivo pričvrstite plavu max98357a ploču na duge muške igle koje vire iz glasovnog šešira. To je bilo malo teško, pa pokušajte lemiti igle što je moguće okomitije na ploču. S nekim manjim premotavanjem zaglavlja s dva pina, uspio sam to postići uz manji napor.

Dopunite lemljenje muških pinova na plavi čip max98357a - i sedmo -zaglavlje i dvo -zaglavlje trebaju čvrsto držati max98357a.

Gotovo sa lemljenjem!

Korak 3: Priključite na Pi i povežite zvučnike

Koristeći dva najlonska odstojnika isporučena s kompletom, pažljivo spojite ženski glasovni komplet na vrhu muških zaglavlja na malini pi. Najlonski odstojnici trebali bi sjesti na svoje mjesto i osigurati njihovo sigurno postavljanje na suprotnim uglovima zaglavlja.

Koristeći mali Philips odvijač s glavom (000 ili 00), otpustite vijke na terminalu zvučnika dovoljno da žica zvučnika stane u kompresijske otvore. Vijke ne morate skidati, već ih otvorite dovoljno gdje se osjećaju labavo.

Umetnite žicu zvučnika malog promjera u otvor i pritegnite vijke kako biste žicu zvučnika čvrsto držali na mjestu.

Smatrao sam da je ovaj korak najveći izazov u cijelom projektu - nisam mogao pronaći odvijač dovoljno mali ili mi je slaba žica zvučnika bila previše fina da apsorbira kompresiju vijka i radije će se slomiti nego čvrsto držati. Napravio sam izmjenu tako što sam izgradio "žice" ili manje žice koje su bile dovoljno čvrste da izdrže kompresiju i dovoljno dugačke da budu lemljene na gole krajeve žice zvučnika. Ružno, da- ali učinkovito.

Gotovo s hardverom!

Korak 4: Preuzmite Raspbian Lite

Mnogi od vas već su dobro upoznati s procesom preuzimanja i snimanja slika na SD karticu, a sljedeći koraci su malo izvan opsega ovog projekta. Za svaki slučaj ću navesti korake u nastavku, ali ako se i dalje zaglavite, postoje tone resursa za pomoć.

Zadnje uređivanje: lipanj 2020. za preuzimanje Buster Lite.

· Preuzmite i instalirajte Etcher by Balena Software

· Preuzmite najnoviji OS Raspbian Lite sa stranice raspberrypi.org

· Koristeći Etcher, zapišite Raspbian sliku na SD karticu

· Nakon dovršetka, osim ako ne koristite pi nulu w - prenesite novo snimljenu SD karticu na našu Raspberry Pi. Ako koristite pi nulu w, moramo napraviti neke izmjene u datoteci WPA_Supplicant.conf na particiji za pokretanje kako bismo postavili vaš WiFi.

Korak 5: Konfigurirajte Pi

S našom novonastalom slikom, uključimo pi. No najprije posudimo monitor i tipkovnicu za pomoć pri konfiguraciji. Umetnite micro sd karticu i priključite mikro USB kabel za punjenje. Uz malo sreće, zeleno LED svjetlo će treperiti nekoliko puta dok se pokreće. Prvo pokretanje može potrajati nekoliko minuta, ali u roku od 5 minuta trebali bismo biti spremni za rad na našoj konfiguraciji. "Lite" Raspbian nema radnu površinu.

Jednom u naredbenom retku: prijavite se kao pi, lozinka "malina".

· Pristupite konfiguracijskoj ploči upisivanjem “sudo raspi-config” u naredbeni redak.

· Odmah promijenite lozinku.

· Podesite wifi pomoću mrežnih opcija na konfiguracijskoj ploči

· Promijenite opcije lokalizacije i postavite svoju vremensku zonu

· Omogućite SSH pomoću opcije ploče sučelja

· Pokrenite “sudo apt-get update” da biste ažurirali softver na najnoviju verziju

Trebat će nam IP adresa Pi -a. Preporučujem aplikaciju pod nazivom "FING" koja se može preuzeti na bilo koji Android uređaj i popisivat će sve uređaje povezane na vašu mrežu. Tražili bismo uređaj pod nazivom “raspberrypi”. Zapišite IP adresu.

Od ovog trenutka nadalje nećemo zahtijevati monitor ili tipkovnicu. Sve daljnje konfiguracije izvršit će se pomoću naredbenih redaka kroz SSH sesiju.

Korak 6: Upotrijebite SSH za otvaranje sesije na udaljenom stroju

Korištenje SSH -a prilično je osnovno. Otvorite prozor terminala s bilo kojeg uređaja na mreži i upišite naredbu

ssh pi@myipaddress

Zamijenite “myipaddress” brojčanim vrijednostima dobivenim pomoću finga.

Po prvi put možda ćete biti dočekani zastrašujućim upozorenjem koje ukazuje da niste na popisu pozvanih, međutim postoji rečenica koja bi trebala glasiti "ukloniti ovo …" kopirati dugačak niz znakova i zalijepiti je u naredbu prompt, pritisnite enter. Zatim pomoću tipke sa strelicom prema gore ponovite naredbu ssh pi@myipaddress, odaberite da, a zatim unesite svoju lozinku. Čestitamo !, sada ste povezani sa svojim uređajem ako gledate naredbeni redak "pi@raspberrypi: ~ $".

Korak 7: Instalirajte Mopidy

Mopidy ćemo instalirati kao naš glazbeni poslužitelj. Ovdje postoji mnogo mogućnosti, ali pokazat ću vam kako instalirati proširenje pod nazivom "Music Box" koje će vam omogućiti upravljanje glazbom s web sučelja umjesto iz naredbenog retka.

Što je Mopidy? Prema web stranici, Mopidy je niz velikih riječi zbog kojih se trenutno osjećam prilično inferiorno, ali recimo da je Mopidy platforma s koje će naša glazba svirati. To će biti glazbeni poslužitelj, MPD (demon glazbenog playera) i web poslužitelj. Dodatak PiMusic Box ponudit će web stranicu do koje možemo doći i kontrolirati Mopidy. Shvatio sam da bi, budući da se dobro igra s hrpom popularnih usluga poput Spotifyja ili Google Play glazbe, bio prikladan za ovu instrukciju. Osim toga, super je.

Ispod su upute koje je besramno kopirano iz Mopidyja za instalaciju iz naredbenog retka:

1. Dodajte GPG ključ arhive:

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

2. Dodajte APT repo u izvore paketa:

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

Na kraju instalirajte mopidy:

sudo apt-get ažuriranje

sudo apt-get install mopidy

Prekinite besramnu kopiju.

Korak 8: Upotrijebite Python Pip za instaliranje drugih … Instalacije (proširenja)

Upravo smo instalirali obični Mopidy od vanilije, ali tek počinjemo. Proširenja će biti naši gradivni elementi za dodavanje prilagodbi našem običnom vanilijevom Mopidyju. Budući da je većina proširenja koja ćemo postaviti na osnovni mopidy napisana u pythonu, koristit ćemo ekvivalent apt koji je specifičan za python.

Prije nego počnemo koristiti pip, prvo provjerimo imamo li sve dodatke za gstreamer koristeći apt:

sudo apt install

python3-gst-1.0 / gir1.2-gstreamer-1.0 / gir1.2-gst-plugins-base-1.0 / gstreamer1.0-plugins-good / gstreamer1.0-plugins-ruly / gstreamer1.0-plugins-bad / gstreamer1.0-alati

Instalacija može potrajati nekoliko minuta. Bez Gstreamera možda nećete moći strujati glazbu.

A sada možemo instalirati python pip:

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

Sada možemo upotrijebiti pip za dodavanje još čistih grumena. Pip je alat za python, sličan apt -u, ali smatram da radi malo brže od apt -a. Malo usporite blok, ali on počinje prilično brzo.

U nastavku su četiri za početak:

Web prednji kraj. Koristimo Iris, ali ako želite, možete isprobati mopidy-musicbox-webclient:

sudo python3 -m pip install Mopidy -Iris

Središte internetske radio postaje s 30 kanala:

sudo python3 -m pip install mopidy -somafm

Još jedno čvorište internetskih radijskih usluga s još više kanala:

sudo python3 -m pip install mopidy -TuneIn

I još jedan prednji kraj za mobilni uređaj. Radio stanice i Iris ne sviraju lijepo zajedno, ali mobilni ima sve vrste internetskih stanica za slušanje:

sudo python3 -m pip instalirajte Mopidy -Mobile

Nakon dovršetka trebali biste moći pristupiti Music Boxu pomoću:

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

Još uvijek nećemo imati ništa iz zvučnika ako pokušate pustiti glazbu.

Za popis drugih značajki i proširenja: Pomozite si:

sudo pip traži mopidy

Odavde možete nastaviti dodavati proširenja po svom izboru.

U privitku imam uzorak konfiguracijske datoteke mopidy. Slobodno koristite sadržaj u /etc/mopidy/mopidy.conf

sudo nano /etc/mopidy/mopidy.conf

Korak 9: Postavite Mopidy kao uslugu

Budući da ćemo htjeti pokrenuti mopidy pri pokretanju, dvije naredbe će omogućiti pokretanje mopidy pri pokretanju:

sudo systemctl omogućiti mopidy

sudo dpkg-ponovno konfigurirajte mopidy

Ponovo pokrenite, a zatim pokrenite

sudo systemctl status mopidy - l

da provjerite svoj status. Trebali biste vidjeti zeleni indikator. Mopidy ima vrlo korisnu web stranicu za podršku koja će vam pomoći s daljnjim opcijama konfiguracije. Više detalja potražite na web stranici Mopidy Documentation.

Korak 10: Dodajte svoju glazbu

Prema zadanim postavkama, mopidy će htjeti lokalnu glazbu pohraniti u mapu pod/var/lib/mopidy/media. Kopirajte svoju glazbenu zbirku tamo. Smatram da je najjednostavnije samo ukloniti sd karticu s pi (nakon sigurnog isključivanja), a pomoću adaptera micro sd na usb priključiti adapter na svoju memorijsku jedinicu i tamo kopirati/zalijepiti. (ovo može potrajati, ovisno o veličini vaše zbirke). Nakon što dovršite, vratite sd karticu u pi, pokrenite je, ponovno se povežite, a zatim upišite:

sudo mopidyctl lokalno skeniranje

Ovo će dodati vašu glazbu u lokalnu medijsku biblioteku u Music Boxu. Možda ćete primijetiti.wma datoteke ne prepoznaju se kao audio, a čini se da se.ogg datoteke propuštaju tijekom skeniranja. Mp3 datoteke ne bi trebale biti problem.

Korak 11: Konfiguracijska datoteka zvučne kartice - Asound.conf

Još ne biste trebali imati ništa u /etc/asound.conf, ali ako to učinite, zamijenite sadržaj donjim ili ga izradite pomoću:

sudo nano /etc/asound.conf

i zalijepite:

opcije 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 i Y za spremanje gore navedenog kao novu datoteku asound.conf.

Korak 12: Uvjerite se da koristimo ispravan sloj za konfiguriranje.txt datoteke u /boot

tip

sudo nano /boot/config.txt

Posljednjih nekoliko redaka trebalo bi nalikovati nečemu sličnom donjem. Želimo osigurati da se standardni zvuk komentira, zajedno sa svim prethodnim slojevima, kao što je moj hifiberry dac, dok implementiramo google glasovni prekrivač. Na kraju, želimo uputiti pi da koristi i2s preslikavanje. Indikator # govori sustavu da zanemari liniju.

# Omogući zvuk (učitava snd_bcm2835)

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

ponovno pokrenite ako sve izgleda slično gore navedenom. Pričekajte nekoliko minuta, otvorite preglednik na URL glazbene kutije i pustite glazbu.

Korak 13: Uživajte u glazbi

Ako slušate stereo dobrotu, misija je ostvarena!

Jedna od lijepih stvari o korištenju maline pi kao glazbenog poslužitelja bez glave povezanog na WiFi je ta što radi bez zauzimanja puno resursa. Istina, ispumpavamo samo 3 vata po kanalu, ali to je vjerojatno dovoljno za slušanje iz blizine. Baterija vašeg telefona će vam biti zahvalna.

Postoji i vrlo značajan zeleni faktor - ispijamo samo 5,25 volti energije. U usporedbi s Bluetoothom, možemo postaviti radijski tok i ne biti usidreni na domet Bluetooth -a od 30 stopa. Što se tiče našeg telefona, možemo primiti poziv, igrati igru i malo slobodnije lutati bez prekida glazbenog toka. Samo smo zagrebali površinu. Postoji mnoštvo dostupnih mopidy proširenja za istraživanje, a mopidy ima sve veću bazu programera jer je otvorenog koda. Dopustit ću vam da sami istražite značajke koje vas zanimaju.

Korak 14: Zaključak

Jedna od najistaknutijih značajki ovog projekta je ta što ne ograničavamo svoj pi zaključavanjem pristupa GPIO -u. To nam omogućuje pristup mnogim daljnjim opcijama jer je glasovni šešir tako dobro dizajniran. Na primjer, moj sljedeći projekt će biti dodavanje trenutnog prekidača kao gumba za isključivanje. Trebalo bi biti lako, a ja već znam gdje igle trebaju sletjeti: nisu blokirane. Odatle? Pa, za ovaj smo projekt potpuno zanemarili mikrofon - možda pi karaoke? Možda LED svjetlosna predstava ili dodati motor za kotrljajući džuboks? Sve su igle još uvijek dostupne i dostupne. Postavlja se pitanje zašto ne? A u slučaju da se želite vratiti na AI, samo ubacite staru SD karticu i neka Google odgovori stereo.