Raspberry Pi Audio Dac-Amp-Streamer: 14 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Upravte datovaný hlasový klobouk Google AIY jako vyhrazené stereofonní zařízení pro streamování zvuku.

Nyní, když se hlasové sady Google AIY blíží dvěma letům, možná jste zjistili, že se novinka trochu vytratila. Nebo vás může zajímat, jestli reklamy vašeho prohlížeče na nejbližší renesanční festival mají něco společného s otázkou, kterou jste položili ohledně toho, kde můžete najít dobrou nabídku běžeckých bot Under Armour.

Pokud ji již vlastníte, tento projekt vám ukáže, jak využít stávající hlasovou sadu Google AIY a znovu ji použít jako vyhrazený zvukový streamer bez hlavy. Pokud ještě nemáte soupravu a bydlíte poblíž Micro Center; máte štěstí - je jich stále dost a pochybuji, že budou levnější než současná cena 5 $. (ve skutečnosti jsou od července 2019 3 $).

Tento projekt je o zvuku a nemá nic společného s AI. Budeme pracovat na zcela samostatném operačním systému uloženém na samostatné kartě micro sd, což vám umožní ponechat všechny funkce AI nedotčené. Kromě toho zlepšíme uživatelské prostředí zavedením stereofonního zvuku (za pár dolarů navíc), protože budeme stavět škálovatelné zařízení pro streamování zvuku. Nakonec po dokončení tohoto projektu ponecháme hlasový klobouk ve stavu připraveném pro budoucí rozšíření. Omezení expanze budou pouze omezení naší kreativity.

Krok 1: Obstarávání

Napíši tento návod z pohledu, že ještě nemáte sadu Google Voice ve svém vlastnictví. Pokud již máte nastavení hlasové sady - další potřebné položky jsou označeny * níže. Také nejnovější nabídka Raspberry Pi (Pi 3 A+) je pro tento projekt na základě jeho tvarového faktoru perfektně vhodná a já každopádně doporučuji koupit si ji. Jakýkoli Pi by však měl dělat tak dlouho, jak bude vyhovovat klobouku hlasové soupravy a GPIO.

Složení:

• Raspberry Pi (doporučujeme Pi 3 A +)
• Micro USB napájecí zdroj 5,25 V, 2,4 A,
• Karta Micro SD (v závislosti na velikosti vaší hudební sbírky by mělo stačit 16 GB)
• Max98357A dac a zesilovač (od Adafruit)*
• Řečníci). Tato sada je dodávána s jedním, ale abychom získali stereo, budeme potřebovat další reproduktor. (také Adafruit)
• Hlasová sada Google AIY
• Záhlaví - jedno pásmo*
• Reproduktorový drát*

Potřebné nástroje: Páječka, pájka, šroubovák Philips velikosti 00 nebo 000. Odstraňovače drátů, maskovací nebo malířská páska k dočasnému zajištění hlavičky během pájení, adaptér USB na micro SD.

Krok 2: Sestavte hardware

Po vybalení z krabice dorazí hlasový klobouk v mono režimu. Naštěstí inženýři ve společnosti Google navrhli desku, aby umožnila upgrade na stereo jednoduše přidáním další desky Max98357a, která bude sedět jako další klobouk. Dokonce nám nastínili krabici.

Uhádli jste: Budeme stavět klobouk na klobouku. Hardware navrch Hardware již nahoře.

Pomocí záhlaví poskytovaného čipovou sadou Adafruit Max98357a začneme připájením 7pinového záhlaví k hlasovému klobouku přímo pod slova „AIY projekty Voice Hat“. Kousek maskovací pásky připevněný k delším samčím kolíkům k líci desky může být užitečný, aby se zabránilo sklouznutí hlaviček z místa, protože v této fázi pájení budeme pracovat s deskou vzhůru nohama.

Také připájejte dva piny uvnitř bílého rámečku k hlasovému klobouku, kde bude sedět modrá deska max98357a.

NEPRODEJUJTE KONEKTOR REPRODUKTORU DO DESKY MAX98357a!

Připojte místo toho konektory reproduktorů k hlasovému klobouku, zarovnané přímo pod místem, kde byly právě připájeny dva póly. Připojení levého a pravého reproduktoru by mělo být zarovnáno vedle sebe, v jedné řadě čtyř svorek.

Otočte desku pravou stranou nahoru.

Pájku propojku označenou „JP4“pájejte uzavřenou ponecháním kapky pájky na propojce. Nezapomeňte na tuto část, jinak nebudeme mít stereo!

Opatrně připevněte modrou desku max98357a k dlouhým mužským kolíkům vyčnívajícím z hlasového klobouku. To bylo trochu obtížné, zkuste tedy pájet kolíky co nejvíce kolmo k desce. S určitým drobným přetahováním záhlaví se dvěma kolíky jsem toho dokázal dosáhnout jen s malým úsilím.

Dokončete pájení samčích kolíků na modrý čip max98357a - sedmikolíková hlavička i dvoukolíková hlavička by měly pevně držet max98357a na svém místě.

Hotovo s pájením!

Krok 3: Připojte k Pi a připojte reproduktory

Pomocí dvou nylonových distančních podložek dodaných se sadou opatrně sloučte soupravu ženského hlasu na vrchní část mužských hlaviček na malinovém pi. Nylonové rozpěrky by měly zapadnout na místo, což vám zajistí bezpečné uchycení v opačných rozích záhlaví.

Pomocí malého šroubováku Philips (000 nebo 00) uvolněte šrouby na konektoru reproduktoru natolik, aby se drát reproduktoru vešel do kompresních otvorů. Neměli byste šrouby odstraňovat, ale dostatečně je rozevírat tam, kde se cítí uvolněné.

Vložte malý reproduktorový drát do otvoru a utáhněte šrouby, aby držel reproduktor pevně na místě.

Tento krok jsem považoval za nejděsivější výzvu celého projektu - nenašel jsem dostatečně malý šroubovák, nebo byl můj chatrný reproduktorový kabel příliš jemný na to, aby absorboval stlačení šroubu a raději se zlomil, než aby pevně držel. Provedl jsem úpravu tak, že jsem postavil „hroty“nebo menší dráty, které byly dostatečně pevné, aby vydržely kompresi, a byly dostatečně dlouhé, aby mohly být připájeny k holým koncům reproduktorového vodiče. Ošklivé, ano- ale účinné.

Hotovo s hardwarem!

Krok 4: Stáhněte si Raspbian Lite

Mnoho z vás již velmi dobře zná proces stahování a vypalování obrázků na kartu SD a následující kroky jsou trochu mimo rámec tohoto projektu. Níže uvedené kroky pro jistotu zasílám, ale pokud zjistíte, že jste stále uvízli, existuje mnoho zdrojů, které vám mohou pomoci.

Poslední úprava: červen 2020 ke stažení Buster Lite.

· Stáhněte a nainstalujte Etcher by Balena Software

· Stáhněte si nejnovější Raspbian Lite OS z raspberrypi.org

· Pomocí programu Etcher zapište obrázek Raspbian na kartu SD

· Po dokončení, pokud nepoužíváte pí nula w - přeneste nově zobrazenou SD kartu na náš Raspberry Pi. Pokud používáte pí nula w, musíme provést nějaké úpravy v souboru WPA_Supplicant.conf v zaváděcím oddílu, abychom nastavili vaši wifi.

Krok 5: Konfigurujte Pi

S naším nově vytvořeným obrázkem vylepšíme pí. Nejprve si však půjčíme monitor a klávesnici, které nám pomohou s konfigurací. Vložte kartu micro sd a připojte nabíjecí kabel micro usb. Se štěstím zelená kontrolka několikrát během spouštění několikrát zabliká. První spuštění může trvat několik minut, ale během 5 minut bychom měli být připraveni pracovat na naší konfiguraci. „Lite“Raspbian nemá pracovní plochu.

Na příkazovém řádku: přihlášení jako pi, heslo „malina“.

· Na konfigurační panel se dostanete zadáním „sudo raspi-config“na příkazovém řádku.

· Okamžitě si změňte heslo.

· Nastavte si wifi pomocí možností sítě na konfiguračním panelu

· Změňte možnosti lokalizace a nastavte časové pásmo

· Povolte SSH pomocí možnosti panelu rozhraní

· Spusťte „sudo apt-get update“a aktualizujte software na nejnovější verzi

Budeme potřebovat IP adresu Pi. Doporučuji aplikaci s názvem „FING“, kterou lze stáhnout na jakékoli zařízení Android, a zobrazí seznam všech zařízení připojených k vaší síti. Hledali bychom zařízení s názvem „raspberrypi“. Napište IP adresu.

Od tohoto okamžiku již nebudeme vyžadovat monitor ani klávesnici. Všechny další konfigurace budou prováděny pomocí příkazových řádků prostřednictvím relace SSH.

Krok 6: Pomocí SSH otevřete relaci na vzdáleném počítači

Používání SSH je docela základní. Otevřete okno terminálu z libovolného zařízení ve vaší síti a zadejte příkaz

ssh pi@myipaddress

Nahraďte „myipaddress“číselnými hodnotami získanými pomocí fing.

Poprvé vás může uvítat děsivé varování, které naznačuje, že nejste na seznamu pozvaných, ale existuje věta, která by měla znít „toto odstranit …“zkopírujte dlouhý řetězec znaků a vložte jej do příkazu výzvu, stiskněte Enter. Poté pomocí klávesy se šipkou nahoru opakujte příkaz ssh pi@myipaddress, zvolte ano a nyní zadejte heslo. Blahopřejeme !, nyní jste připojeni ke svému zařízení, pokud se díváte na příkazový řádek „pi@raspberrypi: ~ $“.

Krok 7: Nainstalujte si Mopidy

Nainstalujeme Mopidy jako náš hudební server. Existuje zde spousta možností, ale ukážu vám, jak nainstalovat rozšíření s názvem „Music Box“, které vám umožní ovládat hudbu z webového rozhraní namísto příkazového řádku.

Co je to Mopidy? Podle jeho webových stránek je Mopidy řetězec velkých slov, díky kterým se v tuto chvíli cítím docela méněcenný, ale řekněme, že Mopidy je platforma, ze které bude naše hudba hrát. Bude to hudební server, MPD (démon hudebního přehrávače) a webový server. Doplněk PiMusic Box nabídne web, ze kterého se můžeme pohybovat a ovládat Mopidy. Přišel jsem na to, že jelikož to hezky hraje s hromadou oblíbených služeb, jako je Spotify nebo Hudba Google Play, bude to pro tento návod vhodné. Navíc je to skvělé.

Níže jsou bezostyšně zkopírovány pokyny k instalaci z Mopidy z příkazového řádku:

1. Přidejte GPG klíč archivu:

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

2. Přidejte úložiště APT do zdrojů balíčku:

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

Nakonec nainstalujte mopidy:

sudo apt-get update

sudo apt-get install mopidy

Konec nestoudné kopie.

Krok 8: Použijte Python Pip k instalaci dalších … instalací (rozšíření)

Právě jsme nainstalovali obyčejný vanilkový Mopidy, ale teprve začínáme. Rozšíření budou našimi stavebními kameny pro přidání přizpůsobení naší prosté vanilkové Mopidii. Protože většina rozšíření, na která se zaměříme na základní mopidy, je napsána v pythonu, použijeme ekvivalent apt, který je specifický pro python.

Než začneme používat pip, nejprve se ujistěte, že máme všechny doplňky gstreamer pomocí 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-ošklivý / gstreamer1.0-plugins-bad / gstreamer1.0-tools

Instalace může trvat několik minut. Bez Gstreameru možná nebudete moci streamovat hudbu.

A nyní můžeme nainstalovat python pip:

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

Nyní můžeme použít pip pro přidání dalších mopidových nugetů. Pip je nástroj pythonu, podobný apt, ale zjistil jsem, že funguje o něco rychleji než apt. Trochu zpomalí blok, ale nakopne se docela rychle.

Níže jsou čtyři, abychom mohli začít:

Webový frontend. Pojďme použít Iris, ale pokud chcete, můžete místo toho zkusit mopidy-musicbox-webclient:

sudo python3 -m pip install Mopidy -Iris

Rozbočovač internetových rozhlasových stanic s 30 kanály:

sudo python3 -m pip install mopidy -somafm

Další centrum internetových rádiových služeb s ještě více kanály:

sudo python3 -m pip install mopidy -TuneIn

A další frontend pro mobilní zařízení. Rozhlasové stanice a Iris spolu nehrají hezky, ale mobilní telefony mají k poslechu všechny druhy internetových přídělových stanic:

sudo python3 -m pip install Mopidy -Mobile

Po dokončení byste měli mít přístup do Music Boxu pomocí:

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

Pokud se pokusíte pustit hudbu, z reproduktorů stále nic nevydáme.

Seznam dalších funkcí a rozšíření: Pomozte si sami:

sudo pip search mopidy

Odtud můžete pokračovat v přidávání rozšíření podle svého výběru.

Mám připojený ukázkový konfigurační soubor mopidy. Neváhejte použít obsah v /etc/mopidy/mopidy.conf

sudo nano /etc/mopidy/mopidy.conf

Krok 9: Nastavení Mopidy jako služby

Protože budeme chtít spustit mopidy při spuštění, dva příkazy umožní spuštění mopidy při spuštění:

sudo systemctl povolit mopidy

sudo dpkg-překonfigurovat mopidy

Restartujte a spusťte

sudo systemctl status mopidy - l

zkontrolovat svůj stav. Měli byste vidět zelený indikátor. Mopidy má velmi užitečný web podpory, který vám pomůže s dalšími možnostmi konfigurace. Další podrobnosti najdete na webu dokumentace Mopidy.

Krok 10: Přidejte svou vlastní hudbu

Ve výchozím nastavení bude mopidy chtít ukládat místní hudbu do složky pod/var/lib/mopidy/media. Zkopírujte si tam svoji hudební sbírku. Považuji za nejjednodušší jednoduše vyjmout kartu SD z pí (po bezpečném vypnutí) a pomocí adaptéru micro SD na USB připojit adaptér k úložné jednotce a zkopírovat/vložit. (v závislosti na velikosti vaší sbírky to může chvíli trvat). Po dokončení vraťte kartu sd na pí, spusťte ji, znovu připojte a zadejte:

místní skenování sudo mopidyctl

Tím přidáte svou hudbu do místní knihovny médií v Music Boxu. Můžete si všimnout, že soubory.wma nejsou rozpoznány jako audio a zdá se, že soubory.ogg při skenování zmeškaly. Soubory MP3 by však neměly být problémem.

Krok 11: Soubor konfigurace zvukové karty - Asound.conf

V souboru /etc/asound.conf byste zatím neměli nic mít, ale pokud ano, nahraďte obsah níže uvedeným obsahem nebo jej vytvořte pomocí:

sudo nano /etc/asound.conf

a vložte:

options snd_rpi_googlehat_soundcard index = 0

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

ctrl-x a Y uloží výše uvedené jako nový soubor asound.conf.

Krok 12: Ujistěte se, že používáme Správné překrytí pro Configure.txt v /boot

typ

sudo nano /boot/config.txt

Posledních několik řádků by mělo připomínat něco podobného níže. Chceme zajistit, aby byl standardní zvuk okomentován spolu s předchozím překryvem, jako je můj hifiberry dac, a zároveň implementovat překrytí hlasového klobouku Google. Nakonec chceme instruovat pí, aby používala mapování i2s. Indikátor # říká systému, aby řádek ignoroval.

# Povolit zvuk (načte snd_bcm2835)

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

restartujte, pokud vše vypadá podobně jako výše. Počkejte několik minut, otevřete prohlížeč na adrese URL musicboxu a pusťte si hudbu.

Krok 13: Užijte si hudbu

Pokud posloucháte stereo dobrotu, mise splněna!

Jedna z krásných věcí na používání malinového pi jako bezhlavého hudebního serveru připojeného k wifi je, že běží, aniž by zabíral spoustu zdrojů. Je pravda, že čerpáme pouze 3 watty na kanál, ale to pravděpodobně stačí pro poslech zblízka. Baterie vašich telefonů vám poděkuje.

Existuje také velmi významný zelený faktor - usrkáváme pouze 5,25 voltů energie. A ve srovnání s Bluetooth můžeme nastavit rádiový stream a nebýt ukotven v dosahu 30 stop bluetooth. Pokud jde o náš telefon, můžeme přijmout hovor, hrát hru a trochu volněji se toulat, aniž bychom přerušili stream hudby. Poškrábali jsme pouze povrch. K prozkoumání je spousta dostupných rozšíření mopidy a mopidy má rostoucí vývojářskou základnu, protože je open source. Nechám vás, abyste sami prozkoumali funkce, které vás zajímají.

Krok 14: Závěr

Jednou z nejvýraznějších vlastností tohoto projektu je, že neomezujeme naše pi blokováním přístupu k GPIO. To nám umožňuje přístup k mnoha dalším možnostem, protože hlasový klobouk byl navržen tak dobře. Například mým dalším projektem bude přidání dočasného tlačítka jako tlačítka pro vypnutí. Mělo by to být snadné a já už vím, kde kolíky potřebují přistát: Nejsou překážek. Odtamtud? U tohoto projektu jsme zcela ignorovali mikrofon - možná pi karaoke? Možná LED světelná show, nebo přidat motor pro rolovací jukebox? Všechny piny jsou stále k dispozici a přístupné. Otázkou je, proč ne? A jen v případě, že se chcete vrátit k AI, jednoduše vložte starou SD kartu a nechejte google reagovat stereo.