Raspberry Piシングルボード コンピューターはさまざまな用途に使用されていますが、最も魅力的な用途の1つはメディア サーバーとしての使用です。安価でコンパクトな Raspberry Pi は、すぐにビデオ信号とオーディオ信号の両方を出力できますが、スピーカー（小型のヘッドフォンユニット以外）に直接電力を供給したい場合は、もう少しハードウェアが必要になります。
当然ながら、これを考えたのはあなたが初めてではありません。この記事では、これを簡単にする2つのオーディオ出力HATについて説明します。1つはAdafruitのコンパクトなステレオ スピーカー ボンネット (またはpHAT) で、もう1つはJustBoomのより強力なフルサイズのAmp HATです。見てみましょう:
ステレオスピーカーボンネットvs. アンプHAT
Adafruit Raspberry用スピーカーボンネット
スピーカーボンネット、プラグインスピーカー、Pi Zero W。 対立 11mmの長さの本体と、穴に合う2.5mmのネジが付いたものを別途購入できます。
の ステレオスピーカーボンネット (つまり、小さなHAT) は、HATのようにPiの上に直接配置されますが、Pi ZeroまたはZero Wに収まるサイズになっています。このタイプのフォーマットは、いくつかの要件を満たせばpHATまたはuHATとも呼ばれます。スピーカー ボンネットは20ドル未満で購入でき、スピーカーに直接電力を供給するための経済的なソリューションとなります。
このデバイスはRaspberry Piの標準USB入力から電力を供給し、 専用のプラグインアダプターを介してスピーカー、またはネジ端子を使用して汎用性を高めることもできます。これは、専用のPiサウンド システムを立ち上げる最も簡単で安価な方法の1つです。一方、すべての電力はUSB経由で供給され、ステレオ スピーカーにはそれぞれ最大3Wまでしか電力を供給できません。
新しいボードにはメインの端子ブロックが取り付けられていますが、私のようにヘッダーが取り付けられていないボードを入手した場合は、必要に応じてはんだ付けする必要があります。ただし、ネジ端子は常に取り付けられていないため、追加するかどうかは任意です。GPIOピンはボードの上部で便利に個別に分割されていますが、18、19、および21はデータ転送に使用され、それ以外には使用できません。
Adafruitスピーカーボンネットのセットアップ
このトライアルでは、Raspberry Pi OSの新規コピー (GUI付きですが、推奨ソフトウェアではありません) をダウンロードし、Balena Etcherを使用してSDカードをフラッシュし、SSH資格情報を入力しました。スピーカー ボンネットは、「mini-HAT」のフォーム ファクターと一致するようにRaspberry Pi Zero Wに接続されました。はるかに高性能なPi 4のバリエーション に慣れた後では、最初の起動に予想よりもはるかに長い時間がかかりました。そのため、このコンピューティング ハードウェアを使用することに決めた場合は、しばらく時間をかけてください。
Raspberry Pi OSに入ったら、Adafruitの指示に従って実行しました。
カール -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspberry-Pi-Installer-Scripts/master/i2samp.sh | bash
ターミナルで、 y を押してバックグラウンドでの再生を許可し、メディアの起動時にポップノイズが発生しないようにします。次に、システムを再起動し、このスクリプトを再実行し、 y を押してスピーカーをテストしました。ちょうどそのように、「フロント左」や「フロント右...」のようなことを言い始めましたが、当時スピーカーをもっと離して置いていたらもっと便利だったでしょう。
アルサミキサー
説明書には、音量コントロールを可能にするために再起動する必要があると書かれていますが、数年前のアップデートによりRaspbianでこの問題が発生したことにも注意してください。ある時点では、 alsamixer コマンドを使用してボリュームコントロールを機能させることができましたが、数回の再起動後には一貫して機能しなくなりました。また、画面の右上隅にあるアイコンを介してこれをグラフィカルに動作させることもできませんでした。
長い遅延の後、YouTubeを起動することができ、音声付きの不具合のあるビデオを再生し始めました。もう一度言いますが、私はPi 4がZero Wと比べてどれほど進歩しているかを忘れていました。SDカードを取り出してPi 4に接続し、再びYouTubeを起動して、Webインターフェイスから音量を調整することができました。
代替インターフェース?ジャストブームプレーヤー
さらに、以下に説明するように、I2Sを有効にしたJustBoom Webインターフェイスを使用してHATを簡単にテストしました。音量コントロールは機能しましたが、曲の再生開始時に多少のポップノイズが発生しました。これを解決する方法があるかもしれませんが、それ以上は検討されませんでした。実際、カードは構成されたJustBoomシステムに接続されただけでした。
そうは言っても、アンプと小型プラグインスピーカー自体は、私が予想していたよりもはるかに大きな音量を出しました。低価格でセットアップも簡単なので、気軽に音楽を聴く場合や、デバイスに注意を向けたいときに「ビープ音」や「ブーッ」という音を鳴らしたい場合、または「ヘイ」と話しかけてほしい場合に最適です。
ジャストブームアンプハット
ここで フェルール を使用すると、緩んだワイヤーが拘束されます
高品質のオーディオに重点を置いたシステムの場合、 JustBoom Amp HAT はリスニング体験を次のレベルに引き上げます。ステレオ スピーカーにそれぞれ最大55Wの電力を供給でき、専用の2.1mmバレル ジャック入力から電力を供給できます。これは自分で用意する必要がありますが、この接続はPiにも電力を供給するため、2本のケーブルを扱う必要はありません。すべてが事前にはんだ付けされており、パッシブ スピーカーに対応する2セットのネジ端子が付属しています。
このデバイスは192kHz / 32bitでオーディオを生成でき、スムーズなサウンド再生を実現する超低ノイズ電圧レギュレータを備えています。さらに、はんだ付けすることで「従来の」リモート コントロールを可能にする IRレシーバー も付属しています。限られた数のGPIOピンが分割されており、ボタンやエンコーダーの入力、LED出力など、考えられるあらゆるカスタマイズが可能です。
特に、JustBoomは8オームのスピーカーには24V/75Wの電源を推奨していますが、8 ～ 24Vの他の電源も使用できます。この実験では12V、2Aの電源を使用しましたが、かなり小さい 3W、4Ω スピーカーを制御していました。USBケーブルのようにPiのGPIOピン経由で電力を供給することもできますが、これによりスピーカー電力がスピーカー1台あたり3ワットに制限され、このようなハイエンド システムの目的がほとんど達成されなくなります。
JustBoomアンプHATセットアップ
簡単な試しに、スピーカーをネジ端子に接続した後 (+ と - は2つで反転していることに注意してください)、JustBoom HATをPi Zero Wの上に置き、スピーカー ボンネットと同じように音楽が再生されるかどうかを確認しました。当然のことながら、たとえ逆のことが真実であったとしても、これは機能しませんでした。次のように、適切なインストールは簡単でした。
まず、JustBoomのセットアップ ページにあるイメージ ファイルをダウンロードして解凍し、Balena Etcherを使用してこのイメージをフラッシュしました (以前のRaspbian/Raspberry Pi OSと同じプロセスですが、資格情報は事前に入力されていません)。次に、このディスクを Pi 3A+に挿入しました。これは、かなり安価で、HATのサイズに一致し、Zero Wよりも強力で、最終的に必要のないさまざまなポートがないため、ボードに最適なプラットフォームになります。
JustBoomブラウザ インターフェース。これは、Adafruit Speaker Bonnetや他の多くのデバイスでも機能することに注意してください。
(ヘッドレス) 起動時に、Piは独自のホットスポットを生成し、携帯電話のブラウザでログオンしてホーム ネットワークをセットアップできます。その後、自分のネットワーク上のブラウザ経由でhttp://justboom.localにログインできます。Androidはこの命名規則をサポートしていないため、Wireless Network Watcherなどのネットワーク スキャナー プログラムで実際のIPアドレスを検索し、そのアドレスに直接移動することができます。
出力デバイスとDACモデルはドロップダウン メニューで設定します。I2S DACをオンにしてもオフにしても動作させることができました。その後、ネットワークに保存されている音楽を再生したり、他の場所からメディアをストリーミングしたりできます。
ブラウザ インターフェースは実は非常に洗練されており、高度な機能のためのさまざまなプラグインが備わっています。たとえば、Spotifyプラグインをインストールし、ユーザー名とパスワードを入力すると、この膨大なコレクションから再生されました。
PiJuiceでポータブル電源を実現?
「おいしい」HATサンドイッチ。フェルール前の接続は少し面倒です。
JustBoom HATは固定ソリューションには最適ですが、Pi Boomboxを作りたい場合はどうすればよいでしょうか?8ボルトから24ボルトまで供給できるので、バッテリーに関しては幅広い可能性が広がりますが、私が試したPiJuice HATはどうでしょうか。 この記事について?2つのHATを積み重ねた後、それが可能であると言えますが、十分に調査していないパワー アップ/ダウンに関する質問がいくつかあります。
これにより、スピーカーあたりの出力が3Wに制限されると思われます。ただし、標準バッテリーは6.7ワット時なので、それ以上の電力を供給することはできません。これは興味深い解決策ですが、おそらくラジカセに電力を供給するにはもっと良い方法があるでしょう。
どの帽子？Adafruitスピーカー ボンネットは比較的低価格で入手でき、特別な電源も必要ありません。プラグアンドプレイスピーカーや、ネジ端子付きの裸線にも対応できます。ただし、標準のPi電源を使用すると、出力容量が制限されます。このため、スピーカー ボンネットは、既存のシステムに簡単にオーディオを追加したいが、必ずしも優れた音質を必要としない人にとって非常に良い選択肢となります。
しかし、JustBoom Amp HATは、高品質のオーディオが重視される設置向けに設計されていることは明らかです。ボンネット/pHATよりも大きく、より高価で、専用の電源が必要ですが、サウンド出力能力はスピーカーボンネットをはるかに上回ります。
エンジニアリングのあらゆる分野と同様に、適切なコンポーネントを選択するには、トレードオフのバランスを取ることが重要です。この場合、2つのデバイスの目的は明確に異なり、使用事例に応じてどちらも優れた選択肢となる可能性があります。