2017年4月12日 星期三

極簡化CAT -- 樹莓派 Raspberry Pi 數位流播放器


現代科技進步什麼都要自動化,人也越來越懶什麼事都只要按個鈕就好,連聽音樂也逐漸走向按個鈕就一直播一直播.......連換片都懶了。
因此我幾年前用桌上電腦搞了一台 CAT (Computer as Transport) ,事先把 CD 全都 rip 出來到硬碟,然後就能實現按個鈕就一直播一直播.......了。但說實話桌上電腦要搞好路真的很長,除了該文那些做法外,後來還有人提出 RAMOS,也就是將 Windows 10 再度極端精簡,精簡到什麼程度呢?要精簡到整個 OS 能塞進隨機存取記憶體 RAM 裡面!這樣 OS 運作時不會劇烈存取硬碟以維持聲音不被劣化。
這做法我覺得門檻有點高了。首先 Windows 10 要做到極端精簡不是一般人能做到的,並不是去解除安裝幾個程式那麼簡單而已。不過因為有熱心網友提供適合 RAMOS 的 Windows 10,而且還有一直更新的版本出來,我們要做的就是不斷關心網路動態,別做個落伍的發燒友就是。RAMOS 電腦內的 DDR 記憶體不能只有 2G、4G,沒有 16G 以上大概難以順暢,因為 Windows 10 要擠進來房間不能太小啊。
看到這些我一個頭兩個大,因此並沒有繼續發燒追隨下去,也因此聲音從電腦出來和從 CD Transport 出來總是差一截。後來家中一台 ACER W500 的 NB / 平板被汰換下來,因為它是使用 SSD 沒有機械動作的硬碟,也沒有桌機那樣大的電源和風扇,感覺是非常安靜的一部 NB / 平板,於是我把它拿來試 CAT,挖賽!沒想到什麼也沒改,只裝了完整版的 Windows 10 + Foobar 2000 + 必要的 Plug-in 及驅動,聲音一出來就完敗之前那台桌機!



至此,我悟出一個大道理:電腦實在太複雜了。許多發燒友致力於 CAT 的各種努力都是為了克服電腦軟硬體的複雜性。NB 在先天上無論電氣性或機械性硬體雜訊都贏過桌機,使的桌機東搞西搞做各種處裡,忙半天最後還是不敵低噪音的 NB/平板。但是 NB卻對加大 DDR 有困難,像我這台 ACER W500 只有 2G 也完全沒有辦法再加大記憶體,所以 NB 想做 RAMOS 就甭談了。因此最後桌機或 NB / 平板誰好聲還難定論。不過總結就是:無論軟硬體,簡單就是好!能找到最簡單的作業系統,硬體也最簡單安靜的 Computer as Transport 就最容易得到好聲。
ACER W500 也陪了我好幾年,但好景不常,只有 2G 的 ACER W500 開始想退休了,動不動 CPU 使用率就達到 100%,不僅播 DSD 檔會 lag,最近連播 44K 的 WAV 檔也開始 lag,真是令人難以忍受。

又要換機了,哎!3C 的東西真像食品有保存期限,好像沒多久又不能用了。接下來在網路上注意到之前不太在意的小東西 -- 樹莓派 Raspberry Pi。因為它太小我總是把它當成像 Arduino 一樣是裝在玩具上的東西 @_@!!
功課做下去才發現  Raspberry Pi 可能才是數位流播放器的正解,除了網路上一面倒的叫好聲外,看看它的結構也確實完全符合前面所述的 CAT 處理方向:簡單就是好!


 Raspberry Pi 3 Model B 內含 1.2 GHz 64-bit 四核心 ARM CPU 1GB RAM,有完整的週邊如 LAN, Wi-Fi,  USB 甚至有 HDMI 輸出呢!不過我是要做音樂播放器,HDMI 在這沒用處了。
作業系統 OS 及應用程式是利用電腦寫入 Micro SD 卡後插進去Raspberry Pi 3 開機就可工作了!
沒有系統硬碟,超低功率消耗用5V 的 Micro USB Adapter 當電源就可動作,不必風扇,真是完全符合 CAT 要求啊!
重點是一片才 NT$ 一千多比任何 PC NB 當CAT 都划算,因此立刻在網路買了一片。

因為買來 Raspberry Pi 3 是完全空的插電也不會動,所以有幾件事必須準備好,一樣只說明重點步驟,網路已經太多的程式安裝操作細節請自行Google:

1. 將 Raspberry Pi 3 Model B 接好網路線,剛開始啟動設定時要接有線網路,等到啟動後設定好 WiFi 就可以拔掉網路線了。

2. USB 接上有音樂檔案的行動碟,我是先用大拇哥隨便放幾條歌,等全部設定好再改為真正有音樂資料庫的USB 硬碟,免得發生什麼意外把資料庫碟破壞了。

3. 把 USB DAC 也接上。

4. 找個 5V 2A 以上的 Adapter當電源,如 ipad 的電源就很好用,還要一條 Micro USB 連接線,電源等一切就緒後再插上。

5. 準備一片速度快一點的 Micro SD 卡 8G 就夠了。

6. 下載 SD Card formatter,將 SD 卡 format 乾淨,不要用 Windows 檔案總管附的 format 功能容易出錯。

7. 下載播放程式 RuneaudioVolumio,兩個不同"廠牌"的播放程式,建議都試試看喜歡哪種。

8. 因為下載的播放程式是 SD 卡的映像檔不能直接對 SD 卡 copy ,所以請下載 Win32 Disk Imager,執行後將 Runeaudio 或 Volumio 選其一寫入 SD 卡

9. 寫好的 SD 卡內含了 Linux OS 及播放程式,將 SD 卡插入 Raspberry Pi 3 ,此時接上電源,板上 LED 應該會亮會閃。

10. 等一下子板上 LED 比較穩定不太閃時,打開同網域的電腦瀏覽器,如果是 Runeaudio 就在網址欄打入 /Runeaudio.local/,如果是 Volumio 就在網址欄打入 /Volumio.local/,就可以在瀏覽器中看見播放器的使用者介面了。以後所有操作都是在遠端電腦瀏覽器的使用者介面中"遙控"播放器了。



11. 接下來就在使用者介面中設定幾個必要的東西,如:Audio out 設成使用的 USB DAC;開啟 DSD、DoP 等;如需 WiFi 則須將基地台密碼設定進去,之後就可拔網路線了;最後再去設你音樂資料庫的USB 隨身碟,如能看到檔案,按播放音樂應該就出來了。

其他還有許多功能如讀取遠端 NAS 或電腦的音樂檔,網路收音機,Air play 等,還有手機有 APP 可下載,這樣以後可用手機來控制音樂播放,不必每次開電腦瀏覽器了,這些都請自行估狗做做功課吧。


就這樣一片裸身的 PC 板,插上 USB DAC 及硬碟,聲音就令人大大驚艷,不僅大勝 PC 級的 CAT,和我的 CD PRO 2 比也毫不遜色,真感謝網路這麼多天才發明這些 Open source 的玩意兒。
因為 USB 硬碟是吃樹莓派的 USB 5V,所以電源供應還是要足夠才好,另外以後還要為它找個衣服穿呢。

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Update:2017/5/22
Raspberry Pi 我只做了兩個動作,音質就很"有感"的進步:
1. 一開始 SD 卡是從我抽屜翻出來的較早期的東西暫用,後來換了 Class 10 的卡,真的對聲音影響滿大的。
2. 在 USB 電源進來的地方並了一顆 SEP 330uf 的 OSCON 電容,聲音再大跨一步。如下圖




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