Cirrus Logic Audio Card

Cirrus Logic Audio Card
Pobierz PDF Download icon
Jakość sygnału audio dostępnego na wbudowanym w Raspberry Pi wyjściu analogowym jest zbliżona do uzyskiwanej przez komputery osobiste z lat osiemdziesiątych. Co prawda, jest dostępne wyjście HDMI, ale nie zawsze istnieje możliwość jego wykorzystania zwłaszcza przy współpracy z typowymi wzmacniaczami audio. Nowy moduł rozszerzenia dla Raspberry Pi - Cirrus Logic Audio Card - ma za zadanie rozwiązanie tego problemu.

Rysunek 1. Ekran programu LXMusic Player

Moduł rozszerzenia - w tłumaczeniu dosłownym karta muzyczna - jest funkcjonalnym odpowiednikiem modułu Wolfson Audio Card dostępnego w ubiegłym roku, przeznaczonego dla Raspberry Pi "B" z wyprowadzonym złączem P5 (I²S). Od wprowadzenia do oferty karty Wolfsona wiele się zmieniło: Wolfson został kupiony przez Cirrus Logic, Raspberry Pi doczekało się wersji Plus (a niedawno wersji "2") ze zmienionym GPIO porządkującym różnice w rodzajach montowanych złącz we wcześniejszych Pi. Po zlikwidowaniu złącza P5 karta Wolfsona przestała być kompatybilna z Raspberry, sporo problemów powodowała również dystrybucja Linuxa dostosowana do jej obsługi. Czy nowy moduł rozwiąże wcześniejsze problemy?

W dalszym ciągu podstawowym elementem karty jest kodek WM5102 oraz odbiornik/nadajnik S/PDIF - układ typu WM8804. Płytka umożliwia dołączenie do Pi sygnału analogowego poprzez wejście linowe lub zestawu słuchawkowego z telefonu komórkowego. Jest wyposażona również w wyjścia liniowe oraz głośnikowe - ma wbudowany wzmacniacz mocy (wymagający zasilania zewnętrznego). W celu jego użycia (w porównaniu do pierwszej wersji karty) jest konieczne wlutowanie konektorów SIP2 (SPK OUT L/R).

Interfejs cyfrowy ma współosiowe wejście i wyjście w standardzie S/PDIF oraz wlutowane bezpośrednio w płytkę dwa mikrofony cyfrowe WM7210. Uzupełnieniem karty jest złącze EX, na które wyprowadzone są niektóre sygnały GPIO.

Płytka jest dostarczana w niewielkim pudełku, dołączone są kołki montażowe i deklaracja zgodności CE. Płytka jest zgodna mechanicznie ze specyfikacją HAT (Hardware Attached on Top1), jest dostępne wyfrezowanie dla taśmy kamery. Nieco utrudniony dostęp do złącza wyświetlacza nie jest problemem, ponieważ do dzisiaj Raspberry Pi nie doczekało się jego sensownego wykorzystania. Nowa wersja, w połączeniu z HAT, praktycznie rozwiązuje wszystkie mechaniczne problemy poprzednika.

Rysunek 2. Folder ze skryptami konfiguracyjnymi

W celu pełnego wykorzystania możliwości karty, konieczne jest oczywiście odpowiednie oprogramowanie. Po adresem http://goo.gl/FgB5Fg jest dostępny obraz systemu przygotowanego i skonfigurowanego dla Cirrus Logic Audio Card. Jest to najszybsza i najprostsza metoda zainstalowania tej karty. Oczywiście, można kompilować system, dodawać sterowniki do istniejącej instalacji i tak dalej, ale zdecydowanie łatwiej jest skorzystać z gotowego obrazu.

Po zainstalowaniu obrazu system uruchamia się w trybie graficznym i nie wymaga dodatkowego konfigurowania. Od razu są też zainstalowane sterowniki dla karty. Dla celów testowych do obrazu systemu dołączono pliki muzyczne w formacie FLAC. Do ich odtworzenia przyda się preinstalowany LXMusic Player (rysunek 1). Domyślnie sygnał jest dostępny przez wyjście Headset.

Aby przekierować strumień dźwiękowy do innych wyjść (Line, SPDIFout) należy przejść do katalogu /home/pi (rysunek 2). Zapisano w nim skrypty przekierowujące strumień audio. Dla przykładu, Playback_to_Lineout.sh przekieruje strumień do wyjścia linowego, SPDIF_playback.sh do wyjścia cyfrowego. Należy jedynie pamiętać, że uruchomienie każdego skryptu dodaje kolejne wyjście odtwarzające. Do przywrócenia konfiguracji domyślnej służy skrypt Reset_path.sh.

Opisana podstawowa funkcjonalność umożliwia użycie Raspberry Pi jako odtwarzacza multimedialnego dostarczającego sygnału do wzmacniacza audio za pomocą wyjścia analogowego i/lub cyfrowego S/ PDIF lub do pracy samodzielnej przy wykorzystaniu wbudowanego wzmacniacza mocy i we współpracy z niewielkimi głośnikami/ zestawami głośnikowymi.

Uwaga! Jeśli jest używany wbudowany na płytce modułu wzmacniacz mocy, to oprócz zasilania zewnętrznego +5 V min. 2 A należy zachować szczególną ostrożność dołączając głośniki, ponieważ wyjścia WM5102 nie są zabezpieczone przed zwarciem.

Karta ma wbudowany kodek, więc wejście S/PDIF oraz mikrofony cyfrowe mogą posłużyć do rejestrowania dźwięku na przykład w plikach w formacie WAV. Aby wybrać źródło do nagrywania, postępujemy analogicznie jak w wypadku wyboru wyjścia przechodząc do katalogu /home/ pi i uruchamiając odpowiedni skrypt np.: SPDIF_record.sh. Następnie poleceniem arecord "nagrywamy" strumień do wskazanego pliku. Dla przykładu, polecenie:

./SPDIF_record.sh + ENTER arecord -c 2 -f S16_LE -r 44100 record_from_SPDIF.wav.

zapisuje do pliku record_from_spdif.wav strumień z wejścia S/PDIF z częstotliwością próbkowania 44,1 kHz. Nagrywanie przerywa się naciskają klawisze CTRL+C.

Podsumowanie

Mam dobre wrażenia z krótkiego użytkowania drugiej wersji modułu audio. Jest on zdecydowanie łatwiejszy w obsłudze, a oprogramowanie jest bardziej niezawodne. Przemyślano również "mechanikę" modułu, dzięki czemu przystawka dobrze komponuje się z Rasberry Pi.

Dzięki niej ten miniaturowy komputerek może stać się pełnoprawnym odtwarzaczem audio/wideo, tunerem radia internetowego itp. Funkcja nagrywania oraz możliwość współpracy z kamerą ułatwiają aplikację Pi w systemach monitorowania.

W najbliższej przyszłości oprogramowanie ma być dostosowane także do obsługi najnowszej (drugiej) wersji Pi oraz ma pojawić się wsparcie w dystrybucjach multimedialnych np. KODI. Jedyną wadą modułu jest stosunkowo wysoka cena, ponieważ trzeba za niego zapłacić prawi tyle, co za sam mikrokomputer.

Adam Tatuś, EP

Przypisy:
http://goo.gl/I34Sfb

Artykuł ukazał się w
Kwiecień 2015
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik czerwiec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje czerwiec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna czerwiec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów