Pi-Sonos atau speaker portabel DIY di Raspberry Pi



Siapa pun yang menemukan produk Sonos pasti akan setuju bahwa Sonos adalah Apple dari dunia akustik portabel (dalam hal apa pun, HomePod belum secara resmi dirilis). Acoustics Sonos - kombinasi minimalisme, kualitas dan kenyamanan, yang menyenangkan dari sentuhan pertama. Saya bukan pemilik akustik yang bangga ini, tetapi kenalan saya dengan Sonos Play 1 sangat mengesankan saya sehingga saya memutuskan untuk membuat sesuatu yang serupa - akustik rumah portabel yang menjalankan Raspberry Pi. Di bawah potongan, saya akan memberi tahu Anda bagaimana saya melakukannya.

Saya bermimpi mencoba melakukan sesuatu pada Raspberry Pi sejak awal, tetapi saya tidak bisa memikirkan penggunaan yang tepat dari "raspberry" dalam kehidupan sehari-hari. Gagasan untuk membuat akustik berdasarkan itu lahir secara kebetulan, ketika pada pertemuan lain di rumah kami, teman saya dengan tepat mencatat bahwa tidak ada cukup musik latar di ruang tamu. Gagasan membuat Sonos saya sendiri segera menangkap saya.

Persyaratan untuk sistem speaker masa depan sudah jelas: untuk mengulang atau meniru kenyamanan Sonos Play 1 - "menancapkannya ke soket dan mengendalikannya dari smartphone". Dalam hal ini, Raspberry hampir sempurna - sudah ada Wi-Fi dan Bluetooth di papan, dan Anda dapat menjalankan Kodi, yang mengunyah segalanya dan yang sudah memiliki aplikasi kendali jarak jauh untuk iOS dan Android. Namun, untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, tetap saja perlu menerapkan sejumlah solusi teknik, yaitu:

  1. Angkat speaker
  2. Bawa Suara Raspberry ke Pembicara
  3. Beri makan semua kelenjar
  4. Bangun desain akustik yang indah untuk speaker
  5. Untuk mencapai kesederhanaan dan kemudahan manajemen

1. Pilih speaker


Itu perlu untuk memilih speaker yang tepat sehingga, di satu sisi, mereka cukup besar (untuk rentang frekuensi yang lebih luas), dan di sisi lain, kecil, karena speaker direncanakan portabel. Setelah siksaan panjang dalam memilih, membaca ulasan dan membandingkan karakteristik, saya memilih speaker mobil JBL Club 5020 2 arah 2 arah koaksial Dengan 40W yang dinyatakan di telinga, bayi-bayi ini berjanji untuk mengirimkan suara dalam kisaran dari 75Hz hingga 20kHz, yang cukup baik bagi saya. Pengalaman pribadi saya membantu di sini - speaker rak buku saya di kantor saya sudah mulai bermain dari 50 Hz, memberikan bass yang terlihat jelas, tetapi dalam situasi yang biasa, kepala saya dengan cepat mulai menyakitinya, jadi saya dengan hati-hati menghapus semuanya di bawah 70Hz dengan equalizer. Sebenarnya, itu sebabnya saya tidak membayar lebih untuk speaker yang menjanjikan frekuensi lebih rendah. Selain itu, JBL memiliki desain yang bagus, dan saya langsung punya ide untuk mengalahkan ini.

2. Bawa suara dari Raspberry ke speaker


Dalam "Malinka" ada 3 kemungkinan untuk mengeluarkan suara: mini-jack, HDMI dan GPIO. Hanya malas tidak bersumpah pada kualitas suara yang mengalir dari mini-jack, dan HDMI sulit. Tetapi untuk GPIO ada opsi bagus. Yang pertama adalah Suptronics X400 , yang merupakan DAC audiophile 384 kHz (PCM5122) dan amplifier stereo kelas D 20W dengan saluran (TPA3118D2), disolder pada satu papan. Yang kedua adalah Hifiberry, yang menawarkan papan DAC + dan AMP + yang terpisah (masing-masing DAC dan amp ). Pada saat yang sama, papan Suptronics terlihat lebih disukai. Selain fakta bahwa ini adalah satu papan, bukan dua, itu juga lebih murah, dan lebih mudah untuk membeli / mengirim ke Federasi Rusia.

3. Daya semua kelenjar


Catu daya diambil 12V, meskipun fakta bahwa raspberry ini didukung oleh 5V melalui micro-USB. Ini semua tentang Saptronic yang keren - ini memberi makan "raspberry" melalui GPIO. Ini adalah solusi yang logis dan praktis, mengingat bahwa penguat audio mengkonsumsi lebih banyak energi daripada "raspberry". X400 dapat diaktifkan oleh catu daya apa pun dengan tegangan konstan dari 6 hingga 24 volt, tetapi dari 12 volt, indikasi LED untuk pengoperasian speaker juga dapat diaktifkan, yang digunakan sebagai trimmer dari pita Navigator 12V 4.8W / m saya. Sebenarnya, PSU dipesan dari penjual strip LED pada Ali.

4. Bangun desain akustik yang indah untuk speaker


Mungkin ini adalah masalah terbesar dari seluruh proyek. Pilihan bahan adalah antara kayu lapis 15mm dan 8mm MDF saya. Untuk akustik, tentu saja, lebih baik mengambil kayu lapis, tetapi MDF lebih mudah diproses, dan kekuatan MDF cukup untuk kekuatan dan ukuran tertentu. Selain itu, kasing seharusnya memiliki sejumlah lubang (untuk kabel daya dan konektor HDMI, RJ-45 dan USB, kontrol volume dan inverter fase), yang semakin mempersulit tugas dalam kasus kayu lapis. Selain itu, saya tidak punya cukup pengalaman dan alat untuk membuat sesuatu yang lebih menarik dari kayu lapis daripada kotak persegi panjang sederhana. Dan saya lebih suka MDF yang lunak.

Secara terpisah, perlu disebutkan tentang FI. Membuat "kotak tertutup" akan lebih mudah, tetapi setelah membaca sejumlah bahan, saya menyadari bahwa ini akan menjadi kesalahan. Dengan volume yang direncanakan (~ 4,5 liter), resistensi akustik yang cukup kuat akan dibuat di dalam kotak tertutup untuk dua speaker lima inci, yang pada akhirnya akan mengarah pada peningkatan frekuensi yang lebih rendah dari keseluruhan sistem speaker secara keseluruhan. Saya tidak ingin membuat "squeaker" lima liter, dan panas dari alat elektronik yang terus menghangat juga harus dihilangkan di suatu tempat. Sebagai hasilnya, slotted bass reflex dirancang untuk frekuensi 60-65Hz, sedikit lebih rendah dari frekuensi speaker yang lebih rendah, dengan margin bahwa volume internal kasing akan sedikit berkurang karena kelenjar dan bahan kedap suara, dan oleh karena itu, frekuensinya akan naik.

Saya menyembunyikan deskripsi proses dengan foto di bawah spoiler
Pertama, panel depan dipotong di mana speaker harus dipasang. Itu tidak sulit - ada template khusus tepat di kotak dari speaker. Untuk kekuatan yang lebih besar, saya menempelkan 2 lapis MDF dengan paku cair - untuk kekuatan yang lebih besar, karena masing-masing pembicara memiliki berat setengah kilo.





Lalu dinding bawah dan samping keluar dari bawah jigsaw.



Saya harus mengotak-atik dinding atas dan belakang. Di dinding belakang, perlu untuk membuat kesimpulan untuk konektor dan refleks bass, dan di atas ada bukaan untuk kontrol volume. Saya mereduksi dinding belakang tiga kali karena berbagai alasan, dalam versi final itu juga menambahkan saklar power toggle dan kesimpulan untuk kabel - power dan HDMI. Beruntung dengan penutup atas - lubang untuk kontrol volume dapat menyesuaikan pertama kalinya. Yah, itu umumnya mudah untuk membuat refleks bass. Saya juga harus menjatuhkan kesimpulan tambahan dari papan Suptronics di bawah "tulip", agar tidak membuat lubang tambahan di sampul atas.

Di celah antara speaker ada braket dengan LED yang menyala ketika daya dihidupkan. Selain keindahan, bar ini juga berfungsi sebagai pengaku tambahan dari seluruh struktur. Seperti yang direncanakan, LED seharusnya bersinar dalam warna oranye (warna sisipan pada speaker), dan untuk ini saya harus melukis sepotong plastik matte transparan dengan cat oranye.



Semua bagian direkatkan dengan polietilen berbusa (dukungan laminasi). Bahan ini memiliki insulasi yang memadai terutama dari kebisingan kejut dan getaran. Kemudian semuanya dirakit menggunakan sekrup dan kuku cair yang disadap sendiri. Lapisan dan celah diolesi dengan sealant, dan untuk mengisolasi sudut kanan, isolasi suara juga dilem di dalamnya.



Kemudian - mayat itu didudukkan, diampelas ...



... dan dicat dengan enamel dalam dua lapisan. Pengeras suara duduk pada kasing dengan sekrup penyadapan diri dengan washer, yang kepala-kepalanya juga diwarnai dengan warna kasing.

Kolom produksi:





5. Untuk mencapai kesederhanaan dan kemudahan manajemen


Majelis adalah setengah dari pertempuran. Babak kedua adalah perangkat lunak. Tidak semuanya lancar di sini.
Tentu saja, sebelum saya selamanya menyegel Raspberry Pi di bagian dalam casing, saya memasang gambar OSMC di atasnya. Siapa yang tidak tahu - ini adalah Kodi yang sama, hanya tertanam. Ini adalah pemutar media yang menggantikan antarmuka grafis dari sistem operasi dan memungkinkan Anda untuk mengkonfigurasi jaringan dan layanan, dll. Antara bundel Raspbian + Kodi dan OSMC, semua manfaat jelas berada di pihak yang terakhir.

Setelah menginstal sistem dan mengkonfigurasi kartu suara sesuai dengan instruksi dari situs web Suptronics, yang tersisa adalah menambahkan ekstensi Radio ke OSMC dan memasukkannya ke selusin stasiun radio favorit. Lalu saya menginstal Kodi Remote pada ponsel cerdas saya, dan sepertinya - semuanya bisa dinikmati.

Namun sayangnya, Kodi Remote membunuh hal utama yang ingin saya capai dari akustik - kesederhanaan dan kemudahan kontrol. Faktanya adalah bahwa Anda dapat menghidupkan dan mengganti stasiun radio hanya dari menu ekspansi Radio, dan untuk mengaksesnya Anda perlu melakukan 5 kaset dan 1 gulir. UX begitu-begitu.

Bukti


Saya harus terjun ke dunia luar biasa indah Kodi-API, setelah itu saya menulis versi sederhana dari konsol di React, dengan desain minimalis, yang dirancang khusus untuk radio. Inti dari karyanya sederhana - saat startup, ia menanyakan isi bagian Stasiun saya dari plug-in Radio, setelah itu ia meminta pengguna untuk memilih stasiun radio mana pun dari daftar ini. Ada pemutaran mulai-berhenti, kontrol volume dan menampilkan nama trek saat ini. Comme il faut. Sumber diterbitkan di github .


Akibatnya, seluruh pengisian besi proyek terdiri dari:

1. Raspberry Pi 3 Model B
2. Suptronics X400
3. Catu daya 12V 60W
4. JBL Club 5020
5. MicroSDHC Transcend 16GB

Speaker dan flash drive dipesan di toko online terdekat, semuanya - di Ali. Secara total, biaya besi sekitar 7.000 rubel. 1.000 hingga 1.500 rubel lainnya harus dihabiskan untuk bahan tubuh, kabel, cat, dll., Jika saya tidak memilikinya.

Saya suka hasilnya, meskipun ada beberapa keluhan. Jadi, misalnya, tidak mungkin untuk mengedit daftar stasiun radio favorit tanpa menghubungkan ke kolom dan keyboard monitor - pembatasan Kodi / OSMC. Tidak ada cara untuk menyetel suara dengan equalizer, setidaknya saya tidak tahu bagaimana melakukannya. Dan saya juga ingin menambahkan pemutaran otomatis stasiun terakhir ketika dihidupkan, tetapi sejauh ini tidak jelas bagaimana caranya. Jika ada yang tahu - turunkan baris di komentar, saya akan sangat menghargainya. Ada AirPlay yang bekerja di luar kotak, tetapi Bluetooth A2DP juga tidak dapat dikonfigurasi. Tetapi semua ini tidak terlalu menjadi masalah, dan dalam 99 kasus dari 100 kasus, cukup dengan menyodok stasiun pada smartphone berdasarkan genre atau suasana hati.

Secara terpisah, harus dikatakan tentang suara, karena Sonos dalam hal suara adalah editorial. Suptronics X400 tidak mengecewakan - 25 kotak ruang tamu sudah penuh dengan suara pada volume 1/10. Secara umum, suara rinci, tanpa mengi dan berderak. Bass - oh keajaiban! - ada, apalagi, kuat dan pada saat yang sama tidak tergelincir menjadi "bergumam" - mengeluarkan refleks bass. Di dekatnya, seseorang dapat dengan jelas mendengar suara hi-hat dan suara "c" dan "c" dari vokal "hamburan". Anehnya, efek yang tidak menyenangkan ini hilang sepenuhnya jika Anda menutupi tweeter dengan jari Anda (siapa yang tahu mengapa - tulis di komentar). Tentu saja, Hi-Fi tidak berfungsi, tetapi dalam hal suara, akustik yang dihasilkan dapat dengan aman disetarakan dengan speaker rumah tangga populer seperti Microlab Solo 6C atau Sven SPS-7xx.

Tentu saja, jika saya memiliki seseorang untuk memilih untuk membeli "Pi-Sonos" seharga 8 ribu atau Sonos seharga 18, saya pasti akan memilih Sonos. Tetapi tujuannya berbeda - saya ingin membenamkan diri dalam teknologi baru. Ini adalah pengalaman pertama saya dengan Raspberry Pi dan SoC secara umum, upaya pertama untuk membuat akustik, proyek independen sepenuhnya pertama di React. Penciptaan akustik diperlukan keterampilan desain, menyolder, kayu, melukis, desain, tata letak, pemrograman. Dan memberikan perasaan inspirasi dan kekaguman yang tak terlupakan yang menyertai proses penciptaan, yang karenanya layak untuk terlibat dalam petualangan seperti itu!

Source: https://habr.com/ru/post/id406677/


All Articles