[心得] 樹莓派開啟USB輸入模式當M Scalar用

作者: elguapo (HPHT Synthesized)   2021-08-25 03:10:09
一定要先聲明樹莓派的內容不等於 M Scalar 的內容!
但卻可以拿來做跟 M Scalar 一樣的事:把 USB 的 PCM 訊號升頻到
352.8/384KHz(部分濾波器可以到 705.6/768KHz)然後餵給適合吃 PCM 的
DAC(例如 Chord 的系列產品,或是 R2R DAC)。
樹莓派普遍來說只是拿來當 NAA,但實際上 Mr Juusi Laako 有為樹莓派寫了
一個客製化的 HQPlayer OS,而這個 OS 可以讓樹莓派搖身一變,成為一個完整
功能的 HQPlayer 升頻器(需要付費,而且綁硬體指紋)。
個人原先用 Roon 走 RJ45 來控制和播放樹莓派的 HQPlayer OS,不過有天在
逛國外的討論區,發現其實已經有人用「UpBoard」跑 HQPlayer OS,並開啟 USB
輸入模式做升頻而不再走 RJ45;Mr Jussi Laako 也承認這個功能其實也在樹莓派
上面已經具備,只是他還沒有實際去測試並使用就是了。
經過一番研究:要開啟樹莓派的 USB 輸入容易,但要讓 HQPlayer OS 認得 USB
Audio Class 2 又是另一回事,而且最令人無奈的是,樹莓派的 USB input 竟然
是電源 = =
這個設計就挺麻煩的了,因為既然要供電充裕,又要傳輸資料,這個安排就必須靠
有外接電源的 USB hub 才行,不像「UpBoard」是獨立的 mini Type-B 這麼方便。
HQPlayer OS 的載點:
https://www.signalyst.eu/bins/hqplayerd/images/
樹莓派請下載最新的
hqplayer-embedded-4.25.2-raspberrypi4.7z
以下為開啟樹莓派 USB input 的方法:
1. HQPlayer OS 的 image 在 SD 上刷好之後,重新 mount 在桌上,請找到根目錄
的 config.txt
https://imgur.com/SKdIaUm.jpg
2. 用文字編輯器打開 config.txt(我用 BBEdit),在最下面一行加入
dtoverlay=dwc2
https://imgur.com/a0VduqC.jpg
這個 dwc2 其實有在樹莓派版的 HQPlayer OS,只是 Mr Juusi Laako 沒有放入
啟動程序裡。
3. 把 config.txt 儲存在原地,下一次再開機的時候,那個 USB input 就會啟用了。
接下來要讓 HQPlayer 認識 USB Audio Class 2
1. 將樹莓派開機
2. 進入 HQPlayer OS 的設定頁面(ip 可能要從路由器循線找一下,不然就要 port
scanning...)
3. 先別急著進 Configuration 頁面,我們先去 Backup 頁面把設定檔 hqplayerd.xml
抓下來
https://imgur.com/VYtBhpQ.jpg
這個檔案是 settings.zip,解開之後就是 hqplayerd.xml
4. 一樣用文字編輯器把這個 xml 打開,請照著敲這行宣告
https://imgur.com/J91bpPR.jpg
這行敲進去樹莓版的 HQPlayer OS 才會有 USB Audio Input 的輸入選單
5. 把 hqplayerd.xml 存好之後,請用 zip 包回去變成 settings.zip,然後到
Restore 頁面把這個檔案上傳即可。
如果熟 *nix 指令,可以直接在樹莓派上面用 vi 編輯,目錄在
/etc/hqplayer/hqplayerd.xml
把輸出的 DAC 和想要的濾波器選好之後(樹莓派 DSD 部分最高只能升 64fs,
故建議都用 PCM),到 Input 的那一頁,選擇 USB Audio Class 2
https://imgur.com/Jtu1LFn.jpg
這樣就完成設定了,然後把樹莓派用 USB 接到電腦(或是 iOS 裝置),會被
認為是 USB 音訊介面:
https://imgur.com/RJj3bbg.jpg
這時只要用播放程式播歌,樹莓派就會開始處理升頻的工作,然後交給 DAC,
不過不知道哪個設定出問題,USB Audio Class 2 的輸入鎖在 48KHz。
我測試時的設備是,iPhone 12 Pro Max 用 Camera Adapter 接線到 iUSB 3,
由 iUSB3 提供電源(能提供 2.5A)及訊號給樹莓派,樹莓派用 USB 再接上
iFi Micro iDSD ST;接 RJ45 是為了設定頁面截圖方便。
https://imgur.com/DhQfRgw.jpg
測試的時候主要是用 Onkyo 的 HF Player app,她能辨識樹莓派的 48KHz
輸入,所以 app 能預先調整 44.1 到 48(當然 48 的就直接播了);iOS
的 Apple Music 不知道為何頻率就是對不準,音樂內容播放都變快了,還在
debug 中(據說 UpBoard 版的 USB Audio Class 2 會自動頻率,我已經訂
了一台還在路上,等拿到一定會補測試結果)。
聽感部分(這次主用的耳機是水月雨 Blessing 2):
PCM 升頻的濾波器是 poly-sinc-gauss-long,noise shaper 是 NS5,DAC
位元數特別設 20 bit,升頻上限定在 384KHz。
https://imgur.com/KhpGh84.jpg
試聽唱片是 Renaud Garcia-Fons 的 Arcoluz,剛好是 48KHz 的。
https://imgur.com/Kh0xhB8.jpg
Apple Music:還在研究怎麼對正頻率 XD
Onkyo HF Player:聲音超乾淨!比過去用 Roon 去控制樹莓派來播放還好上
一層,樂器的外型線條很清晰,就像是一般螢幕變為 Retina 螢幕那種感覺。
不過這樣的播放方式仍是有很大缺點:頭幾秒的聲音很殘破,但之後就正常。
期待版上先進能試看看用 USB 接樹莓派搞 PCM 升頻取代 M Scalar 的聽感。
待 UpBoard 到手之後一定補完這篇。
作者: shukushoku (MW)   2021-08-25 08:05:00
推 因為我只需要轉24/96 可能用這種小電腦會很適合?
作者: ronbaker (尼克扛霸子)   2021-08-25 08:59:00
欸 那可以用網路輸入嗎(?
作者: martinlin77 (mar)   2021-08-25 09:00:00
升頻Spotify ?
作者: ronbaker (尼克扛霸子)   2021-08-25 09:21:00
那這套OS可以在NUC跑嗎?想自己組一台Upscaler/streamer我是在想Roon core/HQP/NAA三者在不同裝置下會不會比較容易減少不該有的東西到時應該只要換個不錯的switch 應該就很容易好聲
作者: djboy (雞尾酒)   2021-08-25 10:39:00
作者: Destiny6 (命運之六)   2021-08-25 13:10:00
供電可以用樹莓派電源淨化板(淘寶買的)看看?走GPIO供電
作者: ronbaker (尼克扛霸子)   2021-08-25 15:06:00
或直接用少帥樹莓去刷(?
作者: gameguy (gameguy號:)   2021-08-25 23:15:00
FPGA,穩。整合FPGA的樹梅再叫我一聲
作者: Gejia (不再錯過)   2021-08-27 15:50:00
好文,推

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