- Raspberry Pi 3 Model B × 1
- 40Pinフラットリボンケーブル
- 40Pin T型GPIO拡張ボード
- ブレットボード × 1
- UDA1334A搭載 I2S ステレオDACモジュール × 1（ピンヘッダー込）
- 3.5mmイヤホンジャックアダプター × 2
- マルチメディアスピーカー(セリア) × 2
- ジャンプワイヤー（オス/オス） × 11
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実体配線図
I2SステレオDACモジュールはピンヘッダーをハンダ付けしてブレッドボードに挿します。
DACモジュールには3.5mmの音声出力端子がありますが、100均スピーカーはモノラルなので、3.5mmイヤホンジャックアダプターを介してブレッドボードに接続します。
SoCのデータシートを見ると、Raspberry Piからのデジタル音声出力は、GPIO18が”PCM clock”、GPIO19が”PCM Frame Sync”で、GPIO21が”PCM data out”となっています。（デジタル音声入力のGPIO20は今回使いません）
これとDACモジュールの仕様を突き合わせると、
・GPIO18 ( PCM clock ) → BCLK ( Bit Clock )
・GPIO19 ( PCM Frame Sync ) →WSEL ( Word Select or Left/Right Clock )
・GPIO21 ( PCM data out ) → DIN ( Data In )
のように接続するのではないかと推察できます。
DACモジュールのドライバーのインストール
curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspberry-Pi-Installer-Scripts/master/i2samp.sh | bash
LXTerminalを起動し、上記のコマンドでDACモジュールのドライバーをインストールします。
途中で「続けますか？」と聞かれるので、”y”で返します。
y
更に「有効化する為に再起動を要求していますがよろしいですか？」と聞かれるので、”y”で返し、再起動します。
y
再起動したら、もう一度、先程のコマンドを実行します。
curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspberry-Pi-Installer-Scripts/master/i2samp.sh | bash
再び、途中で「続けますか？」と聞かれるので、”y”で返します。
y
今度は、「今、テストを実行することを望んでいるか？」と聞かれるので、”y”で返します。
y
女性の声で「Front Left」、「Front Right」と言ってくるので、左右が合っていることを確認します。
プロンプトが返ってきたら、念の為、もう一度、再起動しておきます。
reboot
GPIOの設定を確認する
LXTerminalを起動し、次のコマンドでGPIOの設定を確認します。
gpio readall
GPIO18,19,20,21の設定モードが全て”ALT0″に変更されていて、先程のデータシートからPCM(I2S)の各機能に割り当てられていることが分かりました。
Scratch 2の音ライブラリーの音源を再生する
Scratch 2を起動し、ブロックパレット上のタブ「音」のスピーカーアイコンをクリックして開く「音ライブラリー」からカテゴリー「音楽のループ」の”techno2″を選択し「OK」ボタンをクリックします。
選択した”techno2″がスクリプトエリアの波形欄に表示されているので、「▶」ボタンをクリックして音声を出力します。左右の100均スピーカーから音が出ましたが、64kbpsの疑似ステレオ音声なので、【第19回】のときのPWM出力との違いはよく分かりません。
ハイレゾ音源を再生する
ハイレゾ音源のサンプルファイルはいろいろな所からダウンロードできますが、テスト用に最もお手軽な「SONY – ハイレゾとは？」からダウンロードしてみました。
ページ中程の「サンプル音源」の「ハイレゾ音源」をクリックすると、ダウンロードが始まります。
ダウンロードが終わったら、ファイル名”Sample_Be…zip右の「▽」をクリックして「フォルダを開く」を選択します。
ファイルマネージャが起動して”/home/pi/Downloads”が開くので、”Sample_Be…zip”を右クリックして出てくるメニューから「ここでファイルを展開」を選択します。
展開してできたファイル”Sample_Be…flac”を右クリックして出てくるメニューから【第19回】でインストールした「Audacity」を選択します。
「警告」画面が現れるので、「非圧縮のオーディオファイルから直接読み込みます(高速)」のラジオボタンを選択して「OK」ボタンをクリックします。
Audacityが起動し、画面上に24bit/96kHzのハイレゾ音源”Sample_Be…flac”の波形が表示されるので、「▶」ボタンをクリックすると再生が始まります。
100均スピーカーからは低音がまったく出ませんが、ノイズのないクリアーなサウンドが聞こえてきました。但し、100均スピーカーは能率が低く小さな音しか出ないので、【第18回】で使ったD級アンプを出力側に噛ませる ( ← バンドパスフィルターは不要、5VとGNDはRaspberry Piと分ける ) か、DACモジュールの3.5mmの音声出力端子にヘッドフォンを接続すれば、よりハイレゾのメリットが感じられるはずです。
