Spis treści:
Manipulacja nagraniami, wycinanie, kopiowanie, nakładanie efektów, zmiana tonacji, prędkości czy kierunku – to wszystko jest fascynujące. Dziś przetworniki cyfrowo-analogowe DAC i trochę o muzyce z RPi w szerszym ogóle.
Raspberry Pi DAC - co to jest i do czego służy?
Raspberry Pi świetnie radzi sobie z muzyką, gdy korzysta z zewnętrznego interfejsu audio. Sęk w tym, że możemy tak powiedzieć o wielu różnych urządzeniach. Kluczem do sukcesu jest zastosowanie odpowiedniego konwertera cyfrowo-analogowego, który pozwala wykorzystać Malinkę jako pełnoprawne urządzenie do odtwarzania muzyki.
Konwersja dźwięku DAC, czyli digital to analog conversion
Konwersja analogowo-cyfrowa (ADC) to proces elektroniczny, w którym sygnał ciągły lub analogowy jest zamieniany na wielopoziomowy sygnał cyfrowy bez zmiany jego zasadniczej zawartości. Dziś jednak przyjrzymy się temu, co dzieje się w odwrotnym przypadku. W jaki sposób dane audio na płycie CD, w pliku MP3 czy WAV przestają być danymi i stają się dźwiękiem?
Ta magia jest w dużej mierze zasługą przetwornika cyfrowo-analogowego lub DAC. Kiedy słuchasz nagrań cyfrowych, w rzeczywistości słuchasz sygnału analogowego, który został przekonwertowany z cyfrowego przez przetwornik. Czasami go widać, czasami nie – to kwestia drugorzędna. Spróbujmy zrozumieć proces. Podczas nagrywania artysta tworzy ścieżkę dźwiękową. Mikrofony odbierają dźwięki głosów i instrumentów jako analogowe sygnały audio. Inżynierowie nagrań zapisują sygnały analogowe jako cyfrowe. Sprzęt nagrywający wykorzystuje przetworniki analogowo-cyfrowe do przekształcania sygnałów analogowych na sygnały cyfrowe w celu przechowywania, co obecnie zwykle oznacza przechowywanie ich jako sygnałów cyfrowych w postaci cyfrowych plików audio.
Podczas odtwarzania przetwornik cyfrowo-analogowy dekoduje zapisane sygnały cyfrowe. W ten sposób przetwornik DAC konwertuje te sygnały z powrotem na analogowy sygnał audio. Przetwornik DAC wysyła przekonwertowane sygnały analogowe do wzmacniacza, a wzmacniacz z kolei przesyła muzykę przez słuchawki lub głośniki stereo.
Dlaczego warto zadbać o zewnętrzny DAC
Wróćmy jednak do owej nie tak wcale drugorzędnej kwestii. Na początek ważne jest, aby zrozumieć, co dzieje się wewnątrz przetwornika cyfrowo-analogowego choćby za pomocą kilku uogólnionych spostrzeżeń. Choć konwertuje strumień bitów składający się z jedynek i zer na sygnały analogowe, to nie zawsze przetwarza ten strumień bitów na sygnał analogowy zgodnie ze spójną sekwencją taktowania – są to właśnie osławione błędy taktowania. Podczas odtwarzania objawiają się one jako znany w branży muzycznej jitter, czyli rozstrojenia odbierane jako swoiste zakłócenia. Ma to oczywiście negatywny wpływ na wierność dźwięku, a muzyka po prostu nie brzmi tak dobrze, jak można by to było sobie wyobrażać na przykład na koncercie na żywo. Wewnętrzne przetworniki cyfrowo-analogowe w większości urządzeń nie są przystosowane do radzenia sobie z błędami taktowania, więc generują więcej jittera. Z drugiej strony, większość zewnętrznych przetworników cyfrowo-analogowych jest przystosowana do ograniczania tych błędów. W rezultacie skuteczniej reasemblują muzykę ze strumienia bitów składającego się z jedynek i zer. Nie inaczej jest w przypadku naszego ukochanego Raspberry Pi, gdzie z rozwiązaniami spieszą do nas moduły stereo, karty dźwiękowe i nakładki HAT – nawet, gdy większość z nas nie oczekiwałaby po jakimkolwiek SBC, nawet tym topowym, emitowania wysokiej jakości dźwięku.
Dźwięk z Raspberry Pi
Popularna marka HiFiBerry od wielu lat oferuje wysokiej jakości DAC i i inne akcesoria audio dla użytkowników Raspberry Pi. Możecie liczyć na wsparcie techniczne dla produktów zwłaszcza w przypadku problemów z instalacją i konfiguracją.
Jedna z propozycji to karta dźwiękowa HiFiBerry DAC+ ADC Pro. Korzysta z rozwiązania DAC Burr-Brown – to konwerter cyfrowo-analogowy obecnie spod szyldu giganta elektroniki Texas Instruments. Posiada znane powszechnie złącza RCA i jack 3,5mm oraz wejście i wyjście stereo. Realna jakość to 192 kHz / 24 bit. Cieszy kompatybilność, bo zadziała z każdą wersją RPi do pary ze złączem GPIO 40-pin i jest podłączana bezpośrednio bez dodatkowych przewodów. Parametry 192 kHz/24 bit uchodzą w środowisku za dość wysoką jakość dźwięku, która bywa wykorzystywana w profesjonalnych nagraniach audio, masteringu oraz w plikach wysokiej jakości dla audiofilów. Większa częstotliwość próbkowania i głębia bitowa pozwalają na dokładniejsze odwzorowanie dźwięku. Możemy pokusić się o wzmacniacze, które pozwalają na uzyskanie mocy nawet 60W w dwóch kanałach i całkiem spory zakres kolumn głośnikowych. Ciekawy i zalecany bestseller w naprawdę korzystnej cenie to przede wszystkim moduły IQaudIO, w tym IQaudIO DAC+.
Możliwości jest całkiem sporo, a opcje współpracy poszczególnych modeli z odsłonami systemów opartymi na Linuksie, Raspberry Pi OS, RuneAudio, Volumio, Moode, PiCorePlayer, PiMusicBox czy OpenELEC naprawdę mogą zaskakiwać.
Komputery jednopłytkowe SBC a muzyka
Ok, podsumujmy. Wiele SBC, w tym Raspberry Pi, posiada wystarczającą wydajność, aby odtwarzać muzykę w wysokiej jakości i to nawet w formatach wysokiej rozdzielczości takich jak FLAC czy WAV, a wszystko to przy wykorzystaniu wysokich parametrów próbkowania i głębi bitowej. Jednak niektóre bardziej zaawansowane funkcje – jak obróbka sygnału dźwiękowego w czasie rzeczywistym – mogą być wymagające dla niektórych SBC. Raspberry Pi uchodziło za bardzo funkcjonalne już kilka lat temu, gdy dało się poznać jako urządzenie multimedialne, na przykład z Kodi. Przetworniki DAC HiFiBerry stały się wówczas sposobem na obejście małej ilości wyjść. Atrakcyjne ceny w porównaniu do dedykowanych urządzeń audio to świetna opcja dla szukających budżetowego rozwiązania do odtwarzania muzyki, i choć to rozwiązania ekonomiczne, to wcale nie tak bardzo ograniczone, o czym świadczą parametry techniczne HATów, kart i przetworników, które znajdziesz w Botland.
