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Raspberry Pi2 と I2S DAC などを使ったハイレゾソース再生システムの動くまで
はじめに/ 目的:
英国で教育用に開発された最新かつ高速型のワンボード・コンピュータ Raspberry Pi を 192KHz/24bit までのハイレゾま
で再生できる音楽再生専用機器として利用できる案内を提供する。
ハードウェア、ソフトウェア、設定環境など一から始めて再生できるようにする。
用意すべきハードウェア、ソフトウェアのリスト:
想定しているユーザとしては Windows 7/8 の PC を持っていてリッピングはそちらで行い、今までのデータは PC に入っ
ている方が再生専用機として Raspberry Pi2 を導入することを前提としている。その前提で必要となるハードウェア、ソフト
ウェア、設定環境などは以下のとおりです。Windows PC を持っていてインターネットに接続されている方では 3 万円以
下でシステムが作れることが分かります。また新しくノート PC、RAID1 の 2TBx2 の NAS を新設しますと+6～7 万円追加
でかかります。アンプ、スピーカーの装置だけしかない方もおおよそ 10 万円くらいあればスタートできます。
商品名
概要
内容
Raspberry Pi2
本体CPUボード
システムの心臓部/CPU 900MHz/4CPU/1GBメモ
リ/LAN/USB/HDMIビデオ出力
￥6,000
RSコンポーネンツ
I2S型D/Aコンバーター
192KHz/24bitまで再生可能なD/Aコンバーター
￥7,000
hifiberry.com
￥1,800
amazon.co.jp
￥1,200
例としてamazon.co.jp
￥500
例としてamazon.co.jp
￥500
例としてamazon.co.jp
￥5,000
例としてamazon.co.jp
Hifiberry DAC+
MicroSD 32GB
ハードディスク代わりのシス volumio 1.55をここから起動。残った領域は音楽デ
テム記憶用媒体8GB以上
ータエリアに利用する。
RCAピンケーブル
ステレオピンケーブル
D/Aコンバーターからアンプへ接続するケーブル。
USB A→ マイクロBケーブル
電源供給用
最初はリニア電源でなくUSBケーブルで給電
LANケーブル
有線LAN環境
DHCP(自動アドレス振り当て)が可能なルーターと
使う
有線LANで
有線LANのほうが通信が途切れにくい。無線LAN
NAS/Raspberry Piを接続
環境しかないときはこんなものを追加する。
するのが有利です。
Windows PC
WindowsPCを持っている CDリッピング、ダウンロード、Webブラウザ、SD書き
前提とする
込みに利用する。(Mac/LINUXでも同様に可能)
USB電源
Amazon Kindle 充電器な モバイルバッテリ(5000円)くらいでも良いが家庭用で
ど
はUSB電源供給アダプタが便利。
マイクロSDリーダーライター
マイクロSDの読み書き用
volumioをWindowsで書くために必要
ソフトウェアダウンロード
volumio (Raspberry Pi用)
現在では1.55版
金額の目安
購入先など
なければDVDドライブ付き
Win7/Core2Duoの中古ノート
で2万円くらい?
￥2,000
￥810
例としてamazon.co.jp
￥0
ダウンロード
volumio (Raspberry Pi用)
ダウンロードはzipファイルなので解凍する。
￥0
得られるファイルは　Volumio1.55PI.img
DD for Windows
シリコンリナックス社提供のSDメモリ読み書きソフトを
ダウンロードする。
￥0
DD for Windowsから
LANに接続されている機器 TWSNMPなどIPアドレスを知るツールをダウンロー
ドする。
のIPアドレス検索ソフト
￥0
TWSNMPはここ
sshでログインできる端末ソ
フトをダウンロード
Teraterm Proはsshでログインできる端末ソフト　(ほかにはpoderosaなどもある)
￥0 Tera Term日本語版ダウンロード
WindowsPC上で再生を制
御するソフト
gmpcをダウンロードしてインストール
オプションとして
HDMIケーブル
Raspberry Pi2の基本動作確認には便利です。
￥700
オプションとして
USBキーボード
Raspberry Pi2の基本動作確認には便利です。
￥2,300
ワイアレス KBD/マウス　ロジク
ール　MK270など
オプションとして
USBマウス
Raspberry Pi2の基本動作確認には便利です。
オプションとして
NAS
LAN経由でリッピングした音楽、またはPCなどがダ
ウンロードして音楽を収納して再生に供します。
￥40,000
2台のHDDでRAID1のとき
￥0
Copyright(C) by Yutaka IIDA , AEDIO Japan , June 2015 All rights reserved.
gmpc Windows版
(上) 左から Raspberry Pi2 Type B 本体、中: hifiberry DAC+ 右 : Raspberry Pi2 に hifiberry Digi+を組合せ。
(下) Hifiberry 社のオーディオ用カードのラインアップ
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[閑話休題]スマホのテザリングしかない環境でシステムが構成できないか?車載できないか?
答えはスマホがないとリッピングしたときに曲名を探してくるなどネットでの検索が必要な動作はできません。ただすでにシ
ステムに音楽ファイルが存在しているときは再生はできます。
スマホをテザリングして無線ルーターとして使い、その下に無線アクセスポイントまたは二次の無線ルーターとして無線
ルーターを購入しておけばスマホがなければインターネットに出て行けないものの、アドレスは無線ルーターから振り出し
て貰えば、Raspberry Pi と PC の通信、または Raspberry Pi と共通 NAS の通信もできます。
そうすると車載にもできる可能性があります。一旦セットアップしておけば、スマホをルーターとして使うことで車載にもでき
るという訳です。この場合には Raspberry Pi2 には USB 無線アダプタを付け、スマホを無線ルーターで常時 ON にして
MPDroid(Android)、Mpod(iPad/iPhone)=いずれも無料ソフト=などで制御すれば再生制御も理論的には可能で
す。Raspberry Pi2 などの電源はこれでアンプはこちらなどを使うと車載システムができます。ただしセットアップには PC
などは必須です。私どもにご相談ください。
Raspberry Pi2 と hifiberry DAC+での再生専用機の設定作業・手順
(1) 最初にある購入品をそろえてください。Windows PC を持っている方でしたら表の上から 10 番目までで PC を除いた
ものを買えば良いでしょう。
(2) 表の 11 番目から順にソフトウェアをダウンロードして準備します。( https://volumio.org/get-started/ )
(2-1) Volumio の準備は上に書いたようにダウンロードした後、zip ファイルを解凍して図のようにイメージファイルができて
いることを確認します。
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(2-2) DD for Windows をダウンロードします。( http://www.si-linux.co.jp/techinfo/index.php?DD%20for
%20Windows#s74c46f6 )
続いてダウンロードしたものは zip ファイルなのでダウンロードしたファイルを実行して解凍します。すると次ページのように
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出てきます。
このときにマイクロ SD リーダーライターを USB などで WIndows PC に接続します。マイクロ SD メモリカードをリーダーラ
イターに挿します。
この DDWin をマウそス右クリックで「管理者として実行」として起動します。すると実行の許可を得る画面の表示
で「はい」を選択しますと、以下のように自動的にマイクロ SD カードが接続されていれば表示されます。
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さらにこのメニュー画面でファイル選択をクリックしてファイル選択(All Files)で先ほどダウンロードして解
凍した Voumio1.55PI.img を指定します。そして書き込みボタンをクリックすると 4GBYte を超えているという警
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告が出ますが、かまわず、書き込みに進みますと一番下のバーが書き込みの進行とともに進み、書き込みが始まり
ます。
書き込みが終了しましたら、マイクロ SD カードをライターから抜
き出して保管しておきます。
(2-3) Tera Term Pro のダウンロードとインストール ( http://osdn.jp/projects/ttssh2/downloads/63335/teraterm4.87.exe/ )
前準備でダウンロードしてインストールします。インストールしてから試しに起動するとこんな感じです。
(2-4) TWSNMP のダウンロードとインストール ( http://www.twise.co.jp/twsnmp.html#5 )
ダウンロードしてインストールしておきます。インストールしましたら、一度起動してみてください。こんな画面が出ます。
さらにこの画面で双眼鏡のマークのところをクリックすると IP アドレス検索がはじまります。これで同じセグメント上に接続さ
れているコンピュータなどは全てリストされ管理できる状態になります。
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(2-5) gmpc のダウンロード ( http://download.sarine.nl/Programs/gmpc/11.8/gmpc-11.8.16-1-win32.exe )
こちらもダウンロードしてインストールしておきます。ためしに起動するとこんな画面です。
(2-6) 音楽データの準備
WAV/AIFF/flac/ALAC などが再生可能です。再生したいファイルを用意して
さて、これでほぼ WIndows PC で準備できることは一旦終わりです。いよいよ、Raspberry Pi2 の接続にかかります。
(3) Raspberry Pi2 の接続。
(3-1) 以下の順で接続します。
電源は最後に接続します。そうしないと機器を壊しますのでできればこの順で実施されるとよろしいです。
(i) hifiberry DAC+ボードなどのドータボードを接続。(ii) LAN ケーブルを接続してルーターから DHCP でアドレスがもらえ
るようにする。(iii) オプションで USB キーボード、HDMI モニターなどを接続する。
まだ RCA ピンケーブルは接続しません。
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(3-2) 先ほど書き込んだマイクロ SD メモリカードを Raspberry Pi2 の SD メモリスロットに差し込みます。
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(3-3) これでやっと電源を入れられます。
全て必要な配線ができているのを確認します。
その上で USB アダプタからマイクロ USB コネクタで+5V を給電します。
(3-4) Raspberry Pi2 のアドレス確認
オプションとした HDMI モニターと USB キーボードで Raspberry Pi2 を LINUX のコマンドで IP アドレスを HDMI ディスプ
レイで sudo ifconfig と入れるとこんな感じ。
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この画面では 192.168.0.31 と出ている。
実際に再インストールしてみて TWSNMP の双眼鏡の検索画面で見てみた例は下のとおり。この例ではアドレスは
192.168.0.20 となっている。
いよいよこれで raspi2 + volumio で設定ができる環境が整った。
(4) volumio の設定
(4-1) Volumio を I2S カードの DAC/Digi に合わせてシステム構成を設定する。
まず Web ブラウザーを起動して http://volumio.local/
と入れてみる。これでもアドレスがきちんと解決されるこ
ともある。本当は上でわざわざ IP アドレスを確認したの
だから上の VOLUMIO のアドレスは 192.168.0.20 だか
ら URL のところに http://192.168.0.20/ と入れてもい
いのだ。するとこんな画面が出てくる。
この画面は再生しているデータがあるときは曲名とデー
タの Bit レートなどが表示される。左が曲の長さとどのあ
たりを再生しているか、また右は音量である。
マイクロ SD に DD Win でシステムソフトをコピーしただ
けでは hifiberry DAC+などをサウンド I/F として使えな
いのでこの画面から遷移してまずデバイスの設定などを
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行う。
システムにドライバを組み込むには右上のメニューでドラッグダウンすると出てくる System のところにマウスを合わせてク
リックする。すると次ページのような画面になるので少し下に送って I2S Driver という項目まで到達したら、そこでドラッグダ
ウンしてデバイスの種類を選択します。hifiberry DAC+では hifiberry + 、hifiberry Digi+では hifiberry Digi を選んで設定
してその項目の下の[APPLY]ボタンを押して設定します。すると
次ページにあるように右上に[Hifiberry+ Driver が Activate されました。変更を有効にするには reboot が必要です]という
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メッセージが出ます。
そこでまた右上のメニューから TURN OFF メニューをドラッグダウンした状態で選択し、出てきた SHUTDOWN /
REBOOT から REBOOT を選び再起動します。
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すると再起動がはじまります。これでシステムに hiufiberry (DAC+)のドライバを組み込んだシステムが再起動後に動くよう
になります。
再起動後にメニューから PlayBack を選択してみると Audio Output が ALSA から sndhifiberry(hifiberry DAC 群のドライ
バーが構成された)となっています。
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(4-2) MPD のパラメータ設定変更
mpd にバッファも設定しなおしておきましょう。これには Playback 画面の設定で Audio Buffer size という項目が 2048(k
byte)と小さいのでどうせハイレゾを再生するなら MAX に近い 120000=120M バイトと設定します。また曲を再生する前の
バッファ長は最大 30%読み込むという設定
にします。この状態で mpd の設定を変更
するため、またその下の[APPLY]ボタンを
押します。すると
下のように MPD CONFIGURATION(mpd
の設定ファイルが変更された]とのメッセー
ジが出て変更されたことが分かります。
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(5) ファイル領域を確保する
購入したマイクロ SD は 32GB です。それに対して DD for Windows で SD に実際に書いたデータ(OS)は約 2GB 程度
でした。あれ?GB 表示が実際の数値では 1024 の何乗かという違いはあっても DD Win で 29GB くらいと出ていたので後
どう考えても 27GB くらいは使えるのでは?と思いますよね。
使えます。少しコンピュータっぽい話ですのでここまででやめても後は NAS を Web 画面の Library 画面から設定すれば
今まで音楽データを WAV/AIFF/ALAC/flac で取り貯めている方は十分ネットワークプレーヤーとして利用できます。
(5-1) volumio に Windows からリモートログインする。
これには上でダウンロードしておいた Teraterm Pro を使います。
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このように 192.168.0.20 (先ほど調べた Raspberry Pi2 / Volumio の IP アドレス)です。この画面で OK と押すと次の画面
に遷移します。
ユーザとパスワードを聞いてきま
す。ここでは
user: root
password: volumio
と入れます。
これでまた[OK]を押すと以
下のようにシステムコマンド
(Windows で言う
Command.com みたいなも
の)を受け付けるモードにな
ります。
ここでは次のようなことをし
ます。
(a) 空いている領域がある
か確認する。
(b) 空いている領域をファイ
ル領域に変換する。
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(c) フォーマットしてファイルシステムに組み込み、さらに外部の Windows PC からも使えるようにする。
ではまず本当に領域が空いているのかを確認しましょう。これには “fdisk -l “という命令で付属しているディスクの容量と設
定されている領域をリスﾄとして表示しろという意味です。結果を見ると 31.4GB の/dev/mmcblk0 の SD メモリに対して、設
定されているのは　/dev/mmcblk0p1 の 76M のブートブロック、それにシステムの入っている/dev/mmcblk0p3 の約
1.7GB のみが利用されていま
す。
つまり後の 28GB 以上がまだ
空いていることになります。そ
こで次のコマンドを使ってディ
スクのパーティションを作成し
ます。
これには”fdsik
/
dev/mmcblk0” これは
/dev/mmcblk0 という SD メモ
リデバイスのパーティションを
設定し直す(今回は追加する)
コマンドになります。
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まず m(enter)と入れてコマンドの種類を確認します。
次に新しくパーティションを追加するので n(enter)と入れます。すると primary(p)か Externded(e)のパーティションかたず
ねて来るので p(enter)[意味は primary]と入れます。続いてパーティション番号を聞いてくるのですでに 3 まで使われてい
るのでわざとここでは 4(enter)と入れます。
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これで /dev/mmcblk0p4 というパーティションが設定されます。その開始する位置と終わる位置を聞いているのでいずれ
も(enter) ,(enter)と二回押しますと最大取れるサイズのパーティションが /dev/mmcblk0p4 に取れることになります。これ
で良いかと容量などを p(enter)[print partition]で確認します。29GB 程度のデバイスとして/dev/mmcblk0p4 が設定でき
たので一旦これで再起動します。ここまでで上に示した(a)と(b)の真ん中くらいまでが終わりました。
この画面からでも"reboot"(enter) または”shutdown -r 0(enter)” とすれば 0 秒後に再起動となります。Windows との通信
も一度　遮断されきれますがもう一度再起動後、Windows 側で Tera Term Pro を再起動してログインをしてください。
さて再起動したらまた Tera term Pro で同じ IP アドレスをアクセス/ログインできるはずです。再起動できたら、次はいよい
よファイル領域として使う宣言とフォーマットをします。これには”mkfs -t ext4 /dev/mmcblk0p4(enter)”というコマンドを
入れます。これは先ほど作った新しいパーティションを ext4 というファイルシステム形式(FAT とか NTFS とかと同じカテゴ
リで別の種類です)でファイル領域として確保するということです。
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やってみます。どうやら done と出て無事に終わったようです。
そこで今度はいよいよファイルとしてドライブ名をつけるのに似ていますが、ファイルとしてアクセスするときの先頭のディレ
クトリ名を決めてそこにマウントすることとします。ここでは “/local”という名前にします。まず fdisk -l でファイル領域が確保
されているのを
見て次に/local
のディレクトリを
作り(mkdir)、さ
らに誰でも読
めるようにして
おきます。
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その次にはシステム起動時にこの
新しいファイル領域がシステムの
一部として使えるように自動でマウ
ントされるようにします。それに
は/etc/fstab というファイルに一行
追加します。
” cat >> /etc/fstab(enter)”と その次の行　“/dev/mmcblk0p4 ext4 /local defaults,noatime 0
2(enter)”
とその次の行は ctl-D(Ctrl キーと D を同時に押す、入力の終わりの意味)です。
これで"mount -a(enter)”と入れて
“df -k(enter)”でファイル領域を見るとちゃんと/local というディレクトリの下に 27GB あまりのデータ領域ができています。
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さらに mpd からもこの/local の下の demo というディレクトリが読めるようにディレクトリを作り、次のコマンドで mpd の音楽
データライブラリの領域とシンボリックリンクします。”ln -s /local/demo /var/lib/mpd/music/”
ここまででほぼ(b)と(c)もほとんど終わりなんですが、まだもうひとつ Windows PC から今設定した /local/demo のファイル
領域に音楽ファイルなどのファイルがコピーできるように設定しておくと大変便利です。そこて次のようにします。ファイル共
有のサーバー Samba がすでに volumio には組み込まれています。その中の共有ディレクトリの領域として/loca/demo を
次のようにして組み込みます。　#が出ているシステムコマンド入力待ちの状態で、次のコマンドを入れます。
“ cat >> /etc/samba/smb.conf (enter)”
その後は /etc/samba/smb.conf に入れるファイルに追加する内容です。
(enter を 2 回)
[Share] (enter)
comment = Share files (enter)
path = /local/demo (enter)
browseable = yes (enter)
writable = yes (enter)
guest ok = yes (enter)
create mask = 0766 (enter)
directory mask = 0755 (enter)
CTRL-D で終了。
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以上で Windows PC からもこのディレクトリが\\VOLUMIO\Share という名称で共有できます。またここに音楽を入れますと
mpd が読み取り、gmpc で Database の検索対象となります。
テストをしてみましょう。
まず 2L.no のテストデータは　http://www.2l.no/hires/　からいくつかダウンロードできます。この中の 192KHz/flac データ
を 1 個か 2 個ダウンロードしてみましょう。user: 2L password: 2L で 192KHz24bit の flac ファイルがダウンロードできま
す。
このファイルを\\Volumio\Share にファイルコピーして gmpc を立ち上げます。それで Database から demo を update し
てみると今コピーしたファイルが読めます。
それを+ADD して再生するときちんと 192KHz24bit の flac ファイルも再生できます。
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以上
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