研究事例
Raspberry Pi® オーディオ

導入領域:

設計

開発/実装

提供種別:

組込み製品

設計支援サービス

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Raspberry Pi® オーディオ

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研究課題

ラズベリーパイを使用した製品化のPoC として、ソード製 Raspberry Pi® カスタムキャリアボード を使用したネットワークオーディオの試作に挑戦。
※  PoC(Proof of Concept・・・「概念実証」新しい概念や理論、原理、アイディアの実証を目的とした 試作開発の前段階における検証やデモンストレーションのこと)

Raspberry Pi オーディオ:1

研究成果

Raspberry Pi オーディオ:接続構成例

スイッチの実装

今回用いた Raspberry Pi® カスタムキャリアボード は電源スイッチ回路が無いため、別途スイッチ基板を追加。
基板は改造で対応する方針にて、別途スイッチ基板とプッシュスイッチを組み合わせて実装。
シャットダウンはスクリプトを組んでGPIO制御をする事で対応。
プッシュスイッチの長押し(4秒)でシャットダウン処理出来るようにした。

熱対策

サーマルシャットダウン対策のため、銅板(厚さ1mm)を用いたヒートシンクを作成。
ケースとCPUの間に入れる(接触させる)ことで、ケース側に放熱させる対策を実施。
対策前より、10℃程 筐体内の温度を下げることに成功。

無線LAN

今回用いた Raspberry Pi® カスタムキャリアボード は無線LAN非対応の設計の為、本事例ではUSB無線モジュールを外付けにして対応。

筐体カスタマイズ

オーディオ用の足等の取り付け、プッシュスイッチ取り付け、USBポート(内部2ポートを外出し)追加、周辺機器に合わせてケースを黒く塗装。

OS

「Raspberry Pi OS」 ベースのオーディオ特化型OSを使用。
OSにネットワークオーディオ機能が実装されている為、追加でアプリケーションのインストールは必要なく動作。
今回の試作ではオーディオデータをUSBメモリーに格納して実験。
NASストレージにも対応しているので色々な使用方法が考えられる。

オーディオアンプ

今回の試作では、ノイズを懸念してオーディオ用アンプはUSB接続の外付けアンプを使用。
ラズベリーパイにはI2Sインタフェースがあるので、オーディオ機能をキャリアボード側に実装することも可能。

Raspberry Pi オーディオ:2


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