制作随笔：用树莓派+靓声DAC_AD1862Nj双并联打造一台触控屏的数播（一）

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构思这个数字播放器从去年到现在，陆陆续续接近1年的时间。在思维酝酿阶段，从简单到复杂，再从复杂到简单，自己也推翻重建好几次。内容信息量有点大，插图量巨大，文字量也是巨大。

构思这个数字播放器从去年到现在，陆陆续续接近1年的时间。在思维酝酿阶段，从简单到复杂，再从复杂到简单，自己也推翻重建好几次。很多核心硬件设备 电子元件，早就买到手了。但最终定稿到搭建实验电路，从上个月才开始动手。

友情提示：接下来的内容信息量有点大，插图量巨大，文字量也是巨大。  并且 可能有些“知识”过于基础，没有技术含量，会引起部分玩家不适，请这部分朋友自行跳过。

先来一张思维拓扑图：

拓扑图文字简化：

1、控制核心&播放软件 基于一台Raspberry Pi P3（树莓派第三代）卡片电脑。

2、控制核心播放软件volumio  基于一块7英寸 电容触摸屏  并且支持WIFI手机APP操控。

3、数字信号传输系统 由树莓派提供I2S信号 转 S/PDIF光纤输出。

4、数字信号接收及解码系统 基于 诺亚半导体的20BIT高精度 D/A转换器。

5、整个系统供电由 11组 独立线性电源模组提供，其中包括（正负15V 正负12V 正负5V）。

首先简单通俗的介绍下“树莓派”。它来自英国的一个公益项目，面对的是全世界所有有需求的人群。官方网站：https://www.raspberrypi.org/

对于我这篇制作写文来说。树莓派其实就是一台电脑硬设，它在一张巴掌大的主板上集成了ARM架构的CPU、南北桥、中断控制器、内存、等硬件， 并且提供了丰富的拓展接口包括：USB、有线网卡、无线WIFI、蓝牙、I2S…配合它原厂附带基于linux的RPI操作系统，其实它就是一个功能强大的平板电脑。 由于只有一张卡片那么大，所以也称之为“卡片电脑”。

我用“树莓派”做数字播放器是看中它的最大的优势并不是因为它小巧，也不是性能优异，更不是价格因素。而是其最大的优势——供电系统！ 仅仅需要一个5V（2A）的电源！

很多玩PC-HIFI的朋友最清楚，对整个系统音质影响最大的瓶颈就是电脑的电源，无论你是用工控主板、还是普通电脑的mATX主板都得用上开关电源， 要想改为模拟线性电源，太难了。然而，树莓派的供电系统要想用上线性电源，易如反掌！这一个跨步，就直接甩开其他硬件设备几条街~（在我发布这篇制作日志之前，我就对树莓派两种供电模式，以及普通小电脑主机拿来做数播的音质做了对比， 线性电源毋庸置疑！绝对性的优势胜出。后面我再介绍专门给它打造的5V供电系统。）

树莓派只是一个硬件设备，要想把它做成数字播放器，我们还得为它安装一个播放软件， 有了播放软件才能控制播放、选曲、并解码我们的各种数字音源（比如MP3、aac、WAV、ape、wav、flac…）

市面上 支持树莓派的 音频播放器其实有很多，它们都来自国外 比如Omxplayer、SMPlayer、volumio、runeaudio、moode 等等。 并且都是开源软件，对软件操作比较熟悉的朋友可以轻松打造出适合自己的操作界面、视觉主题！

由于我个人对volumio比较钟情，对比过很多的播放软件，无论从音质、操作方式的友好程度来说，都很不错。最值得称赞的是，volumio是所有播放器里面，对音频硬设支持最好的，能够支持市面上大部分的I2S调制解调芯片，并内置了大量的驱动程序，无需后续繁琐操作。该软件的官方网站：https://volumio.org/；开发者也绘经常发布新的播放器版本提供下载。

软件选了volumio，接下来我们再次回到“硬件”这个话题上， 真正的DIY是从这里才开始！

有了电脑和操作系统，下面 我们就要利用这台卡片电脑。在数字HIFI音频上大做文章，因为做的是HIFI播放器，自然得采用发烧友心目中的HIFI模式入手。

之前我提到”树莓派“可以支持I2S信号输出，这对于我们玩HIFI的人来说无疑是最佳选择。

我的做法是这样的：利用一块数字接收板 把树莓派的I2S音频信号转换成SPDIF信号，由光纤输送给即将登场的 AD1862NJ （20bit DAC）转模拟立体声输出。结构图如下：

很多朋友也许绘纳闷。， 为什么不直接I2S给DAC呢， 原因有三：

1、树莓派的I2S信号不带主时钟信号。直给AD1862这种DAC是不行的；

2、volumio播放系统同样是基于linux系统，对于音频接口的硬件像Windows一样同样需要驱动程序才能支持；

3、作为数字信号，我更倾向于用光纤来做一次完全的“传输隔离”对于抑制GND污染的“数码音”具有良好的效果！

当然，如果你是I2S信号直送的忠实粉丝，那么你可以组建一个独立的“时钟板”分离出CLK信号提供给你的解码板，不过我没实际测试，在这里就不做多介绍了。

给一张接口定义图，提供后来者参考。（经实测无错）

树莓派的40PIN扩展接口中I2S对应其中的4个位置，分别是第12针（CLCK）：35针（LRCK）：38针（DATA IN）：40针（DATA OUT）。

另外，这里先提醒一下，40pin扩展接口上面，我们在后来的制作中还会用到2根针位，分别是第3（SDA）、5（SCL）针， volumio软件内置的I2S驱动程序，将通过SDA 和SCL通过I2C协议驱动 WM8804。新手玩家不需要深刻理解，只要搞清楚，如果采用软控接收芯片一定要接这两根线。

让我们先来构建这个把树莓派I2S音频信号转换成 S/PDIF数字信号的 “数字收发板”！

我在百度上面翻阅大量的同类芯片的资料，却发现要么专业应用性太强，太复杂。搞不懂~~ 要么JITTER（抖动）精度太低，不够HIFI。显然不符合我的要求。  最重要的一点是树莓派自身的时钟信号无法分频出我们需要的44.1KHZ 主时钟，我们还得在S/PDIF上外键独立的时钟信号。

一筹莫展之时。搜多到百度上的一个“广告”《欧胜推出超低JITTER的S/PDIF音频收发器系列》 立刻打开产品的PDF文档看了下，不但价格亲民而且电路简单，我的播放软件volumio也完美支持这个系列的芯片！

立刻上马爸爸家里搜索打算买几片回来。搜索这个新品的时候又被一则广告吸引，一块WM8804/05的成品数字接收板，又恰巧是适合树莓派使用的，连螺丝孔位都跟树莓派的对应！于是乎，我这张数字接收板最终是马爸爸家淘的成品板，对比了许多类似的板子，贵的3、5百，便宜的几十元，最后我买了这张便宜的~~

这时候~有同学举手了，问：对于HIFI来说，不是应该只选贵的，不选便宜的吗？我答曰：错！那是冤大头做的事情，对不起我不是。因为就算买300、500的，接下来我也会把它大卸八块，去掉不要的，只留自己需要的。 算去算来，还真的就只用到这几十块钱的那些东西。

选定了 I2S的数字收发方案，接下来进入本期重点“数/模转换部分”！

老规矩，先让我们“致敬经典"。对这枚由美国Analong Devices （诺亚半导体）公司1990年量化生产的AD1862 致以崇高的敬意！

Ad 1862 20bit audio dac是一枚同时期独秀一枝的高端20bit D/A解码芯片。它除了使用在数字音响之外，亦使用在电子合成乐器、专业录音的数位混音器及各种效果器上等领域。厂方在发布的资料当中，特别强调ad 1862的讯号/杂音比非常优良，在外接二枚杂讯旁路电容的状态下，讯号/杂音比可以高达119dB。

先放上一张原理图镇楼：

原理图注解：

数字接收解调芯片：CS8142。（上次买多了，这次还是用它吧）

数字滤波芯片：SM5843A1。（以前一直用SM5813APT 这次不够用了，它支持不了左对齐20BIT接收方式 遂弃之改用SM5843）

DA芯片：AD1862Nj，Nj是最高级别的版本。我买的是从日本雅虎网站拍卖回国的。

继续我们的“外设”篇——一头白犀牛

关于这个牛，我纠结了好久， 就是受了我坛“牛派”人士的影响，不知道从何时开始，我也每每想搞制作之前就得备下一头合适的“牛”才能安心动手。

最初的想法是收购一头电压不合适的名牌牛，杀了取内芯请高人帮我重绕。后来在马爸爸家里转悠了大半个月， 终于按耐不住，在我国南方一座“烟花之城”某厂订做了这头“无氧铜小牛”（110W）。

参数如下图~

4组独立AC6V（2A），1组双15V 1A。

把一头环牛改造成一头看起来B格更高实际上并没有特别卵用的牛，其实十分简单，具体做法就像是“如何把一头大象放进冰箱一样”：1、拨了外衣，2、用布带绕起来，3、倒入灌封胶。根据螺丝的直径大小，预留好螺丝孔位。等干就行了。

下文待续！