作者elguapo (HPHT Synthesized)
看板Headphone
标题[心得] 树莓派开启USB输入模式当M Scalar用
时间Wed Aug 25 03:10:09 2021
一定要先声明树莓派的内容不等於 M Scalar 的内容！
但却可以拿来做跟 M Scalar 一样的事：把 USB 的 PCM 讯号升频到
352.8/384KHz（部分滤波器可以到 705.6/768KHz）然後喂给适合吃 PCM 的
DAC（例如 Chord 的系列产品，或是 R2R DAC)。
树莓派普遍来说只是拿来当 NAA，但实际上 Mr Juusi Laako 有为树莓派写了
一个客制化的 HQPlayer OS，而这个 OS 可以让树莓派摇身一变，成为一个完整
功能的 HQPlayer 升频器（需要付费，而且绑硬体指纹）。
个人原先用 Roon 走 RJ45 来控制和播放树莓派的 HQPlayer OS，不过有天在
逛国外的讨论区，发现其实已经有人用「UpBoard」跑 HQPlayer OS，并开启 USB
输入模式做升频而不再走 RJ45；Mr Jussi Laako 也承认这个功能其实也在树莓派
上面已经具备，只是他还没有实际去测试并使用就是了。
经过一番研究：要开启树莓派的 USB 输入容易，但要让 HQPlayer OS 认得 USB
Audio Class 2 又是另一回事，而且最令人无奈的是，树莓派的 USB input 竟然
是电源 = =
这个设计就挺麻烦的了，因为既然要供电充裕，又要传输资料，这个安排就必须靠
有外接电源的 USB hub 才行，不像「UpBoard」是独立的 mini Type-B 这麽方便。
HQPlayer OS 的载点：
https://www.signalyst.eu/bins/hqplayerd/images/
树莓派请下载最新的
hqplayer-embedded-4.25.2-raspberrypi4.7z
以下为开启树莓派 USB input 的方法：
1. HQPlayer OS 的 image 在 SD 上刷好之後，重新 mount 在桌上，请找到根目录
的 config.txt
https://imgur.com/SKdIaUm.jpg
2. 用文字编辑器打开 config.txt（我用 BBEdit），在最下面一行加入
dtoverlay=dwc2
https://imgur.com/a0VduqC.jpg
这个 dwc2 其实有在树莓派版的 HQPlayer OS，只是 Mr Juusi Laako 没有放入
启动程序里。
3. 把 config.txt 储存在原地，下一次再开机的时候，那个 USB input 就会启用了。
接下来要让 HQPlayer 认识 USB Audio Class 2
1. 将树莓派开机
2. 进入 HQPlayer OS 的设定页面（ip 可能要从路由器循线找一下，不然就要 port
scanning...）
3. 先别急着进 Configuration 页面，我们先去 Backup 页面把设定档 hqplayerd.xml
抓下来
https://imgur.com/VYtBhpQ.jpg
这个档案是 settings.zip，解开之後就是 hqplayerd.xml
4. 一样用文字编辑器把这个 xml 打开，请照着敲这行宣告
https://imgur.com/J91bpPR.jpg
这行敲进去树莓版的 HQPlayer OS 才会有 USB Audio Input 的输入选单
5. 把 hqplayerd.xml 存好之後，请用 zip 包回去变成 settings.zip，然後到
Restore 页面把这个档案上传即可。
如果熟 *nix 指令，可以直接在树莓派上面用 vi 编辑，目录在
/etc/hqplayer/hqplayerd.xml
把输出的 DAC 和想要的滤波器选好之後（树莓派 DSD 部分最高只能升 64fs，
故建议都用 PCM），到 Input 的那一页，选择 USB Audio Class 2
https://imgur.com/Jtu1LFn.jpg
这样就完成设定了，然後把树莓派用 USB 接到电脑（或是 iOS 装置），会被
认为是 USB 音讯介面：
https://imgur.com/RJj3bbg.jpg
这时只要用播放程式播歌，树莓派就会开始处理升频的工作，然後交给 DAC，
不过不知道哪个设定出问题，USB Audio Class 2 的输入锁在 48KHz。
我测试时的设备是，iPhone 12 Pro Max 用 Camera Adapter 接线到 iUSB 3，
由 iUSB3 提供电源（能提供 2.5A）及讯号给树莓派，树莓派用 USB 再接上
iFi Micro iDSD ST；接 RJ45 是为了设定页面截图方便。
https://imgur.com/DhQfRgw.jpg
测试的时候主要是用 Onkyo 的 HF Player app，她能辨识树莓派的 48KHz
输入，所以 app 能预先调整 44.1 到 48（当然 48 的就直接播了）；iOS
的 Apple Music 不知道为何频率就是对不准，音乐内容播放都变快了，还在
debug 中（据说 UpBoard 版的 USB Audio Class 2 会自动频率，我已经订
了一台还在路上，等拿到一定会补测试结果）。
听感部分（这次主用的耳机是水月雨 Blessing 2）：
PCM 升频的滤波器是 poly-sinc-gauss-long，noise shaper 是 NS5，DAC
位元数特别设 20 bit，升频上限定在 384KHz。
https://imgur.com/KhpGh84.jpg
试听唱片是 Renaud Garcia-Fons 的 Arcoluz，刚好是 48KHz 的。
https://imgur.com/Kh0xhB8.jpg
Apple Music：还在研究怎麽对正频率 XD
Onkyo HF Player：声音超乾净！比过去用 Roon 去控制树莓派来播放还好上
一层，乐器的外型线条很清晰，就像是一般萤幕变为 Retina 萤幕那种感觉。
不过这样的播放方式仍是有很大缺点：头几秒的声音很残破，但之後就正常。
期待版上先进能试看看用 USB 接树莓派搞 PCM 升频取代 M Scalar 的听感。
待 UpBoard 到手之後一定补完这篇。
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 118.163.96.55 (台湾)
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1F：推 shukushoku: 推 因为我只需要转24/96 可能用这种小电脑会很适合？08/25 08:05
以树莓派的运算力来说 24/96 是 ok 的。
※ 编辑: elguapo (42.72.132.21 台湾), 08/25/2021 08:35:31
2F：→ ronbaker: 欸 那可以用网路输入吗（？08/25 08:59
树莓版的 HQPlayer OS 有支援 upnp 可以提供网路输入，非常便利。
3F：推 martinlin77: 升频Spotify ？08/25 09:00
我个人没在用 Spotify 但应该是可以的，这个改动是把树莓变成 USB 周边，作业系统认
得就能用。
※ 编辑: elguapo (42.72.132.21 台湾), 08/25/2021 09:10:02
4F：→ ronbaker: 那这套OS可以在NUC跑吗？08/25 09:21
5F：→ ronbaker: 想自己组一台Upscaler/streamer 08/25 09:21
NUC 肯定是可以跑 HQPlayer OS，只是 USB input 目前确认最没问题的是 UpSquared 这
台 SoC（CPU 是 Pentium N4200）；UpSquared 或是 UpBoard 都有 BIOS 可以让用户开
启 USB 3 type-B input。
UpSquared 目前 PCM 升频能力可以到 705.6/768KHz、DSD 能力如果都用 -2s 的滤波器
的话可以到 DSD128，也算是性价比很高的玩具（UpSquared Pentium N4200 板子定价 29
9USD），我订的 UpSquared 应该下月上旬到，届时会去确认 UpSquared 的 USB input
是 auto rate。
这个 USB Audio Class 2 功能其实也跟 NAA 相连，音源接上树莓派之後还可以在另一台
电脑用 NAA 来串流，蛮便利的。
※ 编辑: elguapo (42.72.132.21 台湾), 08/25/2021 09:35:29
6F：推 ronbaker: 我是在想Roon core/HQP/NAA三者在不同装置下 08/25 10:27
7F：→ ronbaker: 会不会比较容易减少不该有的东西 08/25 10:27
理论上是的，而且 NAA 也能突破一些硬体限制，例如 Mac 没有 ASIO 这东西了，要
播放 native DSD 就需要 NAA 来辅佐（例如可以上到 768KHz 的 DAC 走 DoP 只能
DSD256，而改用 NAA 走 ALSA 就能 DSD512）。
8F：→ ronbaker: 到时应该只要换个不错的switch 应该就很容易好声 08/25 10:27
个人蛮建议布置一个 IPv6 环境（NAA 支援 IPv6），能获得更好的 QoS。:)
9F：推 djboy: 推 08/25 10:39
※ 编辑: elguapo (118.163.96.55 台湾), 08/25/2021 12:28:14
10F：推 Destiny6: 供电可以用树莓派电源净化板(淘宝买的)看看？走GPIO供 08/25 13:10
11F：→ Destiny6: 电 08/25 13:10
对吼，没想到这招，来去买一块玩玩（不过这样散热好像会比较挑战？）
※ 编辑: elguapo (118.163.96.55 台湾), 08/25/2021 14:36:18
12F：→ ronbaker: 或直接用少帅树莓去刷（？ 08/25 15:06
看了少帅树莓的 spec，那个 PiFi DiGi+ 并没有在 HQPlayer OS 支援之列，不过
HQPlayer OS 倒是有支援 IQaudIO Digi+（也是 WM8804 晶片），可能需要勇者
试试看了。
另外如果要玩 USB input，少帅树莓的线电不知道是否从 GPIO 接过去，如果不是
的话，机内可能需要一条 Y 线接出来。
※ 编辑: elguapo (118.163.96.55 台湾), 08/25/2021 15:58:23
13F：嘘 gameguy: FPGA，稳。整合FPGA的树梅再叫我一声 08/25 23:15
个人即将入手的 Up Squared 有 Altera MAX 10 FPGA 哦！
https://up-board.org/upsquared/specifications/
GG 也来收一张？
※ 编辑: elguapo (118.163.96.55 台湾), 08/26/2021 07:52:56
14F：推 Gejia: 好文，推 08/27 15:50