Установка одноплатного компьютера, аудио плеера в автомобиль в качестве цифрового источника сигнала для аудио системы становится всё более популярным решением. Этому есть объяснение и причины.
Установить цифровой плеер в Уфе
Зачем и кому это нужно ?
В первую очередь, использование микрокомпьютера, такого как например Raspberry Pi, вычислительных ресурсов и производительности которого хватает для хранения и воспроизведения абсолютно всех аудио форматов хранения музыкального материала.
Простыми словами, к микрокомпьютеру можно подключить как USB флешку на 16 гигабайт, так и жесткий диск емкостью 1 ТБ с файлами MP3, FLAC, APE, M4A, и любыми другими. Всё это может быть с легкостью воспроизведено программой плеером на одноплатном микрокомпьютере.
Вторая сторона, ради которой используется такое решение, это возможность получить чистый, как выражаются аудиофилы, bitperfect цифровой сигнал аудио потока и направить его в ЦАП (если это стерео система, Pure Passive) или в DSP – многоканальный аудио процессор (если это по канальная многополосная аудиосистема в автомобиле).
Чем хуже, например использование так называемой олдскульной магнитолы, содержащей в себе процессор (DSP) и ЦАП (DAC)? Ведь по сей день системы с такими головными устройствами выступают на соревнованиях и занимают призовые места.
Например, всем известная Pioneer ODR серия, Alpine F1 Status, Clarion HX D2 / D3, и некоторые другие.
В целом, есть 3 основных момента.
Первый момент - установка магнитолы размером 1 DIN в штатное место современного автомобиля сейчас не предусматривает простого решения. То есть установить блок магнитолы в панель автомобиля, где уже всё напичкано органами управления и штатной магнитолой, просто невозможно. Для этого мастера установщики ухищряются выкроить место, что-то подрезать, выпилить, дополнить место установки конструкцией из стеклопластика и после этого уже установить магнитолу где-то рядом с головным устройством.
Второй момент, связан с длиной межблочных кабелей. Да, магнитола с процессором и качественными ЦАПами на борту выдаёт качественный аналоговый сигнал на усилители.
Но. Магнитола установлена спереди, усилители располагаются сзади автомобиля, для их соединения межблочными кабелями нужно 4-5 метров провода. Многие, конечно, считают, что, поставив качественные дорогие межблоки с позолоченными штекерами решает проблему передачи сигнала без потери качества, но это не так. Значительные и наводки на кабель с низкочастотным сигналом начинаются от 1 метра, а их в среднем, 4-5 метров.
Хотя оба первых пункта в некоторых случаях решаются хирургическим методом. У магнитолы отделяется лицевая часть и удлиняются провода до самого блока. Таким образом в салоне нужно установить только лицевую панель. Таким образом и длина межблоков от магнитолы до усилителя сокращается. Но это тоже не спасает от третьего пункта недостатков, о котором речь пойдет ниже.
Третий момент, самый технически уязвимый, это техническая сторона возможностей и функционала встроенного процессора и ЦАП головного устройства.
О чем идет речь?
Немного о процессорах звукового поля (DSP)
Используемые процессоры обработки звукового сигнала устройств «всё в одном», упомянутых выше, даже из топовых линеек, как ни крути, морально и физически устарели. Они не позволяют максимально точно настроить все параметры, отвечающие за выстраивание звуковой сцены, срезы фильтров, разделение полос. Используемые процессоры имеют низкую производительность, и их полоса ограничена пропускной способностью 44 / 48 КГц (96 Максимум).
ЦАПы (модуль цифро-аналогового преобразования) даже в топовых магнитолах заявленных в High-End класс, так же уже устаревшие, хотя и излюбленные, и авторитетные. Это BB PCM1793 / 1794 / 1796. А также истинные «мультибиты» PCM1702 / PCM1704. Да они хорошие в своём роде, но уже отстают и уступают место современным Дельта Сигма ЦАПам от AsahiKasei AK4490, AK4493, AK4458 или Sabre ESS: ES9038PRO, ES9028PRO, ES9026PRO.
Отличительной особенностью и в то же время сложной к первоначальному восприятию звукового потока выходящего с современных ЦАПов от АК или Сабры является чрезмерная прозрачность и детальность при этом отсутствуют шумы и помехи, более характерные олдскульным мультибитам.
Этот эффект отличия можно сравнить с виниловым диском, звук с которого идет через иглу с характерным потрескиванием и шипением и так называемой «ламповой теплотой».
Тут не хочется не задеть и как-то разделить два поколения, тех, кто вырос и привык к аналоговому теплому звуку с «магнитной ленты» или «винила». И современное, молодое поколение, выросшее на «цифре».
Касаемо автомобильной аудио системы, как ни крути, источником может быть только цифровой носитель, дисковый накопитель или (по старинке) AUDIO CD.
В виду разросшейся популярности и наводнивших рынок звуковых «процессоров звукового поля», как они технически именуются. Большинство систем в авто строятся с их использованием. Так как процессор DSP решает почти все задачи по коммутации и сведению 2-х и 3-х полосного фронта + сабвуфер. Он позволяет настроить очень точно срезы, задержки, фазу каждого динамика в системе. При этом процессор уже оснащен на выходе ЦАПом, то есть имеет линейные выходы низкого уровня. Остаётся вопрос источника, в основном источником является либо штатная магнитола, из которой вывели цифровой сигнал по оптике (TosLink) либо коаксиальный (SpDif), и завели его в процессор.
В более худшем варианте, из штатной магнитолы вывели аналоговый выход через преобразователь DAC (DIGITAL ANALOG CONVERTER) и завели в процессор. Ну это прямо совсем колхозный вариант. Хотя большинство устраивает и такой вариант "инсталла".
Появились современные процессоры с плеером на борту, их немного, но тем не менее, они есть.
Первый это ZAPCO DSP-V8, второй это MadBit DSP Player, третий NAG AUDIO DSP-10 (еще нет в продаже).
Минусы использования магнитолы уже были обозначены выше, повторим их:
Ограниченные возможности работы с большими дисковыми накопителями, поддержка не всех LOSSLESS форматов сжатия аудиоданных, ограниченное пространство в панели автомобиля для её установки, частота дискретизации на выходе не более 44.1 / 48 Кгц.
Почему стали устанавливать и использовать одноплатные компьютеры в качестве цифрового источника для аудио системы.
Во-первых, есть VOLUMIO, это готовая программа на базе операционной системы Linux, полностью созданная аудиофилами для аудиофилов. Эта программа создана для воспроизведения всех возможных форматов аудио файлов, любого размера и разрешения, в том числе DSD, потокового аудио интернет радио и стриминговых сервисов, например TIDAL.
Во-вторых, VOLUMIO имеет веб интерфейс для управления функциями плеера с любого устройства, находящегося в локальной сети с плеером.
В-третьих, VOLUMIO основан на операционной системе LINUX, и программе плеере аудио файлов Music Player Daemon, являющийся лучшим решением декодирования аудио потока, с минимальными искажениями в раскодировки музыкальных файлов. То есть, по факту, на цифровой выход с плеера передается сигнал без каких-либо искажений и дополнительных изменений, как он был считан с файла.
Далее уже дело за процессором и ЦАПом, и следовательно межблочными кабелями, усилителем и наконец акустической системой (динамиками проще говоря).
В-четвертых, VOLUMIO признан де-факто стандартом среди цифровых источников.
Стоимость одноплатного компьютера на вторичном рынке составляет от 1 тысячи рублей (Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi) до 4-5 тысяч рублей за более современную Raspberry Pi 4. На любой из них свободно запускается VOLUMIO и работает. Ресурсов даже самого старого и дешевого компьютера хватает с избытком.
Чтобы использовать одноплатник в автомобиле, для него нужно организовать стабильное питание +5 вольт и плату конвертера, которая выводит цифровой сигнал из i2S выхода с контактов GPIO и преобразовывает его в формат SpDif / TosLink, все современные процессоры и ЦАПы имеют цифровой вход такого формата.
Преимущества плеера на базе одноплатного компьютера
Первое – возможность установки в любом доступном месте. К блоку плеера нужно подвести только линию питания и коаксиальный или оптический кабель. Их длина значения не имеет, так как помехи на них не влияют негативным образом, как это происходит, например с межблочными кабелями или питанием аналоговых устройств (усилителей, магнитолы).
Второе – возможность менять процессор, источник является самостоятельным устройством, а стоящий за ним процессор – самостоятельным, то есть конфигурация системы более гибкая.
Третье – возможность подключать любые типы накопителей, от маленькой флешки до большого жесткого диска, возможность слушать поток из интернета.
Четвертое – управление. Возможность управлять плеером как с мобильного телефона, с штатной магнитолы (при наличии CarPlay, или Android Auto).
Пятое – совсем для «любителей экспериментировать». Через USB можно подключать и тестировать различные USB транспорты (конвертер цифрового сигнала).
Шестое – аудио система с отдельным плеером может быть автономной. То есть можно отдельно использовать штатную медиа систему автомобиля и параллельно с ней использовать аудио систему, основанную на цифровом плеере. Для этого нужно использовать процессор с возможностью переключения 2-х источников или микширования потоков с 2-х источников.
Готовый плеер на базе одноплатного компьютера Rapsberry Pi ¾ является конечным устройством с описанными выше преимуществами.
Подробный видео обзор готового плеера на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi4
Фотографии и видео материалы автора.