Как-то так сложилось, что в ходе последних событий в жизни были заброшены на пыльные полки все увлечения в музыкальной области. Что-то было распродано, как пылящийся хлам, что-то морально устарело. Да, и сам я поменялся и хотелось чего-то нового.

Но, пару месяцев назад, я решил стряхнуть слой пыли с оставшейся былой роскоши и попробовать собрать музыкальный центр, отвечающий современным моим требованиям:

• Воспроизведение любых существующих видов аудио-файлов. Как по проводной сети, так и по всяким wi-fi и bluetooth.
• Воспроизведение любых аудио-файлов с USB-носителей.
• Поддержка интернет-радио и всяких Spotify и Last.fm.
• Возможность ведения, хранения, управления плейлистами. Возможно с функциями скробблинга и поддержкой всяких социальных сетей (не знаю зачем, но мир типа такой).
• Возможность управления с любого устройства, находящегося под рукой. Желательно с помощью нативных приложений и web-интерфейсов.
• Достаточно качественный стерео-усилитель с мощностью около 80-100 Вт на 8 Омах.
• Удобное управление воспроизводимым медиа без использования чего-либо кроме музыкального центра. Т.е. наличие экрана и т.п. (ну, и чтобы пальцами жирными тыкать можно было).
• Стоимость укладывающаяся в рамки дозволительного для внутренней жабы (сразу стоит отметить, что я не совсем настоящий любитель теплого лампового hi-fi).

После беглого ознакомления с рынком AV-ресиверов с заявленной поддержкой указанных технологий и возможностей (спасибо друзьям, регулярно подбрасывающим информацию о том куда дует ветер в индустрии), нашел что-то подобное.

Характеристики и цена в $500 (и выше, в зависимости от модели). Например, вот тут. По описанию – крутая машина с кучей возможностей, местами значительно перекрывающих мои пожелания. Плюс, некоторое количество того, что мне совсем не нужно, а именно:

• Эфирное радио. Я почти его не слушаю из-за засилья рекламы, предпочитая слушать интернет-вещание.
• Больше двух каналов (у меня обычные стерео-колонки) и стерео-уши.
• HDMI и всякие видео-технологии. Мне нужен только звук, хотя, наверное HDMI и не так уж и бесполезен, т.к. можно всякие фильмы смотреть будет.

Плюс, получаешь девайс, который действительно является черным ящиком, как в прямом, так и в переносном смыслах (хотя, конечно, можно купить и в сером корпусе). Плюс, без возможности “порулить” на все 100%.

Понял, что готовые варианты – не прельщают и надо сделать свой Луна-парк с транзисторами и светодиодами. При этом оставаясь в рамках бюджета в $200 (время использованное на реализацию проекта не считаю затратами в деньгах, так как за практические занятия и опыт тоже надо платить).

Усилитель

Решил начать с базы – усилителя. Ознакомился с предложениями рынка подержанного оборудования (читай: зашел на olx.ua). Тоже оказалось не все красиво. Все, что с намеком на hi-fi – дорогое, как для игрушки. Ну, или опять таки 5.1, 7.1 и прочие штуки. Или совсем старое и ничего не умеющее совсем из фич.

Но, случайно наткнулся на винтажный (назовём это так) оконечный усилитель мощности Wangine WPA-600 PRO. Сделан в далеких девяностых (если вообще не восьмидесятых), но дающий честные 80 Вт на канал на 8 Омах нагрузки (как минимум заявленные) и собранный на не особо навороченной схемотехнике (т.е. можно будет залезть вовнутрь и не сильно волноваться). Плюс цена около $100 позволяла вложиться в рамки бюджета, отведенного на обновление.

Усилитель продавался в оттехниченном состоянии (почищен-подмарафечен, резисторы почищены-смазаны, конденсаторы в хорошем состоянии). Все выглядит очень красиво и даже работает, не особо напрягаясь раскачивая мою акустику (фоточка из интернетов с девайсом в приличном виде).

Но самое главное для моего проекта в данном усилителе – наличие удобной компоновки, позволяющей разместить внутри “умные” потроха для поддержки новомодных штук (поддержка сети, USB и т.п.).

Умная начинка (железо)

В сферу моих увлечений по случаю входит платформа Raspberry Pi,  которую не обошли вниманием любители хорошего звучания. На базе платформы сделано немало различного рода устройств, позволяющих насладиться чистым и сочным звуком за приличные деньги и почти без неприличного секса со сборкой и наладкой системы.

Также, чтобы выполнить начальные требования, надо было добавить экран с тачскрином. Ну и всякие разъемы вытащить на внешние стенки корпуса усилителя.

Список комплектующих со ссылками на магазины в любимом AliExpress.

• Raspberry Pi 3 + SD-card ($41)
• Hi-Fi DAC+ ($14)
• TFT 3,5″ with touch screen ($16)
• Блок питания для Raspberry Pi, радиаторы, разъемы, крепления и т.п. мелочевка также приобретались на AliExpress (ещё где-то $15-20).

Итого: на подготовку к сборке нового музыкального центра ушло порядка $200 (что уложилось в рамки строгой внутренней жабы) и результат обещает получиться очень интересным!

Умная начинка (программное обеспечение)

Выбирать, с одной стороны, можно долго – linux-платформа предлагает много решений для воспроизведения медиа-файлов с поддержкой любых форматов, носителей и сетей. С другой стороны – не хотелось особо красноглазить и получить более-менее законченное решение.

Круг вариантов сократился до volumio и runeaudio. Оба проекта весьма известны сообществу и, судя по всему, произошли из одного источника.

Работает все под управлением Arch Linux и по сути является специальной сборкой ядра системы, заточенной исключительно под использование его под обслуживание аудио-платформы.

Я выбрал для себя RuneAudio. Почему – не могу сказать однозначно, но скорее всего цвета и дизайн интерфейса. Или просто потому, что танцев с бубном оказалось в финале меньше.

Arch Linux, конечно, оказался весьма специфическим для глаза, привыкшего к Ubuntu, но общие подходы и единость фундаментальных основ linux позволили не только получить ядро, сконфигурированное и оптимизированное под аудио-центр, но и дали возможность прикрутить необходимые дополнительные фичи и оставляют задел на будущее (а идей в ходе реализации проекта появилось достаточно).

Сборка “мозгов”

По мере подвозки комплектующих стал собирать “бутерброд” из Raspberry Pi, цифро-аналогового преобразователя и экрана.

Приехала “Малина”. Продавец, как частенько бывает на AliExpress, “забыл” доложить несколько “мелочей” в посылку, а именно карту microSD на 8 ГБ и кард-ридер. Ненавязчиво намекнул продавцу, что так делать не нужно и я вообще-то именно по причине комплектной поставки выбирал его магазин (на самом деле, прямо сказал, что открою диспут и отсужу хорошо денег за такие шутки). В общем, посылочка с памятью и кард-ридером уже в пути. Поглядим, что приедет.

“Малина” приехала от RS. Честно говоря, мне она нравится больше, чем вариант от Element 14. Интересным стало то, что на коробке и на плате нет ни одного упоминания про Китай. Все сделано исключительно в UK. Ну, ок.

Следом приехал ЦАП Hi-Fi DAC+. Что приятно порадовало – не сбылись комментарии с различных форумов про значительные отличия от оригинальных ЦАП, с которых китайцы копируют (нормально разведена плата, качественные компоненты). Видно китайцы тоже читают отзывы и вносят корректировки в свои изделия. Плата отлично завелась и работает как ожидалось (разве что удалил “соплю”-перемычку JP2 и отключил Lirc-светодиод). Здесь есть все, что необходимо для настройки платы в практически любом дистрибутиве под Raspberry Pi.

По приходу экрана началась основная часть сборки бутерброда. Первым делом необходимо было нарастить вторую сторону разъема ЦАП для получения переходного мостика от “Малины” к TFT LCD-экрану. Стоит отметить, что перед началом планирования сборки было очень полезным сделать вот такую простую схемку и убедиться, что ни одна из компонент не будет пересекаться к другой по сигнальным ногам. В моем случае повезло (или разработчики компонент заранее позаботились) и ничего не пересекалось.

Переходник решил сделать из немного подрезаных контактов-пап от Dupont-перемычек. Сначала отрезал от них провода, а потом отрезал места крепления этих проводов. Все делается острыми ножницами или тонкими кусачками.

С помощью старой колодки от IDE кабеля напаиваем ровные ряды новых ног на ЦАП. Паяем не на весь разъем, а только на нужные 26 ног. В принципе, можно было ограничиться и только используемыми сигнальными ногами, но я (из соображений механической прочности конструкции) запаял все 26.

Поверх одел половинки изоляторов от тех же ранее обрезанных Dupont-перемычек. Получилось весьма аккуратно (ноги тут еще не все выпрямлены).

Сборку “бутерброда” выполнял с помощью вот таких втулок-винтов. Отличный набор! Очень рекомендую завести его в хозяйстве. Высота подпаянных ног идеально подходит под крепеж. Под экран закрутил болтики, чтобы получить недостающий миллиметр растояния от экрана до RCA-разъема (в принципе, можно было просто накрутить гайки внизу). Добавляем плату “Малины”. Выглядит – чудесно!

 

Кстати! Стоит обратить внимание на тот факт, что радиаторы, предлагаемые по-умолчанию продавцами Raspberry Pi – не очень. Лучше покупать отдельно радиаторы для Banana Pi (обычно где-то недалеко от предложений по “Малине” лежат). Почему? Ответ – вот на этом фото (вверху – обычные радиаторы для “Малины”).

“Мозги” – готовы! Делаю пробное включение с базовым дистрибутивом Raspbian. Прописываю драйвера для TFT LCD-экрана (вот здесь есть все необходимые данные для настройки). Вроде бы даже работает! Тачскрин – также поднялся без излишних танцев с бубном.

Теперь заливаем на SD-карточку (желательно быструю (х10) и объемом от 4 ГБ) RuneAudio. Добавляем необходимые настройки для звуковой платы. Выключаем все ненужное. Не забываем добавить драйвера TFT LCD-экрана и тачскрина.

Немного пришлось повозиться с настройками xorg (чтобы при старте на экран выводился интерфейс RuneAudio), но думаю, что возился в основном по причине слабого знакомства с Arch Linux на котором базируется RuneAudio.

Пара полезных команд, что скорее всего понадобится при прописывании драйверов TFT LCD-экрана и тачскрина, а также при настройке RuneAudio.

Для обхода read-only, с которым по-умолчанию монтируются тома в RuneAudio:

mount -o remount,rw /

Для расширения раздела с RuneAudio на полный объем DS-карты (надеюсь, что вы знаете, что тут происходит, да? :-) ):

sudo fdisk /dev/mmcblk0

Then delete partitions with d and create a new with n. You can view the existing table with p.

• p to see the current start of the main partition
• d, 3 to delete the swap partition
• d, 2 to delete the main partition
• n p 2 to create a new primary partition, next you need to enter the start of the old main partition and then the size (enter for complete SD card). The main partition on the Debian image from 2012-04-19 starts at 157696, but the start of your partition might be different. Check the p output!
• w write the new partition table

sudo shutdown -r now

И после перезагрузки, непосредственно – расширение файловой системы на полный размер тома.

sudo resize2fs /dev/mmcblk0p2

Пилим сталь и алюминиевые сплавы

“Мозги” – готовы и стоят в прогоне, а я тем временем занимаюсь резкой корпуса усилителя. Необходимо вырезать (и аккуратно) окно в передней панели усилителя, сделать врезку в монтажной передней панели для крепления “бутерброда” в корпусе. Сделать монтажные отверстия для USB, Ethernet, HDMI (сделал на всякий случай, вдруг захочу еще и фильмы крутить на телевизоре с моего девайса). USB-разъемы (2 штуки) планируется также вывести на переднюю панель усилителя, чтобы (если вдруг понадобится) всякие флешки можно было вставлять с музыкой.

Начинаю с самого сложного и ответственного: с лицевой панели. От качества обработки отверстий будет очень сильно зависить общее впечатление от всего проекта.

Честно скажу: пытался сначала пойти простым путем и найти какой-нибудь контору по лазерной или фрезерной обработке металлов. Но в ходе изучения рынка понял, что очень сложная получается задача или стоимость решения вырастает за пределы допустимой стоимости проекта. Исходя из этого было принято решение очередной раз попрактиковаться в ручной работе с металлом, а также напомнить рукам что такое дремель и надфиль (благо все это гораздо проще раздобыть, чем специальное металлообрабатывающее оборудование).

Крупным планом начальное состояние панели (небольшие царапины оставленные годами истории). Врезка экрана запланирована в середину этого красивого графика, причем с сохранением оригинальной функциональности Soft Clipping (зачем оно надо пока не понял, но по сути вроде бы штука полезная для акустики).

Добавляем маску из малярного скотча, чтобы не повредить чего не нужно. Маску делаем максимально точно в нужный размер и из нескольких слоев. У меня, честно говоря, в конце-концов получилось чуть криво (куда же без этого ;-) ).

Начинаем пилить! Сначала вырезаем абразивным диском примерный профиль окна, а потом доводим его до нужного размера с помощью фрез и надфилей.

Для обеспечения личной безопасности: не забываем про очки и респиратор при выполнении работ: алюминиевая и корундовая пыль и обломки/стружка вам не нужны в глазах и легких. Также не забываем регулярно пылесосить рабочее место, чтобы поменьше мусора валялось на столе и вокруг.

Для защиты заготовки при обработке (чтобы не выскочить за необходимые границы окна) приспособил два вот таких уголка, случайно увиденных в строительном магазине. Значительная разница в прочности материала, а также сноп искр, если задеваете стальной уголок, очень хорошо помогает контроллировать работу фрезой и надфилем.

Режу и выравниваю окно с одной стороны. Потом – перекладываю уголки и продолжаю заниматься вторым углом.

Пилим, шкурим, пилим, шкурим, красим, шкурим, красим. Красил матовой черной краской из обычного балона. Получилось весьма похоже на оригинальную покраску лицевой панели. Не идеально, но заметны огрехи, как по мне, только при весьма внимательном изучении.

Первая примерка экрана в полученное окно (удержаться от соблазна – невозможно :-) ).

Финальная доводка граней и плоскостей выполнялась с использованием стальной линейки. Принцип – тот же, что и у уголков выше: различная плотность материалов позволяет хорошо чувствовать требуемую степень обработки.

Пора переходить к резке отверстий под USB-разъемы на лицевой панели. Сверлим несколько отверстий, растачиваем надфилями, красим краской. Опять же стараемся трижды измерить и только один раз резать.

Не забываем также про монтажную лицевую панель и делаем в ней соответствующие отверстия под “бутерброд” и под колодку с USB-разъемами. Первоначально была идея воспользоваться “хвостом” вырезаемого металла и сделать из него крепления, но недостаток опыта и инструментов заставили отказаться от этой идеи.

Результат нескольких часов возни с дремелем, сверлами, напильниками, наждачной бумагой. Начинка размещена на лицевой панели и теперь дело за её креплением к монтажной панели (на самом деле ещё пришлось несколько раз пересматривать конструкцию и переделывать “бутерброд”, подгоняя его под возможные варианты крепления).

Переходим к работе над задней панелью усилителя. На нее нужно прикрепить вторую колодку под USB-разъемы, колодку розетки Ethernet, выключатель питания Raspberry Pi.

Небольшое лирическое отступление. Я делаю отдельный выключатель питания для “мозгов” девайса, т.к. есть планы по использованию мощностей “Малины” не только для проигрывания музыки и нужно, чтобы при выключении основного питания усилителя, внедряемая начинка продолжала функционировать. Также этот отдельный выключатель обусловлен тем, что будет использоваться отдельный блок питания для “Малины” (решил не использовать цепи питания самого усилителя, т.к. много возни с поиском правильной точки подключения, влияния на параметры звука и т.п.).

Режем заднюю панель. Здесь проходит всё почти гладко. Разве что съехало сверло и отверстие под винтик для сетевую розетку пришлось допилить к нужному месту, тем самым создав некрасивую дырочку. А потом придумывать, как закрыть это более широким винтиком (коих, как на зло, оказалось только три). Вообще надо будет купить у китайцев металлических винтиков и закрутить ими колодки. Пластиковые не очень подходят, хоть и красивые.

В любом случае – работа продвигается продуктивно и результаты вполне симпатичные.

Здесь планировалось описание возни с общей обратной сборкой, но решил не писать, так как особо ничего интересного, а приложить только картинки “до” и “после”.

Первоначальный вид моего усилителя.

После всех работ и установки дополнений.

Какой же проект без большой ошибки, спросите вы? Есть она у меня! Не хватило 5 мм для установки в Raspberry Pi разъемов USB. Сетевой разъем стал идеально в расчетные размеры, а вот с хвостами USB – не угадал. Но ничего! Посмотрим, что предлагают китайцы ещё или опилю хвосты и сделаю их на 5 мм короче, чтобы закрыть проект.

Девайс в финальном собранном виде. Завтра потащу подключать к акустике и сети. Буду тестировать, но предварительно всё выглядит хорошо.

Прошу прощения за сумбурность изложения, но, возможно, вы сможете найти для себя что-то интересное. Если что-то осталось за границей моего внимания или требует пояснений – пишите в комментарии. Буду комментировать и добавлять детали в статью.

Затраты по времени

Самым долгим процессом (и весьма не простым), как не удивительно, оказался выбор комплектующих для проекта. Заняло почти три месяца, включая месяц ожидания посылок из солнечного Китая.

Второй по продолжительности процесс – работа с конструкциями усилителя. Разборка, сверление/резка/пиление, монтаж, обратная сборка съели около трех недель с выделением по часу-два в день по возможности.

И самый короткий период – настройка софта “мозгов”. Это было путано, но весело и относительно быстро – где-то три вечера упражнений по паре часов.

Идеи на будущее (работа над ошибками).

• Заменить крепления колодок разъемов на металлические винты.
• Заменить колодки для USB на более короткие или L-образные.
• Добавить HDMI выход и, возможно, добавить поддержку видео.
• Сделать фотку с приложением и девайсом в кадре, как в начале статьи. :-)