[心得] 樹莓派開啟USB輸入模式當M Scalar用

一定要先聲明樹莓派的內容不等於 M Scalar 的內容！

但卻可以拿來做跟 M Scalar 一樣的事：把 USB 的 PCM 訊號升頻到
352.8/384KHz（部分濾波器可以到 705.6/768KHz）然後餵給適合吃 PCM 的
DAC（例如 Chord 的系列產品，或是 R2R DAC)。

樹莓派普遍來說只是拿來當 NAA，但實際上 Mr Juusi Laako 有為樹莓派寫了
一個客製化的 HQPlayer OS，而這個 OS 可以讓樹莓派搖身一變，成為一個完整
功能的 HQPlayer 升頻器（需要付費，而且綁硬體指紋）。

個人原先用 Roon 走 RJ45 來控制和播放樹莓派的 HQPlayer OS，不過有天在
逛國外的討論區，發現其實已經有人用「UpBoard」跑 HQPlayer OS，並開啟 USB
輸入模式做升頻而不再走 RJ45；Mr Jussi Laako 也承認這個功能其實也在樹莓派
上面已經具備，只是他還沒有實際去測試並使用就是了。

經過一番研究：要開啟樹莓派的 USB 輸入容易，但要讓 HQPlayer OS 認得 USB
Audio Class 2 又是另一回事，而且最令人無奈的是，樹莓派的 USB input 竟然
是電源 = =

這個設計就挺麻煩的了，因為既然要供電充裕，又要傳輸資料，這個安排就必須靠
有外接電源的 USB hub 才行，不像「UpBoard」是獨立的 mini Type-B 這麼方便。

HQPlayer OS 的載點：
https://www.signalyst.eu/bins/hqplayerd/images/
樹莓派請下載最新的
hqplayer-embedded-4.25.2-raspberrypi4.7z

以下為開啟樹莓派 USB input 的方法：
1. HQPlayer OS 的 image 在 SD 上刷好之後，重新 mount 在桌上，請找到根目錄
的 config.txt
https://imgur.com/SKdIaUm.jpg

2. 用文字編輯器打開 config.txt（我用 BBEdit），在最下面一行加入
dtoverlay=dwc2
https://imgur.com/a0VduqC.jpg
這個 dwc2 其實有在樹莓派版的 HQPlayer OS，只是 Mr Juusi Laako 沒有放入
啟動程序裡。
3. 把 config.txt 儲存在原地，下一次再開機的時候，那個 USB input 就會啟用了。

接下來要讓 HQPlayer 認識 USB Audio Class 2
1. 將樹莓派開機
2. 進入 HQPlayer OS 的設定頁面（ip 可能要從路由器循線找一下，不然就要 port
scanning...）
3. 先別急著進 Configuration 頁面，我們先去 Backup 頁面把設定檔 hqplayerd.xml 抓下來
https://imgur.com/VYtBhpQ.jpg

這個檔案是 settings.zip，解開之後就是 hqplayerd.xml
4. 一樣用文字編輯器把這個 xml 打開，請照著敲這行宣告
https://imgur.com/J91bpPR.jpg
這行敲進去樹莓版的 HQPlayer OS 才會有 USB Audio Input 的輸入選單
5. 把 hqplayerd.xml 存好之後，請用 zip 包回去變成 settings.zip，然後到
Restore 頁面把這個檔案上傳即可。
如果熟 *nix 指令，可以直接在樹莓派上面用 vi 編輯，目錄在
/etc/hqplayer/hqplayerd.xml

把輸出的 DAC 和想要的濾波器選好之後（樹莓派 DSD 部分最高只能升 64fs，
故建議都用 PCM），到 Input 的那一頁，選擇 USB Audio Class 2
https://imgur.com/Jtu1LFn.jpg

這樣就完成設定了，然後把樹莓派用 USB 接到電腦（或是 iOS 裝置），會被
認為是 USB 音訊介面：
https://imgur.com/RJj3bbg.jpg

這時只要用播放程式播歌，樹莓派就會開始處理升頻的工作，然後交給 DAC，
不過不知道哪個設定出問題，USB Audio Class 2 的輸入鎖在 48KHz。

我測試時的設備是，iPhone 12 Pro Max 用 Camera Adapter 接線到 iUSB 3，
由 iUSB3 提供電源（能提供 2.5A）及訊號給樹莓派，樹莓派用 USB 再接上
iFi Micro iDSD ST；接 RJ45 是為了設定頁面截圖方便。
https://imgur.com/DhQfRgw.jpg

測試的時候主要是用 Onkyo 的 HF Player app，她能辨識樹莓派的 48KHz
輸入，所以 app 能預先調整 44.1 到 48（當然 48 的就直接播了）；iOS
的 Apple Music 不知道為何頻率就是對不準，音樂內容播放都變快了，還在
debug 中（據說 UpBoard 版的 USB Audio Class 2 會自動頻率，我已經訂
了一台還在路上，等拿到一定會補測試結果）。

聽感部分（這次主用的耳機是水月雨 Blessing 2）：

PCM 升頻的濾波器是 poly-sinc-gauss-long，noise shaper 是 NS5，DAC
位元數特別設 20 bit，升頻上限定在 384KHz。
https://imgur.com/KhpGh84.jpg

試聽唱片是 Renaud Garcia-Fons 的 Arcoluz，剛好是 48KHz 的。
https://imgur.com/Kh0xhB8.jpg

Apple Music：還在研究怎麼對正頻率 XD

Onkyo HF Player：聲音超乾淨！比過去用 Roon 去控制樹莓派來播放還好上
一層，樂器的外型線條很清晰，就像是一般螢幕變為 Retina 螢幕那種感覺。

不過這樣的播放方式仍是有很大缺點：頭幾秒的聲音很殘破，但之後就正常。

期待版上先進能試看看用 USB 接樹莓派搞 PCM 升頻取代 M Scalar 的聽感。

待 UpBoard 到手之後一定補完這篇。

--

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.163.96.55 (臺灣)

以樹莓派的運算力來說 24/96 是 ok 的。

※ 編輯: elguapo (42.72.132.21 臺灣), 08/25/2021 08:35:31

樹莓版的 HQPlayer OS 有支援 upnp 可以提供網路輸入，非常便利。

我個人沒在用 Spotify 但應該是可以的，這個改動是把樹莓變成 USB 周邊，作業系統認 得就能用。

※ 編輯: elguapo (42.72.132.21 臺灣), 08/25/2021 09:10:02

NUC 肯定是可以跑 HQPlayer OS，只是 USB input 目前確認最沒問題的是 UpSquared 這 台 SoC（CPU 是 Pentium N4200）；UpSquared 或是 UpBoard 都有 BIOS 可以讓用戶開 啟 USB 3 type-B input。 UpSquared 目前 PCM 升頻能力可以到 705.6/768KHz、DSD 能力如果都用 -2s 的濾波器 的話可以到 DSD128，也算是性價比很高的玩具（UpSquared Pentium N4200 板子定價 29 9USD），我訂的 UpSquared 應該下月上旬到，屆時會去確認 UpSquared 的 USB input 是 auto rate。 這個 USB Audio Class 2 功能其實也跟 NAA 相連，音源接上樹莓派之後還可以在另一台 電腦用 NAA 來串流，蠻便利的。

※ 編輯: elguapo (42.72.132.21 臺灣), 08/25/2021 09:35:29

理論上是的，而且 NAA 也能突破一些硬體限制，例如 Mac 沒有 ASIO 這東西了，要 播放 native DSD 就需要 NAA 來輔佐（例如可以上到 768KHz 的 DAC 走 DoP 只能 DSD256，而改用 NAA 走 ALSA 就能 DSD512）。

個人蠻建議佈置一個 IPv6 環境（NAA 支援 IPv6），能獲得更好的 QoS。:)

※ 編輯: elguapo (118.163.96.55 臺灣), 08/25/2021 12:28:14

對吼，沒想到這招，來去買一塊玩玩（不過這樣散熱好像會比較挑戰？）

※ 編輯: elguapo (118.163.96.55 臺灣), 08/25/2021 14:36:18

看了少帥樹莓的 spec，那個 PiFi DiGi+ 並沒有在 HQPlayer OS 支援之列，不過 HQPlayer OS 倒是有支援 IQaudIO Digi+（也是 WM8804 晶片），可能需要勇者 試試看了。 另外如果要玩 USB input，少帥樹莓的線電不知道是否從 GPIO 接過去，如果不是 的話，機內可能需要一條 Y 線接出來。

※ 編輯: elguapo (118.163.96.55 臺灣), 08/25/2021 15:58:23

個人即將入手的 Up Squared 有 Altera MAX 10 FPGA 哦！

https://up-board.org/upsquared/specifications/

GG 也來收一張？

※ 編輯: elguapo (118.163.96.55 臺灣), 08/26/2021 07:52:56