اضافه کردن پورت AUX به اسپیکر Sonos با رزبری‌پای

برای شروع این پروژه به یک برد رزبری‌پای 3 (مدل B) با پردازنده 64 بیتی و 1 گیگابایت رم نیاز داری. یک کامپیوتر یا لپ‌تاپ که رم‌ریدر داشته باشه، مانیتور یا تلویزیون با ورودی HDMI، کیبورد و موس USB (فقط برای تنظیمات اولیه) هم باید دم دستت باشه. در کنار این‌ها به یک کارت صدای USB اکسترنال مثل BEHRINGER UCA202 (که ورودی استریو RCA داره) یا هر کارت کپچر صدای USB ساده دیگه‌ای نیاز داری.

نکته: اگه گرامافونی داری که خودش خروجی USB داره، می‌تونی مستقیما همون رو به رزبری‌پای وصل کنی و دیگه نیازی به خرید کارت صدای اکسترنال نداری. برند Behringer یک مدل دیگه هم داره که پری‌آمپلی‌فایر مخصوص گرامافون توش تعبیه شده که برای پلیرهای کلاسیک عالیه.

کارت صدای پیش‌فرض خود رزبری‌پای ورودی صدا نداره و کارت‌های USB که ورودی استریو داشته باشن هم خیلی زیاد نیستن. استفاده از ماژول‌های کارت صدایی که روی پین‌های GPIO می‌شینن هم گزینه خوبیه اما پیدا کردن قاب مناسب برای اون‌ها سخته.

برای محفظه رزبری‌پای می‌تونی از قاب‌های آلومینیومی (مثل قاب‌های Flirc) استفاده کنی که خودشون نقش هیت‌سینک رو هم ایفا می‌کنن. همچنین به یک کابل تبدیل AUX به دو فیش RCA (اگه منبع صدات خروجی RCA داره نیازی نیست)، یک مموری کارت میکرو اس‌دی 8 گیگابایتی و یک کابل تغذیه میکرو USB نیاز داری.

برو به سایت رسمی رزبری‌پای و از بخش دانلودها، پکیج نصبی NOOBS رو دانلود کن. این فایل حجم نسبتا بالایی داره. بعد از دانلود شدن، محتویات فایل زیپ رو روی مموری کارتت استخراج (Extract) کن.

بهتره اول فایل‌ها رو توی یک پوشه روی کامپیوترت اکسترکت کنی و بعد کل فایل‌ها رو با سرعت بیشتری روی مموری کارت کپی کنی، اینطوری زمان کمتری می‌بره.

مموری کارتی که فایل‌ها رو روش ریختی، داخل اسلات زیرین رزبری‌پای قرار بده. با یک کابل HDMI، برد رو به مانیتور یا تلویزیون وصل کن. حالا کیبورد و موس USB، کابل شبکه (اگه وای‌فای نمی‌خوای)، کارت صدای USB و در نهایت کابل برق میکرو USB رو به دستگاه وصل کن تا روشن بشه. این کارت صدای اکسترنال نیازی به درایور و نرم‌افزار خاصی نداره و همون لحظه شناسایی می‌شه.

+1

دستگاه که بوت می‌شه، صفحه نصب سیستم‌عامل میاد بالا. تیک گزینه Raspbian رو بزن و روی دکمه Install کلیک کن. نصبش یکم زمان می‌بره، پس صبور باش. ممکنه حین نصب، گوشه تصویر یک آیکون کوچیک رعدوبرق ببینی که چشمک می‌زنه.

دلیل این آیکون اینه که وقتی رزبری‌پای در حال کار سنگین و پردازش زیاده (یا داره برق کارت صدای USB رو تامین می‌کنه)، اگه تغذیه‌ش از پورت کامپیوتر باشه و از آداپتور مجزا استفاده نکنی، کمی افت ولتاژ پیدا می‌کنه. جای نگرانی نیست و مشکلی برای کارت ایجاد نمی‌کنه. وقتی نصب سیستم‌عامل تموم شد، یک پیام موفقیت‌آمیز بودن نصب ظاهر می‌شه. دکمه OK رو بزن تا دستگاه ری‌استارت بشه.

بعد از ری‌استارت، محیط دسکتاپ سیستم‌عامل میاد بالا. اولین کاری که باید بکنی، تنظیم یک پسورد برای کاربر روت هست. آیکون ترمینال در بالا سمت چپ صفحه رو کلیک کن تا باز بشه.

کلمه raspberry رو به عنوان پسورد تایپ کن و اینتر بزن (موقع تایپ چیزی نشون نمی‌ده)؛ بعد دوباره همون رو برای تایید تکرار کن و اینتر رو بزن. عبارت sudo اول دستورات یعنی به عنوان کاربر ارشد این فرمان رو اجرا کن که بالاترین سطح دسترسیه. دستور sudo passwd root رو تایپ کن و اینتر بزن.

+4

حالا باید سرور VNC داخلی رو فعال کنیم تا بتونیم بعدا بدون نیاز به مانیتور و کیبورد، دستگاه رو از روی کامپیوتر اصلی کنترل کنیم. برو به منوی اصلی (آیکون تمشک در نوار وظیفه)، بعد مسیر Preferences و Raspberry Pi Configuration رو باز کن و برو به تب Interfaces.

گزینه VNC رو روی Enabled بذار و OK رو بزن. بعد از چند ثانیه آیکون VNC توی نوار وظیفه ظاهر می‌شه. روش کلیک کن، بعد روی منوی گوشه راست بالا (سه خط افقی) بزن و Options رو باز کن.

توی بخش Security، مقدار Encryption رو روی Prefer off تنظیم کن و Authentication رو بذار روی VNC password. یک کادر برای پسورد باز می‌شه؛ کلمه raspberry رو توی هر دو بخش تایپ کن و OK رو بزن. یک پنجره هشدار هم میاد که تاییدش کن. خیالت راحت، ما فقط داریم یک استریمر صوتی می‌سازیم و پای کدهای هسته‌ای در میون نیست!

قبل از ادامه کار باید به دستگاه یک IP ثابت بدیم. اگه مودم یا روتر به صورت خودکار به رزبری‌پای آی‌پی بده، ممکنه بعدا آی‌پی تغییر کنه و دیگه نتونی از طریق VNC یا سیستم Sonos پیداش کنی.

روی آیکون شبکه توی نوار وظیفه کلیک راست کن و Wireless and Wired Network Settings رو انتخاب کن. روی کادر بالا سمت راست کلیک کن و برای اتصال کابلی eth0 و برای وای‌فای wlan0 رو انتخاب کن. بهتره فقط برای یکی از این‌ها آی‌پی ثابت تعریف کنی.

من قبلا اشتباه کردم و به جفتشون یک آی‌پی ثابت دادم که باعث شد وای‌فای قفل بشه و مجبور شدم سیستم‌عامل رو از اول نصب کنم. حالا آی‌پی دلخواهت رو وارد کن و در بخش‌های Router و DNS، آی‌پی مودمت رو بنویس. دکمه Apply و بعد Close رو بزن.

نکته: شاید راحت‌تر باشه که آی‌پی ثابت رو از طریق تنظیمات خود مودم و رزرو کردن آی‌پی با مک آدرس انجام بدی. مک آدرس رو می‌تونی با وارد کردن دستور ifconfig eth0 برای شبکه کابلی یا ifconfig wlan0 برای وای‌فای، از توی ترمینال پیدا کنی. مک آدرس تو خطی که با کلمه ether شروع می‌شه نوشته شده.

+1

حالا باید رزولوشن پیش‌فرض رو ست کنیم. شاید الان که مانیتور وصله عجیب به نظر برسه، اما وقتی بعدا بدون مانیتور (حالت Headless) با VNC به دستگاه وصل بشی، رزولوشن روی 640x480 قرار می‌گیره که کار کردن باهاش خیلی سخته!

برو به منوی دسکتاپ، Preferences رو باز کن، روی Raspberry Pi Configuration کلیک کن و Set Resolution رو انتخاب کن. عدد رو روی 1280x720 یا بالاتر تنظیم کن، OK رو بزن و در نهایت برای ری‌استارت شدن Yes رو انتخاب کن.

+2

از این به بعد می‌تونی برای کنترل رزبری‌پای از کامپیوتر خودت و VNC استفاده کنی. پنل VNC رو روی رزبری‌پای باز کن و آی‌پی دستگاه رو از بخش Connectivity یادداشت کن. نرم‌افزار VNC Viewer رو روی کامپیوترت باز کن، آی‌پی رو بزن و کلمه raspberry رو به عنوان پسورد وارد کن.

می‌تونی از برنامه‌هایی مثل TightVNC هم استفاده کنی. بعد از اتصال، می‌تونی یک میانبر برای این کانکشن روی دسکتاپت بسازی تا دفعه بعد بدون دردسر وصل بشی.

کپی و پیست کردن کدها از طریق VNC خیلی راحته: روی کامپیوتر خودت متن رو کپی کن و بعد توی پنجره ترمینال رزبری‌پای، کلیک راست کن و Paste رو انتخاب کن.

حالا باید کارت صدا رو تست کنیم تا مطمئن بشیم درست کار می‌کنه. یک منبع صدا رو به ورودی‌های RCA کارت صدای USB وصل کن. ترمینال رو باز کن، دستور arecord -l رو تایپ کن و اینتر بزن.

این دستور لیست کارت صداها رو نشون می‌ده. عددی که بعد از کلمه card نوشته شده رو به خاطر بسپار. برای کارت صدای من این عدد 1 بود. حالا این دستور رو وارد کن (اگه عدد کارت صدات فرق داشت به جای 1 اون عدد رو بذار): arecord -D plughw:1,0 -f cd temp.wav

این دستور شروع می‌کنه به ضبط کردن صدا از ورودی کارت صدا با کیفیت سی‌دی و ذخیره‌ش می‌کنه توی یک فایل wav. بعد از چند ثانیه کلیدهای ترکیبی Ctrl-C رو روی کیبورد بزن تا ضبط متوقف بشه. برای پخش کردن فایلی که ضبط کردی، هدفون رو به جک هدفون کارت صدای USB یا خود رزبری‌پای وصل کن.

روی آیکون اسپیکر در نوار وظیفه کلیک راست کن و دستگاهی که هدفون رو بهش زدی انتخاب کن. حالا با دستور aplay temp.wav فایلی که ضبط کردی رو گوش کن.

کارت صدای پیش‌فرض رزبری‌پای کیفیت چندانی نداره، پس اگه صدا یکم بی‌کیفیت بود نگران نباش. استریم ما قراره کاملا دیجیتال باشه و روی اسپیکر Sonos کیفیت فوق‌العاده‌ای خواهد داشت.

قدم بعدی نصب دو نرم‌افزار Darkice و Icecast2 هست. نرم‌افزار Darkice وظیفه داره صدای زنده رو به استریم mp3 تبدیل (انکود) کنه، و Icecast2 نقش سرور رو بازی می‌کنه تا این استریم رو روی شبکه محلی برای سیستم Sonos بفرسته. دستورات مربوط به نصب رو دونه‌دونه وارد کن و هر بار اینتر رو بزن تا پروسه نصب کامل بشه.

+1

برای نصب Icecast2 دستور sudo apt-get install icecast2 رو تو ترمینال وارد کن. بعد از دانلود، یک پنجره باز می‌شه و می‌پرسه آیا می‌خوای Icecast2 رو پیکربندی کنی؟

با کلید جهت‌نمای چپ، روی گزینه Yes برو و اینتر بزن. توی صفحه بعد، همون مقدار پیش‌فرض localhost رو برای هاست‌نیم تایید کن (OK رو بزن). توی سه تا صفحه بعدی، پسوردهای مربوط به source، relay و بخش مدیریت ازت پرسیده می‌شه.

بذار همون کلمه پیش‌فرض hackme باقی بمونه و همه‌شون رو OK کن. حتی با اینکه از تنظیمات پیش‌فرض استفاده می‌کنیم، باید این مراحل رو طی کنی تا سرور Icecast2 فعال بشه.

+5

حالا باید فایل منیجر دسکتاپ رو با دسترسی روت باز کنیم. برو به منوی اصلی، گزینه Run رو بزن، عبارت sudo pcmanfm رو بنویس و اینتر کن.

پنجره مدیریت فایل‌ها روی پوشه کاربری (home/pi) باز می‌شه. اینجا روی یک فضای خالی کلیک راست کن، گزینه Create New و بعد Empty File رو بزن.

اسم فایل رو darkice.cfg بذار و OK کن. حالا روی همین فایل کلیک راست کن و با ادیتور Leafpad بازش کن. تنظیمات مربوطه رو داخلش پیست کن و فایل رو ذخیره کن (File > Save).

این تنظیمات رو طوری قرار دادیم که بالاترین کیفیت ممکن رو برای استریم mp3 داشته باشی. حتما چک کن که عدد کارت صدات تو خط device = plughw:1,0 درست باشه.

اگه دقت کنی، اول خط quality یک علامت # گذاشته شده. این یعنی این خط غیرفعاله. این تنظیم فقط وقتی استفاده می‌شه که حالت متغیر یا vbr برای بیت‌ریت انتخاب شده باشه. اگه از حالت ثابت (cbr) استفاده کنی نباید پارامتر quality فعال باشه، وگرنه استریم موقع پخش تیک می‌زنه.

کشف این نکته ساده ساعت‌ها وقتم رو گرفت! پس اگه می‌خوای از حالت vbr استفاده کنی، حتما خط مربوط به bitrate رو غیرفعال کن (اولش # بذار) و علامت # رو از اول خط quality بردار.

درست مثل مرحله قبل، یک فایل خالی دیگه بساز و اسمش رو بذار darkice.sh (این نوع فایل‌ها معادل همون فایل‌های اجرایی batch توی ویندوز هستن). فایل رو باز کن، کدهای مربوطه رو توش بریز و سیو کن.

برای اینکه اسکریپت قابل اجرا بشه، ترمینال رو باز کن و دستور sudo chmod 777 /home/pi/darkice.sh رو وارد کن و اینتر بزن. حالا وقتشه سرویس سرور Icecast2 رو روشن کنیم. دستور sudo service icecast2 start رو بزن و اینتر کن.

دوست نداریم هر بار که دستگاه روشن می‌شه تنظیمات رو دستی اجرا کنیم. پس به Darkice می‌گیم خودش تو پس‌زمینه استارت بشه. دستور select-editor رو تو ترمینال بزن.

عدد 2 رو وارد کن تا ویرایشگر nano انتخاب بشه. بعد دستور crontab -e رو وارد کن. با دکمه جهت‌نمای پایین کیبورد برو به انتهای فایل متنی که باز شده و این خط رو اضافه کن: @reboot sleep 10 && sudo /home/pi/darkice.sh

دکمه‌های Ctrl-X رو بزن تا خارج بشه، سیستم می‌پرسه که آیا تغییرات رو ذخیره کنه؟ کلید Y رو بزن و برای تایید اسم فایل، اینتر کن. عبارت sleep 10 به دستگاه می‌گه بعد از بوت شدن 10 ثانیه صبر کن و بعد استریم رو راه بنداز.

این 10 ثانیه خیلی مهمه؛ چون سیستم‌عامل باید اول کارت صدای USB رو شناسایی کنه. اگه استریم قبل از شناسایی کارت صدا شروع بشه، هیچ صدایی پخش نمی‌شه.

از منوی دسکتاپ، دستگاه رو ری‌استارت کن. اگه تمام مراحل رو با دقت جلو رفته باشی، بعد از روشن شدن رزبری‌پای، حدود 30 تا 60 ثانیه طول می‌کشه تا استریم صوتیت به صورت خودکار تو شبکه شروع به پخش کنه.

نکته: اخیرا با آپدیت‌های گوگل کروم پخش مستقیم استریم توی این مرورگر یکم با مشکل مواجه شده، اما روی سیستم Sonos کاملا بی‌نقصه. برای تست اینکه استریم درست کار می‌کنه یا نه، مرورگر کامپیوترت رو باز کن و آی‌پی رزبری‌پای رو با پورت 8000 وارد کن (مثلا آی‌پی شما:8000). اینجا پنل وضعیت سرور Icecast2 رو می‌بینی.

برای شنیدن صدا روی آیکون M3U کلیک کن، یا اینکه به انتهای آدرس مرورگر عبارت /rapi.mp3 رو اضافه کن تا مستقیم پخشش کنه. اگه صدای دستگاهت رو شنیدی، یعنی کار رو به درستی انجام دادی و وقتشه ببریمش روی Sonos!

برای اضافه کردن استریم شخصی، باید از برنامه کامپیوتری Sonos استفاده کنی. برو به منوی Manage و بعد روی Add Radio Station کلیک کن. لینک کامل استریمی که توی مرحله قبل داشتی رو وارد کن و یک اسم دلخواه هم براش بذار و OK کن.

حالا برای پخش این ایستگاه رادیویی جدید، توی برنامه Sonos برو به بخش Radio by Tunein و بعد My Radio Stations رو باز کن. استریمی که به اسم Raspberry Pi ساخته بودی رو اینجا می‌بینی. با دابل‌کلیک شروع به پخش می‌کنه و با راست‌کلیک می‌تونی به علاقه‌مندی‌ها اضافه‌ش کنی.

به محض اینکه استریم رو روی سیستم کامپیوترت اضافه کنی، روی اپلیکیشن موبایل Sonos هم در دسترس قرار می‌گیره. برای پیدا کردنش توی نسخه جدید اپلیکیشن، کافیه از پایین صفحه روی تب My Sonos بزنی، اسکرول کنی تا به بخش Stations برسی و روی See All تپ کنی. تو صفحه‌ای که باز می‌شه، گزینه Raspberry Pi رو پیدا می‌کنی که با انتخابش، صدای بی‌نظیر دستگاهت روی اسپیکرها طنین‌انداز می‌شه.

آخرین کاری که باید بکنی، محافظت از برد رزبری‌پای هست. همون‌طور که قبلا هم گفتیم قاب آلومینیومی Flirc گزینه فوق‌العاده‌ایه؛ چون کل بدنه فلزی به عنوان خنک‌کننده پردازنده عمل می‌کنه.

اگه از این مدل استفاده می‌کنی، یک پد حرارتی کوچیک اسفنجی همراهش هست. باید برچسب رو بکنی و اون رو روی زائده داخلی کیس که با پردازنده تماس داره بچسبونی تا گرما رو به خوبی به بدنه منتقل کنه.

اگه می‌خوای رزبری‌پای رو با کابل شبکه استفاده کنی، بهتره گیرنده وای‌فای رو خاموش کنی تا هم توان کمتری مصرف بشه و هم نویز کمتر بشه. روی آیکون شبکه کلیک کن و گزینه Turn Off Wi-Fi رو بزن. بلوتوث رو هم می‌تونی به همین روش غیرفعال کنی.

نرم‌افزار Darkice به صورت پنهان توی پس‌زمینه در حال اجراست. اگه زمانی خواستی متوقفش کنی، دستور ps aux | grep darkice.cfg رو تو ترمینال بزن تا شماره پردازش (PID) رو پیدا کنی، بعد با دستور sudo kill [PID] ببندش. برای استارت دوباره‌ش هم از دستور sudo darkice -c ~/darkice.cfg استفاده کن یا خیلی راحت دستگاه رو ریبوت کن.

جالبه بدونی اگه هیچ اسپیکری در حال پخش این استریم نباشه، پهنای باند مصرفی سرور دقیقا صفر کیلوبایت بر ثانیه‌ست و به هیچ وجه ترافیک شبکه رو اشغال نمی‌کنه.

یکی از کاربردهای جالب این سیستم، پخش خودکار رادیوهای اینترنتی روی اسپیکر Sonos هست. نرم‌افزار Darkice به جای صدای خروجی، صدای ورودی کارت صدا رو می‌خونه. پس برای اینکه صدای یک صفحه وب روی رزبری‌پای استریم بشه، باید از یک ترفند جالب استفاده کنیم.

کافیه خروجی هدفون رزبری‌پای رو با کابل AUX به ورودی کارت صدای USB وصل کنی! حالا هر چیزی که روی خود رزبری‌پای پخش بشه، تبدیل به استریم می‌شه و میره روی Sonos.

اگه می‌خوای این فرآیند اتوماتیک بشه و بلافاصله بعد از روشن شدن، مرورگر با صفحه رادیوی دلخواهت بالا بیاد، باید فایل استارت‌آپ رزبری‌پای رو دستکاری کنی. این فایل در مسیر /etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart قرار داره. بازش کن و این خط رو به انتهای فایل اضافه کن: @chromium-browser و سپس آدرس اینترنتی رادیو رو وارد کن.

حالا با روشن شدن دستگاه، رادیوی وب به طور خودکار شروع به پخش می‌کنه و مستقیما به استریم Sonos منتقل می‌شه!

+2

اگه خروجی صدات ضعیفه و می‌خوای کارت صدای USB جایگزین با قدرت بالاتری رو به عنوان خروجی پیش‌فرض سیستم تنظیم کنی، باید کارت صدای روی خود برد رزبری‌پای رو غیرفعال کنی. برای این کار دوباره فایل منیجر رو با دستور sudo pcmanfm در حالت روت باز کن.

برو به مسیر /etc/modprobe.d/، فایل raspi-blacklist.conf رو با leafpad باز کن و خط blacklist snd_bcm2835 رو بهش اضافه کرده و سیو کن.

بعد به مسیر /lib/modprobe.d/ برو، فایل aliases.conf رو باز کن و اول خط options snd-usb-audio index=-2 یک علامت # بذار تا غیرفعال بشه و بعد سیو کن.

دستگاه رو ری‌استارت کن. ترمینال رو باز کن و دستور arecord -l رو بزن تا مطمئن بشی شماره کارت صدای USBت همونیه که توی فایل darkice.cfg وارد کرده بودی. حالا کارت صدای USB به عنوان تنها ورودی و خروجی صوتی پیش‌فرض رزبری‌پای تنظیم شده و حجم و کیفیت صدای استریمت فوق‌العاده می‌شه.

اگه نتونستی کارت صدای پیشنهاد شده رو پیدا کنی، می‌تونی از هر کارت کپچر صدای USB مقرون‌به‌صرفه‌ای استفاده کنی. این کارت‌ها هم کاملا جواب می‌دن و قابلیت‌های کنترلی خوبی دارن.

برای دسترسی به تنظیمات کپچر این نوع کارت‌ها، روی آیکون اسپیکر راست‌کلیک کن، USB Device Settings رو بزن، تو قسمت Select Controls تیک گزینه Microphone رو فعال کن و Close رو بزن.

با اینکه اسم این تنظیم میکروفونه، اما خیالت راحت باشه که به عنوان یک ورودی کاملا استریو کار می‌کنه و می‌تونی خروجی انواع دستگاه‌ها رو بهش وصل کنی. امیدوارم از این ترفند جالب برای توسعه سیستم صوتی خونگیت حسابی لذت ببری!