Бюджетный сетевой медиаплеер с достойным звучанием на основе Raspberry

Мои личные слепые прослушивания, привлечение к участию в них «подопытных» близких и знакомых (и Янни, и Лорел), беседы с hi-fi diy мастерами, просмотр видео слепых тестов — всё это убедило меня в том, что «золотые уши» с аудиофильских ресурсов — это люди, находящиеся по влиянием некоего «плацебо». Обычные же люди не всегда различают не только влияния USB или сетевого кабеля на звучание, но даже не всегда отличат Hi-Res запись от mp3 (хорошего качества).
Для такого среднестатистического слушателя актуальной, счиатю, задачу нахождения оптимального по стоимости решения, способного удовлетворить его потребности даже с запасом. Одному из таких решений я посветил этот обзор.


Конечно, до определенного уровня плохое звучание очень сильно заметно, и с повышением качества системы оно резко улучшается, но дальнейшее улучшение стоит всё дороже, а эффекта от него всё меньше. И есть некая «золотая середина», обоснованная и оправданная черта на шкале повышения качества системы, ниже которой звук объективно плох, а его улучшение не влечет больших затрат, а выше которой вложения в повышение качества звучания не соразмерны с уровнем этого повышения. Принцип предельной полезности. Конечно, эта черта у каждого на своем уровне, исходя из индивидуальных особенностей физиологии и кошелька. Однако я отношу себя к среднему типовому любителю музыки, притом прижимистому. Поэтому я буду стараться описать свои варианты компонентов в hi-fi систему, которые находятся на оптимальной планке соотношения цены/качества. Я не отношу себя к бескомпромисным аудиофилам.
После того, как эпоха физических носителей в массовом сегменте канула в Лету, место CD плеера у меня занял компьютер с продвинутой звуковой картой Asus Xonar Essence STX. Затем звуковая карта уступила место внешнему ЦАП от DIYinHK на чипе AK4490EQ.

AK4490EQ DAC от www.diyinhk.com. Кстати, очень недурно звучит.

А потом возникло желание компьютер заменить на что-то другое, более компактное, экономичное, тихое. Выбирал из разных вариантов, таких, например, как коробочки Pipo с Aliexpress на Intel Atom. Но в итоге решил использовать платформу Raspberry.
Какие я видел плюсы и минусы такого решения?

Плюсы.
Цена.
Наличие специализированных решений для развертывания сетевого плеера на его базе.
Отсутствие конвертации сигнала из I2S в USB и обратно в I2S.
Низкое энергопотребление.
Минусы.
Неудобный и неподходящий для hi-fi дизайн
Низкое качество собственного masterclock и невозможность принять внешний. То есть отсутствие возможности работы с одним общим синхронным masterclock, что ставит крест вообще на основном плюсе, связанным с работой по I2S шине.

Чтобы использовать плюсы и нивелировать минусы я обратился к продукции разработчиков из allo.com. У них есть решение, известное как Kali Reclocker, которое берет I2S сигнал от Малинки, накладывает на него свой чистый качественный masterclock и отдает это все во внешний ЦАП. Решение не дешевое. Эффект, хоть и подтвержден многочисленными откликами, но для меня оставался сомнительным. Тогда я выбрал их ЦАП BOSS, который каким-то образом мог работать в режиме Master для клока Raspberry. Каким именно образом им удалось, подробности не раскрываются, но пообещали, что по качеству это не уступает Kali, при этом конструкция получается в 3 раза дешевле. Сейчас цена на Kali стала ниже.
Решил попробовать.
Заказал себе:
Raspberry Pi 3B — $40
Allo Boss — $65
Еще понадобятся корпус, блок питания, microSD ~ $30
ИТОГО: $135

BOSS I2S DAC


Результаты измерения jitter с сайта производителя

Для тех, кто хочет дополнительного качества можно докупить ISOLATOR, который осуществляет полную гальваническую развязку между Raspberry и DAC. Я себе его не брал, поскольку целью у меня было просто испытать возможность построения недорогого сетевого аудиоплеера и получения качественного звука за минимальные деньги. В качестве дальнейшего апгрейда можно использовать не только эту развязку, но и отдельное, в том числе линейное, питание для ЦАП. Его конструкция это позволяет.
Итак, после того как все компоненты были получены, я приступил к сборке.
Описывать процесс сборки не буду, он не сложный. В конце обзора есть видео.
Далее необходимо подготовить microSD карту с операционной системой. Данный ЦАП поддерживается большинством известных специализированных систем для Raspberry Pi. Я сначала выбрал Volumio, но она у меня не смогла проиндексировать внешний NAS: процесс застревал где-то посредине библиотеки. Тогда я обратился к RuneAudio. Правда тоже без бубна не получилось обойтись. Во-первых, для работы с этим ЦАП необходимо использовать версию 0.4beta, которой на сайте нет, и искать ее нужно в недрах их форума. Вот ссылка на нее.
Но после установки этой операционной системы оказалось, что в недрах ее программного микшера ALSA громкость вывернута на минимум и звука нет. Пришлось подключаться терминалом и исправлять громкость. Зато сканирование библиотеки прошло без сбоев.
Сейчас на форуме появилась новая версия beta 0.5. Я ее не испытывал, поскольку в последней версии Volumio поправили баг со сканированием больших сетевых библиотек, и я перешел на Volumio.
Прослушивание системы.
После включения своего сетевого плеера на базе Raspberry в составе своей системы я сразу отметил, что звучание мне нравится. До этого, моим первым опытом сборки сетевого плеера на базе Raspberry был вариант с недорогим решением с Aliexpress за $15

PIFI Digi DAC+

И там звучание сразу было хоть и не совсем плохим, но точно не hi-fi. Примерно на уровне качественной встроенной звуковой карты компьютера с присущими этому решению жесткостью на средних и высоких частотах и металлическим, цифровым привкусом в звуке. Всё это делает долгое прослушивание утомительным.
Тут же сразу почувствовался другой уровень, хотя сама микросхема ЦАП в обоих решениях одинакова. Но видимо индийские колдуны из Allo, пошаманив с драйверами, клоками, питанием и т.д. смогли выжать из нее максимум. Звук принял мягкие формы. Жесткости не стало. Слушать эту сборку приятно и комфортно. Считаю, что ее вполне можно назвать подходящей под уровень начального hi-fi.
Далее я решил провести сравнительно прослушивание с более взрослым решением, которое является в моей системе основным: безвентиляторный миникомпьютер -> ЦАП Lynx D78B (клон) ($500) -> усилитель NAD C356BEE (был $1000), колонки HECO Celan GT 502 ($2000)
Я подключил плеер Raspberry ко входу усилителя и запустил одновременное воспроизведение одинакового плейлиста на двух источниках: связке комп+ Lynx и Raspberry+AlloBoss. В плейлисте был разный материал: от динамичного indie-rock группы Lush (композиция Hypocrite) до акустических фолк композиций от Dead Can Dance, а также мульти-инструментальных Fleur. Также в плейлисте были Cranberries и другие исполнители.
Могу сказать, что ни я, ни «подопытные» члены семьи разницы почти не услышали. Даже тембрально звук был практически идентичен.
Дополнительным экспериментом стало подключение к усилителю NAD в качестве усилителя мощности diy проекта – усилителя ЭА2014 (Nataly), работающего в классе superA. NAD выполнял роль коммутатора входов. В этой связке разница стала чуть более заметной. В решении на Raspberry на отдельных композициях стал чуть-чуть вылазить «песочек» на верхах. Но все-равно эта разница была исчезающе мала.
А так в целом могу звучание охарактеризовать как достаточно верное, нейтральное, лишенное характерного компьютерного окраса и жесткости. Высокие частоты прозрачные, середина не утомляет и имеет приятный тембр, низ достаточно плотный.

Я покупал комплект с усилителем, у меня получилась такая коробочка:




В итоге мой вывод такой:
Решение на Raspberry однозначно годное. Звучание достаточно взрослое, на уровне решений в 2-3 раза дороже. Его вполне можно использовать не только как настольный плеер для прослушивания в наушниках mp3 во время чтения интернета, но и в составе вполне стационарной системы. При стоимости решения в $130-150 у него конкурентов по соотношению цена/качество практически нет. Все заводские законченные решения начинаются от $600. Исключением можно назвать только SMSL DP3, о котором я расскажу отдельно. Также альтернативой могут быть различные diy проекты на основе других платформ (например, BeagleBone Black), но тут нужно колхозить, готовым решением это не назовешь.

Видео сборки девайса: