Valge raamat, mis annab
Kõrgetasemeline üleview heli
Raspberry Pi SBC-de valikud
Raspberry Pi Ltd
Kolofon
© 2022-2025 Raspberry Pi Ltd
See dokumentatsioon on litsentseeritud Creative Commonsi Attribution-No Derivatives 4.0 International (CC BY-ND) litsentsi alusel.
Versioon 1.0
Ehituskuupäev: 28.05.2025
Juriidiline lahtiütlemine
RASPBERRY PI TOODETE (SH ANDMELEHED) TEHNILISI JA USALDUSVÕIME ANDMEID, MIS ON AEG-AJALT MUUDATUD ("RESSURSSID"), ESITAB RASPBERRY PI LTD ("RPL") "NAGU ON" NING MIS TAHES VÄLJESTUNUD, VÄLJASTATUD VÕI KAUDSETE ANDMED KAUDSED GARANTIID KAUBANDUSVÕIME JA KONKREETSEKS EESMÄRGIKS SOBIVUSE KOHTA VÄLJA TAGATAKSE. KOHALDATAVATE SEADUSTEGA LUBATUD MAKSIMAALSES MÄÄRAS EI VASTUTA RPL MITTE MITTE JUHUL MISGI OTSESE, KAUDSE, JUHUSLIKU, ERI-, EESMÄRGISTE VÕI JÄLJENDUSLIKU KAHJU EEST (SEALHULGAS, KUID MITTE PIIRATUD, TEENUSTE VÕI TEENUSED; KASUTAMINE, ANDMED VÕI KASUM; VÕI ÄRITEGEVUSE KATKESTUS), SIISKI PÕHJUSLIK JA MIS TAHES VASTUTUSE TEOORIA, KAS LEPINGU, RANGE VASTUTUS VÕI DEKETTLIKKUS (KAASA arvatud HOOLETUS VÕI MUUAL MUU), MIS TEKIB MIS TAHES MEIE KASUTAMISE KOHTA. ITY SELLISTE KAHJUSTUSTE KOHTA.
RPL jätab endale õiguse teha RESSURSSE või neis kirjeldatud tooteid mis tahes täiendusi, täiustusi, parandusi või muid muudatusi igal ajal ja ilma täiendava etteteatamata.
RESSURSID on mõeldud oskuslikele kasutajatele, kellel on piisavad disainiteadmised. Kasutajad vastutavad ainuisikuliselt RESSURSIDE valiku ja kasutamise ning nendes kirjeldatud toodete mis tahes rakenduse eest. Kasutaja nõustub hüvitama RPL-ile kõik kohustused, kulud, kahjud või muud kahjud, mis tulenevad RESSURSIDE kasutamisest. RPL annab kasutajatele loa kasutada RESSURSSE ainult koos Raspberry Pi toodetega. Igasugune muu RESSURSIDE kasutamine on keelatud. Litsentsi ei anta ühelegi teisele RPL-i või muule kolmanda osapoole intellektuaalomandi õigusele.
KÕRGE RISKIGA TEGEVUSED. Raspberry Pi tooted ei ole projekteeritud, toodetud ega ette nähtud kasutamiseks ohtlikes keskkondades, mis nõuavad tõrkekindlat toimimist, näiteks tuumarajatiste, õhusõidukite navigatsiooni- või sidesüsteemide, lennujuhtimise, relvasüsteemide või ohutuskriitiliste rakenduste (sh elutoetussüsteemide ja muude meditsiiniseadmete) käitamisel, kus toodete rike võib otseselt põhjustada surma, kehavigastusi või rasket füüsilist või keskkonnakahju („kõrge riskiga tegevused“). RPL ei anna otseselt ega kaudselt garantiid sobivuse kohta kõrge riskiga tegevusteks ega vastuta Raspberry Pi toodete kasutamise või kaasamise eest kõrge riskiga tegevustesse. Raspberry Pi tooteid pakutakse vastavalt RPL-i... StandardtingimusedRPL-i RESSURSIDE pakkumine ei laienda ega muuda RPL-i Standardtingimused sealhulgas, kuid mitte ainult, neis väljendatud vastutusest loobumise ja garantiidega.
Dokumendi versiooniajalugu
| Vabasta | Kuupäev | Kirjeldus |
| 1 | 1-aprill-25 | Esialgne vabastamine |
Dokumendi ulatus
See dokument kehtib järgmiste Raspberry Pi toodete kohta:
| PI 0 | PI 1 | Pi 2 | Pi 3 | Pi 4 | Pi 400 | Pi 5 | Pi 500 | CM1 | CM3 | CM4 | CM5 | Pico | Pico2 | ||||
| 0 | W | H | A | B | A | B | B | Kõik | Kõik | Kõik | Kõik | Kõik | Kõik | Kõik | Kõik | Kõik | Kõik |
| ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ||
Sissejuhatus
Aastate jooksul on Raspberry Pi SBC-de (üheplaadiliste arvutite) heliväljundi valikud muutunud arvukamaks ja nende tarkvaraline juhtimisviis on muutunud.
See dokument käsitleb paljusid teie Raspberry Pi seadme heliväljundi valikuid ja annab juhiseid helivalikute kasutamiseks töölaual ja käsurealt.
See tehniline dokument eeldab, et Raspberry Pi seade töötab Raspberry Pi operatsioonisüsteemiga ning on täielikult ajakohane uusima püsivara ja kernelidega.
Raspberry Pi heliriistvara
HDMI
Kõigil Raspberry Pi SBC-del on HDMI-pistik, mis toetab HDMI-heli. Raspberry Pi SBC ühendamine kõlaritega monitori või teleriga lubab automaatselt HDMI-heli väljundi nende kõlarite kaudu. HDMI-heli on kvaliteetne digitaalsignaal, seega võivad tulemused olla väga head, ja mitmekanaliline heli, näiteks DTS, on toetatud.
Kui kasutate HDMI-videot, aga soovite, et helisignaal oleks eraldatud – näiteksample, ühele ampjaoturit, mis ei toeta HDMI-sisendit, siis peate HDMI-signaalist helisignaali eraldamiseks kasutama täiendavat riistvara, mida nimetatakse jaoturiks. See võib olla kulukas, kuid on ka teisi võimalusi, mida kirjeldatakse allpool.
Analoog PCM/3.5 mm pesa
Raspberry Pi mudelitel B+, 2, 3 ja 4 on 4-kontaktiline 3.5 mm audiopesa, mis toetab audio- ja komposiitvideo signaale. See on madala kvaliteediga analoogväljund, mis genereeritakse PCM-signaalist (impulsskoodmodulatsioon), kuid sobib siiski kõrvaklappide ja lauaarvuti kõlaritega kasutamiseks.
MÄRKUS
Raspberry Pi 5-l puudub analoogheli väljund.
Pistikupesa signaalid on defineeritud järgmises tabelis, alustades kaabli otsast ja lõpetades tipuga. Kaablid on saadaval erinevate määrangutega, seega veenduge, et teil on õige.
| Jacki segment | Signaal |
| Varrukas | Video |
| Sõrmus 2 | Maapind |
| Sõrmus 1 | Õige |
| Vihje | Vasakule |
I2S-põhised adapterplaadid
Kõigil Raspberry Pi SBC mudelitel on GPIO-päises I2S-välisseade. I2S on elektriline jadasiini liidese standard, mida kasutatakse digitaalsete heliseadmete ühendamiseks ja PCM-heliandmete edastamiseks elektroonikaseadme välisseadmete vahel. Raspberry Pi Ltd toodab mitmesuguseid heliplaate, mis ühenduvad GPIO-päisega ja kasutavad I2S-liidest heliandmete edastamiseks SoC-st (süsteem kiibil) lisandplaadile.
Märkus. Lisandmooduleid, mis ühenduvad GPIO-pesa kaudu ja vastavad vastavatele spetsifikatsioonidele, nimetatakse HAT-ideks (hardware Attached on Top – riistvaraliselt ühendatud pealisplaadid). Nende spetsifikatsioonid leiate siit: https://datasheets.raspberrypi.com/
Kogu audio-HAT-ide valikut saab vaadata Raspberry Pi Ltd-st websait: https://www.raspberrypi.com/products/
Heli väljundiks on saadaval ka suur hulk kolmandate osapoolte HAT-e, näiteksample Pimoronilt, HiFiBerrylt, Adafruit'ilt jne ja need pakuvad hulgaliselt erinevaid funktsioone.
USB-heli
Kui HAT-i pole võimalik paigaldada või otsite kiiret ja lihtsat viisi kõrvaklappide väljundi või mikrofoni sisendi pistiku ühendamiseks, on hea valik USB-audioadapter. Need on lihtsad ja odavad seadmed, mis ühendatakse Raspberry Pi SBC ühte USB-A-porti.
Raspberry Pi OS sisaldab vaikimisi USB-heli draivereid; niipea kui seade on ühendatud, peaks see ilmuma seadme menüüsse, mis kuvatakse tegumiribal kõlariikooni paremklõpsamisel.
Süsteem tuvastab automaatselt ka selle, kas ühendatud USB-seadmel on mikrofoni sisend, ja lubab vastava toe.
Bluetooth
Bluetooth-heli viitab heliandmete juhtmevabale edastamisele Bluetooth-tehnoloogia abil, mida kasutatakse väga laialdaselt. See võimaldab Raspberry Pi SBC-l suhelda Bluetooth-kõlarite ja kõrvaklappide/kõrvaklappidega või mis tahes muu Bluetooth-toega heliseadmega. Leviala on üsna lühike – maksimaalselt umbes 10 m.
Bluetooth-seadmed tuleb Raspberry Pi SBC-ga „siduda“ ja pärast seda kuvatakse need töölaua heliseadetes. Bluetooth on Raspberry Pi operatsioonisüsteemis vaikimisi installitud ning Bluetoothi logo kuvatakse töölaua tegumiribal kõigil seadmetel, millel on installitud Bluetooth-riistvara (kas sisseehitatud või Bluetoothi USB-dongli kaudu). Kui Bluetooth on lubatud, on ikoon sinine; kui see on keelatud, on ikoon hall.
Tarkvara tugi
Raspberry Pi OS-i täisversiooni aluseks olev heli tugitarkvara on märkimisväärselt muutunud ja lõppkasutaja jaoks on need muudatused enamasti nähtamatud. Algselt kasutati ALSA-d. Pulse Audio asendas ALSA-d enne praeguse süsteemiga Pipe Wire. Sellel süsteemil on sama funktsionaalsus kui Pulse Audiol ja ühilduv API, kuid sellel on ka laiendused video ja muude funktsioonide haldamiseks, mis muudab video ja heli integreerimise palju lihtsamaks. Kuna Pipe Wire kasutab sama API-t kui Pulse Audio, töötavad Pulse Audio utiliidid Pipe Wire'i süsteemis hästi.
Neid utiliite kasutatakse näiteksamples allpool.
Kujutise suuruse vähendamiseks kasutab Raspberry Pi OS Lite endiselt heli toetamiseks ALSA-d ega sisalda Pipe Wire'i, Pulse Audio ega Bluetoothi heliteeke. Siiski on võimalik installida vastavad teegid nende funktsioonide lisamiseks vastavalt vajadusele ja seda protsessi kirjeldatakse ka allpool.
Töölaud
Nagu eespool mainitud, saab heli toiminguid teha töölaua tegumiribal asuva kõlariikooni kaudu. Ikoonil vasakklõps avab helitugevuse liuguri ja vaigistusnupu, paremklõps aga kuvab saadaolevate heliseadmete loendi. Lihtsalt klõpsake heliseadmel, mida soovite kasutada. Paremklõpsuga on võimalik ka helitugevust muuta.fileiga seade kasutab neid. Need tootedfilepakuvad tavaliselt erinevaid kvaliteeditasemeid.
Kui mikrofoni tugi on lubatud, ilmub menüüsse mikrofoniikoon; paremklõps sellel avab mikrofonispetsiifilised menüüvalikud, näiteks sisendseadme valiku, vasakklõps aga sisendtaseme seaded.
Bluetooth
Bluetooth-seadme sidumiseks vasakklõpsake tegumiribal Bluetoothi ikoonil ja valige seejärel „Lisa seade“. Seejärel hakkab süsteem otsima saadaolevaid seadmeid, mis tuleb nähtavaks tegemiseks lülitada „Avasta“ režiimi. Klõpsake seadmel, kui see loendis kuvatakse, ja seadmed peaksid seejärel paaristuma. Pärast sidumist kuvatakse heliseade menüüs, mille saab valida tegumiribal kõlariikoonil klõpsates.
Käsurida
Kuna Pipe Wire kasutab sama API-t kui Pulse Audio, siis enamik Pulse Audio heli juhtimiseks kasutatavaid käske töötab Pipe Wire'is. pacts on Pulse Audio juhtimise standardviis: lisateabe saamiseks tippige käsureale man pactl.
Raspberry Pi OS Lite'i eeltingimused
Raspberry Pi OS täisinstallil on kõik vajalikud käsurearakendused ja teegid juba installitud. Lite versioonis aga Pipe Wire'i vaikimisi ei installita ja see tuleb heli taasesitamiseks käsitsi installida.
Pipe Wire'i vajalike teekide installimiseks Raspberry Pi OS Lite'ile sisestage järgmine käsk: sudo apt install pipewire pipewire-pulse pipewire-audio pulseaudio-utils Kui kavatsete käitada ALSA-d kasutavaid rakendusi, peate installima ka järgmise käsu: sudo apt install pipewire-alsa
Pärast installimist taaskäivitamine on lihtsaim viis kõige tööle saamiseks.
Heli taasesitus ntamples
Kuvab lühikeses vormingus installitud Pulse'i audiomoodulite loendi (pikk vorm sisaldab palju infot ja on raskesti loetav): $ pactl list modules short Kuvab lühikeses vormingus Pulse'i Audio neeldajate loendi:
$ pactl nimekiri jääb napiks
Raspberry Pi 5-l, mis on ühendatud sisseehitatud heli ja täiendava USB-helikaardiga HDMI-monitoriga, annab see käsk järgmise väljundi: $ pactl list sinks short
179 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo Torujuhe s32le 2kanaliline 48000Hz RIPUTATUD 265 alsa_output.usb-C-Media_Electronics_Inc._USB_PnP_Sound_Device-00.analog-stereo-output Torujuhe s16le 2kanaliline 48000Hz RIPUTATUD
MÄRKUS
Raspberry Pi 5-l pole analoogväljundit.
Raspberry Pi OS Lite installimisel Raspberry Pi 4-le (millel on HDMI ja analoogväljund) tagastatakse järgmine väärtus: $ pactl list sinks short
69 alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback Torujuhe s16le 2kanaliline 48000Hz RIPUTATUD
70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo Torujuhe s32le 2kanaliline 48000Hz RIPUTATUD
Selle Raspberry Pi OS Lite installi puhul HDMI-heli vaikeväärtuse kuvamiseks ja muutmiseks (pange tähele, et see võib juba olla vaikeväärtus) tippige järgmine käsk:
$ pactl get-default-sink
alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback
$ pactl set-default-sink 70
$ pactl get-default-sink
alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo
Esitamiseks kuiampnäiteks tuleb see kõigepealt s-i üles laadidaample cache, antud juhul vaikevalamu juures. Valamu saab muuta, lisades selle nime pactl play-s lõppu.ample käsk:
$ pactl üleslaadimisedampsample.mp3 samplenanimi
$ pactl mängudampsamplenanimi
Heli taasesitamiseks on veelgi lihtsam kasutada käsku Pulse Audio:
$ paplay sample.mp3
pactl-il on võimalus seadistada taasesituse helitugevust. Kuna töölaud kasutab heliteabe hankimiseks ja määramiseks Pulse Audio utiliite, kajastuvad nende käsurea muudatuste täitmine ka töölaua helitugevuse liuguril.
See eksampvähendab helitugevust 10% võrra:
$ pactl set-sink-volume @DEFAULT_SINK@ -10%
See eksample seab helitugevuse 50%-le:
$ pactl set-sink-volume @DEFAULT_SINK@ 50%
On palju-palju Pulse Audio käske, mida siin ei mainita. Pulse Audio websait (https://www.freedesktop.org/wiki/Software/PulseAudio/) ja iga käsu man-leheküljed pakuvad süsteemi kohta ulatuslikku teavet.
Bluetooth
Bluetoothi juhtimine käsurealt võib olla keeruline protsess. Raspberry Pi OS Lite'i kasutamisel on vastavad käsud juba installitud. Kõige kasulikum käsk on bluetoothctl ja mõned näited...ampSelle kasutusviisid on toodud allpool.
Tehke seade teistele seadmetele leitavaks:
$ bluetoothctl leitav
Tehke seade teiste seadmetega sidutavaks:
$ bluetoothctl siduv sisse lülitatud
Leviala piires olevate Bluetooth-seadmete otsimine:
$ bluetoothctl skannimine sisse lülitatud
Lülitage skannimine välja:
$ bluetoothctl scan off bluetoothctl-il on ka interaktiivne režiim, mida saab käivitada parameetriteta käsuga. Järgmine näideampfail käivitab Raspberry Pi 4-l, kus töötab Raspberry Pi OS Lite, interaktiivse režiimi, kus sisestatakse loendikäsk ja kuvatakse tulemused. Bookworm: $ bluetoothctl
Agent registreeritud
[bluetooth]# loend
Kontroller D8:3A:DD:3B:00:00 Pi4Lite [vaikimisi] [bluetooth]#
Nüüd saate interpreterisse käske sisestada ja need täidetakse. Tüüpiline seadme sidumise ja ühenduse loomise protsess võib välja näha järgmine: $ bluetoothctl
Agent registreeritud [bluetooth]# leitav seadmes
Avastatavuse muutmine õnnestus
[CHG] Kontroller D8:3A:DD:3B:00:00 Leitav [bluetooth] seadmega# siduv seadmega
Sidumiskoha muutmine õnnestus
[CHG] Kontroller D8:3A:DD:3B:00:00 Siduv [bluetooth]# skannimine sees
<läheduses olevate seadmete nimekiri võib olla pikk>
[bluetooth]# paar [seadme MAC-aadress, skannimiskäsklusest või seadmest endast, kujul xx:xx:xx:xx:xx:xx] [bluetooth]# skannimine välja lülitatud
[bluetooth]# connect [sama mac aadress] Bluetooth-seade peaks nüüd ilmuma ühendusvõimaluste loendisse, nagu selles näites näidatudampRaspberry Pi OS Lite installi fail:
$ pactl nimekiri jääb napiks
69 alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback Torujuhe s16le 2kanaliline 48000Hz RIPUTATUD
70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo Torujuhe s32le 2kanaliline 48000Hz RIPUTATUD
71 bluez_output.CA_3A_B2_CA_7C_55.1 Torujuhe s32le 2kanaliga 48000Hz RIPUTATUD
$ pactl set-default-sink 71
$ paplayample_audio_file>
Nüüd saate selle vaikeseadeks muuta ja sellel heli taasesitada.
Järeldused
Raspberry Pi Ltd seadmetest on võimalik heliväljundit genereerida mitmel erineval viisil, mis rahuldab enamiku kasutajate vajadusi. See tehniline dokument on need mehhanismid välja toonud ja andnud teavet paljude kohta. Loodetavasti aitavad siin esitatud nõuanded lõppkasutajal valida oma projekti jaoks õige heliväljundi skeemi. Lihtne näideampHelisüsteemide kasutamise juhised on antud, kuid lugeja peaks heli- ja Bluetoothi käskude kohta lisateabe saamiseks lugema kasutusjuhendeid ja man-lehekülgi.
Raspberry Pi on Raspberry Pi Ltd kaubamärk
Raspberry Pi Ltd
Dokumendid / Ressursid
 |
Raspberry Pi SBCS üheplaadiline arvuti [pdfKasutusjuhend SBCS üheplaadiline arvuti, SBCS, üheplaadiline arvuti, pardaarvuti, arvuti |