Hifiberry, der Netzwerkplayer
Aktuelles Projekt - under construction


Schon seit einiger Zeit bestand der Gedanke, mir einen Netzwerkplayer zuzulegen. Es sollte eine klassische Hifikomponente werden, welche auch nachträglich an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden kann.
Folgende Wünsche sollten berücksichtigt werden:

- Wiedergabe von allen üblichen, besonders hochauflösenden Audioformaten.
- Internetradio, Bedienung ohne externe Komponenten möglich.
- Wiedergabe von USB-Medien oder von der NAS.
- Streamingempfang von Handys, PCs und Tablets.
- Empfang von Airplay
- Aufbau als klassisches Hifigerät, so dass zur Wiedergabe kein PC oder Tablet benötigt wird.
- Anzeige über ein internes Display.
- HDMI-Ausgang, falls später auch die Videoausgabe erwünscht sein sollte.

Im Sommer 2015 war es dann soweit, ein Raspberry Pi fand Einzug in unseren Bastelkeller. Lange hatten wir nicht mehr so viel Spaß mit einem Bauteil.
Es ist unglaublich, welche Möglichkeuten man mit diesem 30EUR-Computer hat. Vom Desktopersatz, über die Programmierumgebung, bis hin zu allen möglichen, selbst erstellten Projekten lässt sich alles Mögliche bewerkstelligen.

Für dieses Projekt entschieden wir uns für eine Raspberryan-Installation (ein Debianderivat, speziell für den Raspberry Pi) mit Kodi (eine Mediaplayeroberfläche).
Man bekommt so etwas, in Form von OPenElec, auch schon fertig vorkonfiguriert, doch lässt sich die manuelle Installation unter Raspbian wesentlich einfacher anpassen. Man kann eigene Programme einbinden und ist freier in der Systemanpassung, da man auf einem klassischen Linuxsystem arbeitet.




I. Shopping

Nach einigen Recherchen ist die Entscheidung auf das Pi-Display von Element14 gefallen, da es über die Grafikschnittstelle des Pi angesprochen wird. Dadurch bleiben sowohl der HDMI-Port, als auch die GPIO-Schnittstelle frei. über die GPIO-Pins soll später ein Audio-DAC, eventuell der HifiBarry angespochen werden. Die Eingabe soll über ein kleines Keybord erfolgen, so dass eine extrene Tastatur später entfallen kann.

Die Zutaten   


II. Erster Testaufbau

Um nicht lange auf das erste Ergebnis warten zu müssen, entschied ich mich wieder für einen Probeaufbau.
Die Bedienung über das Keyboard, Display und Software funktionieren schon wunschgemäß. Die Schnittstellen sind schon zu den zukünftigen Gehäuseöffnungen verlängert.
Im nächsten Schritt folgen der DAC und die Stromversorgung mittels internem Netzteil.

Das Testgehäuse

Das Testgehäuse    Das Testgehäuse    Das Testgehäuse   



III. Der DAC

Es ist eine ganze Reihe von Wandlerplatinen, speziell für den Raspberry erhältlich, vom einfachen Digitalausgang bis zum kompletten Wandler. Die zwei bekanntesten dürften der Hifiberry und der Sabre sein.
Meine Wahl ist letztendlich auf den Hifiberry DAC+ PRO gefallen, da er sehr gut dokumentiert ist und im Forum eine große community hat, welche notfalls mit Rat und Tat Hilfe leistet. Die Proversion verfügt noch zusätzlich über eine galvanische Trennung vor dem Burr-Brown-Chip und eine Hardware-Lautstärkereglung (die ich nicht nutze). Wir haben viel ausprobiert und letztendlich haben sich zwei Maßnahmen als klanglich vorteilhaft herausgestellt.
1. Eine gute Spannungsversorgung. Angefange haben wir mit einem einfachen Steckernetzteil und sind letztendlich bei einem analogen Doppelnetzteil von Thel gelandet, mit welchem man die Digitalsektion und den Wandler jeweils separat versorgen kann.
2. Die räumliche Trennung von RaspberryPi und DAC. Ursrünglich nur für den Testaufbau vorgesehen, da noch andere GPIOs belegt werden sollten, stelle sie sich als sehr positiv heraus. Ich habe eine Stiftleise von den nicht benötigten Leitungen befreit und dann auf dem DAC verlötet. Nun kann man mit einem handelsüblichen Flachbandkabel die Verbindung herstellen und die nötige Distanz schaffen.
Folgende Pins werden vom Hifiberry benötigt.

PIN 01 - 3,3V
PIN 03 - GPIO 02
PIN 05 - GPIO 03
PIN 12 - GPIO 18
PIN 31 - GPIO 06 (Masterclock, wird noch nicht unterstützt)
PIN 35 - GPIO 19
PIN 38 - GPIO 20
PIN 40 - GPIO 21
PIN 06 - Masse (oder jege beliebige andere Masse)

Lohn der Arbeit ist eine deutlich aufgeräumtere Abbildung der Bühne und mehr Tiefe im Raum.

Das Testgehäuse    Das Testgehäuse   



IV. Die Stromversorgung

Die Stromversorgung hat hardwareseitig bei diesem Projekt den größten Zeitanteil in Ansprch genommen. Angefangen mit einem 5V2A Steckernetzteil, wurden unter anderem verschiedene Schalt-, Labor- und Analognetzuteile ausprobiert. Das mit Abstand beste Ergebnis brachte, wie bereits oben beschrieben, die Auftrennung der Stromversorgung in Wandler- und Digitalsektion. Die anfängliche Sorge, dass es zu erhöhten Ausgleichsströmen über die Masseverbindung zwischen Pi und DAC kommen könnte, hat sich glücklicherweise nicht bestätigt.
Die Wahl fiel schließlich auf ein Netzteil von Thel Audio, welches zwei getrennte Spannungen zur Verfügung stellt, das NT-25HQ. Es leistet 2x 5V1,8A.

Das Testgehäuse   



V. Das Gehäuse

Zum Gehäuse gibt es nicht viel zu berichten. Die Seitenteile sind Profile von Hifi2000, alle weiteren Teile habe ich aus Aluminium selbst gefertigt, dann eloxieren lassen und letztendlich noch selbst graviert.

Das Testgehäuse    Das Testgehäuse    Das Testgehäuse    Das Testgehäuse   

Das Testgehäuse    Das Testgehäuse    Das Testgehäuse   




VI. Das Display

Das Touch-Display von Element14 kam mir wie gerufen. Die Ansteuerung erfolgt über den Grafikport der Pi, so dass keine GPIO-Pins belegt werden und auch die HDMI-Schnittstelle bleibt frei, es benötigt die schon vorhandenen 5V und die Touch-Funktion wird schon von Raspbian unterstützt.



VII. Infos und Tips

- Nicht alle W-Lan-Stick funktionieren fehlerfrei, teilweise kommt es zu Tonunterbrechungen oder Fehlern bei der Fersteuerung. Gute Erfahrungen habe ich mit dem Edimax EW-7612UAn V2 gemacht.
- Zur Fernsteuerung via Handy oder Tablet nutzte ich Yatse.
- in Kodi IMMER sofort den CEC-Adapter deaktivieren, er braucht viel Rechenleisung und macht das System instabiel.
- Was nicht funktioniert hat oder keinen Vorteil brachts:
   > Unterbrechnung der Masseleitung zwischen Pi und DAC.
   > RCA-Buchsen vom DAC trennen und mittels Kabel zur Rückwand führen.
   > Das Gehäuse, mittels Eisenblech, in verschiedene Kammern für die einzelnen Module zu trennen.
- Das Netzteil bekommt man bei Thel Audio
- Das nette Tastaturmodul bekommt man bei Audiophonics



Update 12.2016

VIII. Streamer Nr.2

Da der erste Streamer in andere Hände gelangte, wollte ich im zweiten Modell einige Änderungen verwirklichen.

Das Gehäuse
Beim ersten Modell habe ich noch Fertigmodule für den Boden und die Wände genutzt. Nun habe ich, wie bei meinen anderen Geräten auch, alles selbst gefertigt.
Die Software
Wir haben einige Softwaredistributionen ausprobiert, letztendlich bekommt Max2Play eine riesige Empfehlung von uns. Sie ist wunderbar bedienbar, klanglich auf einem Niveau mit Volumino und bietet sehr kompfortable Erweiterungsmodule für DACs, Displays und verschiedene Softwaremodule. Die Musik ist auf einer Synology NAS gespeichert und bedient wird das System, sehr kompfortabel, über ein Tablet.
Das Flachbandkabel
In der zweiten Version ist es entfallen, der DAC ist wieder direkt auf der Pi montiert und nun befindet sich ein Stück Trafoblech zwischen den Modulen. Geplant ist, den neuen Player mit zwei Ausgangsplatinen zu bestücken, erstens mit einer DAC-Platine und zweitens einer mit Digitalausgang (Hifiberry DigiPlus). Damit die Verkabelung nicht zu kompliziert wird, der Dac aber trotzdem vor den Einstreuungen des Raspberry geschützt ist, befindet sich nun ein Stück Trafoblech zwischen den Modulen, welches als Abschirmung dient. Probieren Sie es einfach aus.

Das Testgehäuse    Das Testgehäuse    Das Testgehäuse

Das Testgehäuse    Das Testgehäuse    Das Testgehäuse   




IX. Ministream

Irgendwann, im letzten Sommer, geschah es. Mein alter Yamaha-Tuner stellte nach mehreren Jahrzehnten treuen Dienstes seine Funktion ein.
Da inzwischen einige Max2Play-Clients in unserem Haus laufen und das System von der ganzen Familie gemocht und genutzt wird, sollte auch ein Player die Werkstatt halbwegs audiophil versorgen. Dabei mussten der Bauaufwand und die Kosten aber überschaubar bleiben, so dass das Konzept des großen Player übernommen, aber um folgende Punkte budgetiert wurde.
- Die Tonausgabe erfolgt über eine noch vorhandene USB-Soundkarte.
- Das Display stammt von Watterott Electronic und misst nur 3,5 Zoll.
- Die Spannungsversorgung übernimmt ein schlichtes Steckernetzteil.
- Das Gehäuse entstand teilweise aus den Resten eines alten Leistungsdimmers.

Als bisher größtes Hindernis dieses Projekts erwies sich das Update auf die Pi3.0, welche sich bei uns bisher in jeder Hinsicht als nachteilig zur 2.0 erwies. Abgesehen von Thermikproblemen und höherem Stromverbrauch erweisen sich die onboard verbauten Bluetooth- und WLan-Module als äußerst problematisch. Trotz Deaktivierung in der Konfigurationsoberfläche werden sie weiter von Raspbian erkannt und als Modul "0" in das System eingebunden. Dadurch lässt sich kein externer WLan-Stick nutzen woraus folgt, dass man die Pi in kein abschirmendes Metallgehäuse einbauen kann. Wir haben uns erst mal mit einem Netzwerkkabel beholfen und werden, sobald wir die Lösung haben, natürlich darüber berichten.

Update Januar 2017
Mit dem letzten Update von Max2Play wurde unter "Raspberry Einstellungen" die Funktion "Disable Default WiFi Interface WLAN0 on RPI3" eingeführt. Nun funktionieren auch externe WLAN-Sticks problemlos.
Deaktiviert man zusätzlich Onboard-Audio und Onboard-Bluetooth, arbeitet bei mir auch der HfiBerry-DAC störungsfrei.
Dem Einsatz der RaspberryPi 3.0B steht damit nichts mehr im Wege.

Das Testgehäuse    Das Testgehäuse    Das Testgehäuse    Das Testgehäuse




X. MAX2PLAY

Wenn nun das Interesse an einem eigenen Player geweckt ist, kann ich nur den Besuch der Homepage von M2P empfehlen.
Die aktuellen Images findet man im Downloadbereich, bei Fragen hilft die aktive Forumsgemeinde und im Blog werden Community-Projekte und Neuigkeiten vorgestellt.
Unter anderem wird man dort einen Bericht über meinen Hifiberry finden.

MAX2PLAY

Bericht über meinen Player im Blog von MAX2Play

Auch auf der Homepage von HifiBerry ist ein Bericht erschienen.
Bericht über meinen Player auf der Seite der Firma HifiBerry




XI. Do It Yourself Gehäuse für HifiBerry

Um es interessierten Bastlern zu ermöglichen ihren eigenen Hifistreamer zu bauen, werde ich einen Gehäusebausatz anbieten.
Bilder, Preise und Daten werden, ab ca. Februar 2017, hier zu finden sein.

Interessenten können sich schon jetzt in eine Mailliste eintragen lassen und werden, sobald die Planung abgeschlossen ist, von mir informiert.
Bitte teilen Sie mir Ihre Wünsche mit.
Audiophile Grüße,
Carsten

Mail in die Interessenliste zum Streamergehäuse






XII. Die Stückliste für HifiBerry
Achtung, diese Stückliste ist nicht zum PiBox Streamergehäuse kompatibel


Da nun schon mehrfach Interesse an den verwendeten Bauteilen bestand, habe ich eine Stückliste, incl. der Bezugsquellen erstellt.
Natürlich wird jeder seinen Player individuell, nach seinem Geschmack gestalten. Das macht ja einen Teil des Reizes von DIY aus, doch hoffe ich damit einige Unklarheiten bei der Teilebeschaffung ausräumen zu können.

Aus dem Sop von MAX2PLAY
- 1 Stück Raspberry Pi 2B oder 3B
- 1 Stück 7 Zoll Raspberry Display
- 1 Stück Hifiberry DAC+ Pro
- 1 Stück Premiumlizens MAX2PLAY

Aus dem Shop von Thel Audioworld
- 1 Stück Netzteil Thel NT-25HQ-09

Ist in Vorbereiteung, bei mir bestellbar ab ca. Ende Februar 2017
- 1 Stück Gehäusebausatz incl. eines Bausatzes für ein Tastaturmodul

Aus dem Shop von Audiophonics
- 1 Stück Aluminium Druckknopf 5469
- 1 Stück Audiophonics Keyboard Controller XBMC 8435
- 2 Stück Micro USB Male Power Cable 9405
- 1 Stück Panel mount USB-A male to USB-A female
- 1 Stück Panel mount HDMI male to female 1.4
- 1 Stück Panel mount Ethernet RJ45 780
- 1 Stück Neutrik NYS367 rot 896
- 1 Stück Neutrik NYS367 schwarz 897
- 1 Stück Viablue EPC-1 Silver Unbalanced Interconnector Cable 6798
- 1 Stück Embase IEC Buchse mit Schalter und Sicherungshalter 8965

Diverses:
- 15 Pin FFC- Kabel, Pitch1, 150mm zum Anschluss des Displays an die Pi
- USB Micro Kabel 0,3 m weiss USB 2.0 A Stecker -> Micro B Stecker
- M3 Gewindehülsen zur Montage der Patinen
- WLan-Stick Edimax EW-7612An V2
- USB-Hub
- Schrauben, Kabel...