Un white paper che fornisce un
Alto livello oltreview dell'audio
Opzioni sugli SBC Raspberry Pi
Raspberry Pi Ltd
Colofone
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Versione 1.0
Data di costruzione: 28/05/2025
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Cronologia delle versioni del documento
| Pubblicazione | Data | Descrizione |
| 1 | 1-Apr-25 | Versione iniziale |
Ambito del documento
Questo documento si applica ai seguenti prodotti Raspberry Pi:
| 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 | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto | Tutto |
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Introduzione
Nel corso degli anni, le opzioni disponibili per l'uscita audio sui Raspberry Pi SBC (computer a scheda singola) sono diventate più numerose e il modo in cui vengono gestite dal software è cambiato.
Questo documento illustrerà molte delle opzioni disponibili per l'uscita audio sul tuo dispositivo Raspberry Pi e fornirà istruzioni su come utilizzare le opzioni audio dal desktop e dalla riga di comando.
Questo whitepaper presuppone che il dispositivo Raspberry Pi esegua Raspberry Pi OS e sia completamente aggiornato con gli ultimi firmware e kernel.
Hardware audio Raspberry Pi
Cavo HDMI
Tutti gli SBC Raspberry Pi dispongono di un connettore HDMI che supporta l'audio HDMI. Collegando il Raspberry Pi SBC a un monitor o a un televisore con altoparlanti, l'uscita audio HDMI verrà automaticamente abilitata tramite tali altoparlanti. L'audio HDMI è un segnale digitale di alta qualità, quindi i risultati possono essere molto buoni, e supporta l'audio multicanale come DTS.
Se si utilizza un video HDMI ma si desidera che il segnale audio venga separato, ad esempioample, a un ampSe un convertitore audio/video non supporta l'ingresso HDMI, sarà necessario utilizzare un componente hardware aggiuntivo chiamato splitter per estrarre il segnale audio dal segnale HDMI. Questa soluzione può essere costosa, ma esistono altre opzioni, descritte di seguito.
Jack analogico PCM/3.5 mm
I modelli Raspberry Pi B+, 2, 3 e 4 sono dotati di un jack audio da 3.5 mm a 4 poli in grado di supportare segnali audio e video compositi. Si tratta di un'uscita analogica di bassa qualità generata da un segnale PCM (modulazione a codice di impulso), ma è comunque adatta per cuffie e altoparlanti da scrivania.
NOTA
Il Raspberry Pi 5 non dispone di un'uscita audio analogica.
I segnali dei jack sono definiti nella tabella seguente, partendo dall'estremità del cavo e terminando alla punta. I cavi sono disponibili con diverse assegnazioni, quindi assicuratevi di avere quello corretto.
| Segmento di Jack | Segnale |
| Manica | Video |
| Anello 2 | Terra |
| Anello 1 | Giusto |
| Mancia | Sinistra |
Schede adattatrici basate su I2S
Tutti i modelli di Raspberry Pi SBC dispongono di una periferica I2S disponibile sull'header GPIO. L'I2S è uno standard di interfaccia bus seriale elettrico utilizzato per collegare dispositivi audio digitali e comunicare dati audio PCM tra le periferiche di un dispositivo elettronico. Raspberry Pi Ltd produce una gamma di schede audio che si collegano all'header GPIO e utilizzano l'interfaccia I2S per trasferire dati audio dal SoC (System on a Chip) alla scheda aggiuntiva.
Nota: Le schede aggiuntive che si collegano tramite l'header GPIO e rispettano le specifiche appropriate sono note come HAT (Hardware Attached on Top). Le loro specifiche sono disponibili qui: https://datasheets.raspberrypi.com/
La gamma completa di HAT audio può essere visualizzata su Raspberry Pi Ltd websito: https://www.raspberrypi.com/products/
Sono disponibili anche numerosi HAT di terze parti per l'uscita audio, ad esempioample di Pimoroni, HiFiBerry, Adafruit, ecc., e questi offrono una moltitudine di funzionalità diverse.
Audio USB
Se non è possibile installare un HAT, o se si cerca un modo semplice e veloce per collegare un jack per l'uscita cuffie o l'ingresso microfono, un adattatore audio USB è una buona scelta. Si tratta di dispositivi semplici ed economici che si collegano a una delle porte USB-A del Raspberry Pi SBC.
Raspberry Pi OS include di default i driver per l'audio USB; non appena un dispositivo viene collegato, dovrebbe apparire nel menu dei dispositivi che appare quando si fa clic con il pulsante destro del mouse sull'icona dell'altoparlante sulla barra delle applicazioni.
Il sistema rileverà automaticamente anche se il dispositivo USB collegato dispone di un ingresso microfono e abiliterà il supporto appropriato.
Bluetooth
L'audio Bluetooth si riferisce alla trasmissione wireless di dati audio tramite la tecnologia Bluetooth, ampiamente utilizzata. Permette al Raspberry Pi SBC di comunicare con altoparlanti e cuffie/auricolari Bluetooth, o qualsiasi altro dispositivo audio con supporto Bluetooth. Il raggio d'azione è piuttosto breve: circa 10 m al massimo.
I dispositivi Bluetooth devono essere "associati" al Raspberry Pi SBC e, una volta completata questa operazione, appariranno nelle impostazioni audio sul desktop. Il Bluetooth è installato di default su Raspberry Pi OS, con il logo Bluetooth che appare sulla barra delle applicazioni del desktop su tutti i dispositivi dotati di hardware Bluetooth installato (integrato o tramite un dongle USB Bluetooth). Quando il Bluetooth è abilitato, l'icona sarà blu; quando è disabilitato, l'icona sarà grigia.
Supporto software
Il software di supporto audio di base è cambiato considerevolmente nell'immagine completa del Raspberry Pi OS e, per l'utente finale, queste modifiche sono per lo più trasparenti. Il sottosistema audio originale utilizzato era ALSA. Pulse Audio è succeduto ad ALSA, prima di essere sostituito dal sistema attuale, chiamato Pipe Wire. Questo sistema ha le stesse funzionalità di Pulse Audio e un'API compatibile, ma dispone anche di estensioni per la gestione di video e altre funzionalità, rendendo l'integrazione di video e audio molto più semplice. Poiché Pipe Wire utilizza la stessa API di Pulse Audio, le utility di Pulse Audio funzionano correttamente su un sistema Pipe Wire.
Queste utilità sono utilizzate nell'exampqui sotto.
Per ridurre le dimensioni dell'immagine, Raspberry Pi OS Lite utilizza ancora ALSA per fornire supporto audio e non include librerie audio Pipe Wire, Pulse Audio o Bluetooth. Tuttavia, è possibile installare le librerie appropriate per aggiungere tali funzionalità secondo necessità, seguendo la procedura descritta di seguito.
Scrivania
Come accennato in precedenza, le operazioni audio vengono gestite tramite l'icona dell'altoparlante sulla barra delle applicazioni del desktop. Cliccando con il tasto sinistro del mouse sull'icona si aprono il cursore del volume e il pulsante di disattivazione audio, mentre cliccando con il tasto destro del mouse si apre l'elenco dei dispositivi audio disponibili. Basta cliccare sul dispositivo audio che si desidera utilizzare. È anche possibile, cliccando con il tasto destro del mouse, cambiare il dispositivo audio.files utilizzato da ciascun dispositivo. Questi profiledi solito forniscono diversi livelli di qualità.
Se il supporto del microfono è abilitato, nel menu apparirà l'icona di un microfono; facendo clic con il pulsante destro del mouse su di essa verranno visualizzate le opzioni di menu specifiche del microfono, come la selezione del dispositivo di input, mentre facendo clic con il pulsante sinistro del mouse verranno visualizzate le impostazioni del livello di input.
Bluetooth
Per associare un dispositivo Bluetooth, fare clic con il pulsante sinistro del mouse sull'icona Bluetooth sulla barra delle applicazioni, quindi selezionare "Aggiungi dispositivo". Il sistema inizierà quindi a cercare i dispositivi disponibili, che dovranno essere impostati in modalità "Rileva" per essere visualizzati. Fare clic sul dispositivo quando appare nell'elenco e i dispositivi dovrebbero quindi associarsi. Una volta associato, il dispositivo audio apparirà nel menu, che può essere selezionato facendo clic sull'icona dell'altoparlante sulla barra delle applicazioni.
Riga di comando
Poiché Pipe Wire utilizza la stessa API di Pulse Audio, la maggior parte dei comandi Pulse Audio utilizzati per controllare l'audio funzionano su Pipe Wire. pacts è il metodo standard per controllare Pulse Audio: digitare man pactl nella riga di comando per maggiori dettagli.
Prerequisiti per Raspberry Pi OS Lite
Con un'installazione completa di Raspberry Pi OS, tutte le applicazioni e le librerie da riga di comando necessarie sono già installate. Nella versione Lite, tuttavia, Pipe Wire non è installato di default e deve essere installato manualmente per poter riprodurre l'audio.
Per installare le librerie richieste per Pipe Wire su Raspberry Pi OS Lite, inserisci quanto segue: sudo apt install pipewire pipewire-pulse pipewire-audio pulseaudio-utils Se intendi eseguire applicazioni che utilizzano ALSA, dovrai anche installare quanto segue: sudo apt install pipewire-alsa
Il riavvio dopo l'installazione è il modo più semplice per far funzionare tutto.
Riproduzione audio es.amples
Visualizza un elenco dei moduli audio Pulse installati in formato breve (il formato lungo contiene molte informazioni ed è difficile da leggere): $ pactl list modules short Visualizza un elenco dei sink Pulse Audio in formato breve:
$ pactl list sinks short
Su un Raspberry Pi 5 collegato a un monitor HDMI con audio integrato e una scheda audio USB aggiuntiva, questo comando fornisce il seguente output: $ pactl list sinks short
179 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo Pipe Wire s32le 2ch 48000Hz SOSPESO 265 alsa_output.usb-C-Media_Electronics_Inc._USB_PnP_Sound_Device-00.analog-stereo-output Pipe Wire s16le 2ch 48000Hz SOSPESO
NOTA
Raspberry Pi 5 non ha un'uscita analogica.
Per un'installazione di Raspberry Pi OS Lite su un Raspberry Pi 4, dotato di uscita HDMI e analogica, viene restituito quanto segue: $ pactl list sinks short
69 alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback Pipe Wire s16le 2ch 48000Hz SOSPESO
70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo Pipe Wire s32le 2ch 48000Hz SOSPESO
Per visualizzare e modificare il sink predefinito in audio HDMI (tenendo presente che potrebbe già essere l'impostazione predefinita) su questa installazione di Raspberry Pi OS Lite, digitare:
$ 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
Per riprodurre comeample, prima deve essere caricato su sample cache, in questo caso sul sink predefinito. È possibile modificare il sink aggiungendo il suo nome alla fine del comando pactl play-sampcomando:
$ pactl upload-sampla sample.mp3 sampnome
$ pactl play-sampla sampnome
Esiste un comando Pulse Audio ancora più semplice da usare per riprodurre l'audio:
$ papalay sample.mp3
pactl offre un'opzione per impostare il volume di riproduzione. Poiché il desktop utilizza le utility Pulse Audio per ottenere e impostare le informazioni audio, l'esecuzione di queste modifiche dalla riga di comando si rifletterà anche nel cursore del volume sul desktop.
Questo example riduce il volume del 10%:
$ pactl set-sink-volume @DEFAULT_SINK@ -10%
Questo exampimposta il volume al 50%:
$ pactl set-sink-volume @DEFAULT_SINK@ 50%
Ci sono molti, molti comandi Pulse Audio che non sono menzionati qui. Pulse Audio webposto (https://www.freedesktop.org/wiki/Software/PulseAudio/) e le pagine man per ciascun comando offrono informazioni dettagliate sul sistema.
Bluetooth
Controllare il Bluetooth dalla riga di comando può essere un processo complicato. Utilizzando Raspberry Pi OS Lite, i comandi appropriati sono già installati. Il comando più utile è bluetoothctl, e alcuni esempiampDi seguito sono riportati alcuni esempi di utilizzo.
Rendi il dispositivo rilevabile da altri dispositivi:
$ bluetoothctl rilevabile su
Rendere il dispositivo associabile ad altri dispositivi:
$ bluetoothctl accoppiabile su
Cerca dispositivi Bluetooth nel raggio d'azione:
$ bluetoothctl scansiona su
Disattiva la scansione:
$ bluetoothctl scan off bluetoothctl ha anche una modalità interattiva, che viene richiamata utilizzando il comando senza parametri. Il seguente esempioample esegue la modalità interattiva, in cui viene inserito il comando list e vengono mostrati i risultati, su un Raspberry Pi 4 con Raspberry Pi OS Lite Bookworm: $ bluetoothctl
Agente registrato
[bluetooth]# elenco
Controller D8:3A:DD:3B:00:00 Pi4Lite [predefinito] [bluetooth]#
Ora puoi digitare i comandi nell'interprete e questi verranno eseguiti. Un tipico processo per l'associazione e la successiva connessione a un dispositivo potrebbe essere il seguente: $ bluetoothctl
Agente registrato [bluetooth]# rilevabile su
Modifica rilevabile riuscita
[CHG] Controller D8:3A:DD:3B:00:00 Rilevabile su [bluetooth]# abbinabile su
La modifica dell'abbinamento è riuscita
[CHG] Controller D8:3A:DD:3B:00:00 Abbinabile su [bluetooth]# scansione attiva
< potrebbe esserci un lungo elenco di dispositivi nelle vicinanze >
[bluetooth]# coppia [indirizzo MAC del dispositivo, dal comando di scansione o dal dispositivo stesso, nel formato xx:xx:xx:xx:xx:xx] [bluetooth]# scansione disattivata
[bluetooth]# connect [stesso indirizzo mac] Il dispositivo Bluetooth dovrebbe ora apparire nell'elenco dei sink, come mostrato in questo esempioample da un'installazione Raspberry Pi OS Lite:
$ pactl list sinks short
69 alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback Pipe Wire s16le 2ch 48000Hz SOSPESO
70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo Pipe Wire s32le 2ch 48000Hz SOSPESO
71 bluez_output.CA_3A_B2_CA_7C_55.1 Tubo Filo s32le 2ch 48000Hz SOSPESO
$ pactl set-default-sink 71
$ papaplayample_audio_file>
Ora puoi impostarlo come predefinito e riprodurre l'audio su di esso.
Conclusioni
Esistono diversi modi per produrre un'uscita audio dai dispositivi Raspberry Pi Ltd, soddisfacendo la stragrande maggioranza delle esigenze degli utenti. Questo whitepaper ha delineato tali meccanismi e fornito informazioni su molti di essi. Si spera che i consigli qui presentati aiutino l'utente finale a scegliere lo schema di uscita audio più adatto al proprio progetto. Semplice esempioampSono state fornite istruzioni su come utilizzare i sistemi audio, ma per maggiori dettagli il lettore dovrebbe consultare i manuali e le pagine man per i comandi audio e Bluetooth.
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