使用Spresense制作高分辨率音乐播放器！

 

第1回 ：什么是Spresense？

大家好，我是吉田！
这是使用索尼推出的Spresense 进行电子制作的第2篇，从这一篇起，我就要开始使用Spresense一些特有的功能，制作一些有趣的作品。
既然是索尼推出来的开发板，那就先用它做一个音频相关的作品——高分辨率音乐播放器吧！

1.连接Spresense扩展板

在上一篇中，我们使用了Spresense的主板，也就是Spresense的基础部分。在本项目中，因为要涉及到音频相关的功能，所以需要连接扩展板。Spresense扩展板配备了主板所没有的音频插孔和SD卡插槽。

先将扩展板的端口部位放在主板上，然后使用附带的端子进行固定。仅仅这样，就可以实现主板和扩展板之间的连动了。

当端口和端子发出“咔嗒”的一声时，就表示主板和扩展板合二为一，完成连接了（见下图）。

下一步，将所需的部件安装在扩展板上。
先将小型扬声器的插头插入扩展板的3.5mm插孔内。
接下来需要准备好Micro SD卡。SD卡里面要提前存储一些高分辨率音源的音乐文件，所以需要先将SD卡插入电脑。

目前Spresense能够支持的高分辨率音源为WAV格式文件。因为后面还要进行播放测试，所以需要准备一些音源样本。比如，通过下述ONKYO网站，就能下载各种格式的高分辨率音源样本，请按照个人喜好自行下载。
e-onkyo提供的免费高分辨率音源样本

我们暂且就下载马勒的WAV格式的交响曲吧，将其命名为HiRes1.wav，然后直接保存在SD卡中。

将文件保存至SD卡之后，将SD卡插入扩展板的SD卡插槽里面，再用USB数据线连接电脑和主板。

此时，我们需要在电脑上先启动Arduino IDE，然后在文件 ＞ Sketch示例 ＞ Spresense用的Sketch示例中的SDHCI 中，选择“UsbMsc”这一Sketch。
该Sketch是用于识别插在Spresense上的SD卡的Sketch，所以需要将其加载到Sprense里面。
加载完成后，启动串口监视器，这时监视器会弹出“USB MSC Prepared!”的消息，这就表示Spresense成功识别到了SD卡。

然后拔出连接在主板上的USB数据线，插入扩展板的USB端口，将扩展板连接至电脑。
这样一来，就能通过Spresense扩展板，将SD卡识别成磁盘并读取里面的内容了。

这样操作之后，如果能够看到SD卡里面的文件（如果是照片，则在“电脑端SD”这个磁盘内），则表示主板、扩展板、SD卡实现了相互连接。

2. 使用高分辨率解码器和示例Sketch播放音乐

接下来，要通过Spresense播放高分辨率WAV文件，还需要安装解码器。
话虽如此，但实际上Spresense Arduino Library里面已经有解码器了，所以只要在库里面选中之后，加载到SD卡里面就可以了。

然后，再把USB数据线插在扩展板上的那一端，改插至主板。
在Arduino IDE中点击文件 > Sketch示例 > Audio > dsp_installer，选中wav_dec_installer。

加载至Spresense之后，启动串口监视器。
串口监视器中会出现“Select where to install WAVDEC?”的提示，这时解码器的加载位置选择“ [1] SD Card”。

这样，“WAVDEC”这一解码器文件就被加载到了SD卡中。（之后，如果在SD卡中查看的话，所呈现出来的就是下图所示的界面。）

如此一来，提供音源的SD卡和播放音频的扬声器就全部配置完毕，接下来就要用到Spresense Library里面的用于播放音乐的示例Sketch了，赶紧体验一下高分辨率音频吧。

再次从Arduino的菜单中，选择文件 > Sketch示例 > Audio > application里面的player_hires。

该Sketch的中间向后部分有一行是用于指定播放的文件名的命令，需要将此处的文件名改成自己准备好的音源文件名称。

myFile = theSD.open(“HiRes1.wav”);

如果音源的比特率是192kHz/24bit，则还需要进行下述变更。

AS_SAMPLINGRATE_192000

（如果是e-onkyo的音源，则其比特率是96kHz/24bit，不需要进行任何变更。）

接下来将它加载至Spresense，启动串口监视器。

启动之后，先是跳出“Initialization, Open!”，然后执行“Play!”命令，这样就会开始播放马勒的交响曲了！也许会因为扬声器的缘故，或者因为没有比较着听而很难判断音质是否达到了高分辨率级别，但总归是能够享受到高质量的音乐了！

3. 打造成小型音乐播放器式样，享受高分辨率音乐

如果就做成这个样子，那看上去也未免过于寒酸。所以，最后我将使用Spresense的包装盒，将其打造成小型音乐播放器的式样。

首先，为了控制该电子作品的整体尺寸，需要给主板连接小型锂聚合物充电电池。因为主板带了电源端子（左边照片中右上角带+−符号部位），将电源插座就焊在这个位置。

因为Spresense配了电路，所以只需要将电池插入这个电源插座，就能同时给主板和扩展板供电。Spresense不愧是以低功耗著称的开发板，仅仅是这种小型电池，也能使用好几个小时。

接下来的处理，与其说是电子制作，还不如说是单纯的手工制作。Spresense的包装盒尺寸正好合适，我们就用空包装盒来制作播放器的外壳。
先在包装盒上裁剪出一个长方形的孔，大小能够看到主板即可，但是要确保从正面可以看到LED以及复位按钮。
盒子的上方要留出耳机插口孔以及SD卡插拔所需的空间。

再用双面胶等工具，固定好Spresense主板、扩展板以及电池。
在盒子下方也需要开一个可以插USB数据线的孔。

如此一来，播放器从正面看，其外形如下，在盒子上方可以进行SD卡的插拔操作，下方可以用USB数据线连接电脑，更换音乐文件。

接下来，通过USB数据线连接主板和电脑，对示例Sketch “player_hires”稍作修改。

首先，需要在最开始的setup()部分追加函数，用来控制主板上的LED（从LED0到LED4，共4个）。

void setup()
{
pinMode(LED0, OUTPUT);
pinMode(LED1, OUTPUT);
pinMode(LED2, OUTPUT);
pinMode(LED3, OUTPUT);

再在程序中间位置的音乐生成部分（Play!部分），如下所示，将digitalWrite编辑为HIGH，这样就可以让LED亮灯。

puts(“Play!”);
digitalWrite(LED0, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(LED1, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(LED2, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(LED3, HIGH);
delay(100);

最后，在音乐结束部分（Main player File End!部分），如下所示，将digitalWrite编辑为LOW，这样LED就只会在音乐播放期间亮灯。

printf(“Main player File End!\n”);
digitalWrite(LED0, LOW);
delay(100);
digitalWrite(LED1, LOW);
delay(100);
digitalWrite(LED2, LOW);
delay(100);
digitalWrite(LED3, LOW);
delay(100);

编辑完成之后，将该Sketch名称改成类似于“player_hires_led”这样的名称，加载至Spresense。

所有操作完成之后，我们就来欣赏音乐吧。音乐播放期间，四个绿色LED都会亮起来，亮灯就表示播放器正在播放音乐。
※出于版权保护的考虑，下述视频不带音频。

 

4. 总结

在本项目中，通过使用索尼的Spresense扩展板，轻松地实现了高分辨率音源的播放。
因为扩展板自带SD卡插槽、音频插孔，且Spresense Arduino Library里面原本就有高分辨率解码器，所以本项目的实现非常简单。
低功耗原本就是Spresense的卖点之一，所以即使用一块小电池，也能支持相当长时间的音乐播放。可以说，该开发板在各类移动设备的制作方面非常实用。

在下一个项目中，我将使用ROHM推出的与Spresense兼容的附加板，在电子作品中，添加更多的通过Spresense可以实现的功能（比如传感器检测），敬请期待！

(吉田)

本系列连载的内容

第1篇：什么是Spresense？
第2篇：使用Spresense制作高分辨率音乐播放器！（本文）
第3篇：使用ROHM附加板，通过Spresense轻松实现传感器检测！
第4篇：使用ROHM的BLE附加板，通过智能手机玩转高分辨率音乐播放器！
第5篇：使用Spresense相机板制作数码相机！