HiFiBerry DAC2 Pro, Soundkarte für Raspberry Pi

Beschreibung

Der HiFiBerry DAC2 Pro ist ein kombinierter Digital-Analog-Wandler (DAC) und Analog-Digital-Wandler (ADC) in Form eines HAT-kompatiblen Aufsteckboards für Raspberry-Pi-Modelle mit 40-poliger GPIO-Schnittstelle. Das Board ist auf hochwertige Audiowiedergabe zu einem zugänglichen Preis ausgerichtet und wird direkt auf den Raspberry Pi aufgesteckt, ohne dass zusätzliche Kabel oder externe Stromversorgung notwendig sind. Die Stromversorgung erfolgt vollständig über den Raspberry Pi. Das Board wird als vorgefertigter Bausatz geliefert und erfordert kein Löten.

Der verbaute Burr-Brown DAC arbeitet mit einer Auflösung von 192 kHz bei 24 Bit und ermöglicht damit die Wiedergabe hochauflösender Audiodateien. Ein integrierter Kopfhörerverstärker erlaubt den direkten Anschluss von Kopfhörern. Für erweiterte Audioverarbeitungsaufgaben kann das Board optional mit einem digitalen Signalprozessor (DSP) ausgestattet werden, was eine flexible Verarbeitung von Audiosignalen ermöglicht. Ein DSP ist ein spezialisierter Prozessor, der Audiosignale in Echtzeit verändern kann, etwa für Equalizer-Funktionen oder Raumklangberechnung. Die Hardware-Lautstärkeregelung des DAC lässt sich über ALSA-kompatible Programme steuern, darunter alsamixer. ALSA (Advanced Linux Sound Architecture) ist das standardmäßige Soundsystem unter Linux, das auf dem Raspberry Pi eingesetzt wird. Eingangs- und Ausgangsparameter des Boards sind über dieses System konfigurierbar.

Zwei rauscharme lineare Spannungsregler sorgen für eine stabile Spannungsversorgung der Audiokomponenten, was Störgeräusche im Audiosignal reduziert. Ein Low-Jitter Dual-Domain-Takt arbeitet unabhängig von den Taktquellen des Raspberry Pi. Jitter bezeichnet unregelmäßige Abweichungen im Taktsignal, die bei der Audiowiedergabe hörbare Verzerrungen verursachen können. Die Dual-Domain-Taktlösung minimiert diesen Effekt und verbessert so die Genauigkeit der Audiowiedergabe. Die RCA-Ausgangsanschlüsse (Cinchbuchsen) sind vergoldet, was eine langlebige und oxidationsresistente Verbindung zu analogen Audioverstärkern gewährleistet. Ein zusätzlicher Audioanschluss ermöglicht die Anbindung externer analoger Audioverstärker.

Das Board entspricht dem HAT-Standard (Hardware Attached on Top) für Raspberry-Pi-Erweiterungen und verfügt über ein EEPROM, das eine automatische Konfiguration beim Hochfahren des Raspberry Pi ermöglicht. Ein EEPROM ist ein kleiner, nichtflüchtiger Speicherbaustein, der Konfigurationsdaten dauerhaft speichert, sodass das Betriebssystem das Board automatisch erkennt und einrichtet. Im Lieferumfang sind vier M2,5x12mm Abstandshalter enthalten, die zur sicheren Befestigung des Boards auf dem Raspberry Pi dienen.

Zur Nutzung der ADC-Eingangsfunktion ist ein Linux-Kernel ab Version 4.18.12 erforderlich. Aktuelle Versionen von Raspberry Pi OS enthalten die notwendigen Treiber bereits. Bei älteren Kernelversionen kann ein Kernel-Update über das Werkzeug rpi-update durchgeführt werden. Für Raspbian-basierte Systeme erfolgt dies über die Paketverwaltung apt-get. Andere Debian-basierte Distributionen wie OSMC unterstützen rpi-update in der Regel ebenfalls, jedoch ohne Herstellergarantie. OpenElec verwendet ein abweichendes Dateisystem-Layout und einen eigenen Kernel, weshalb rpi-update dort nicht anwendbar ist.

Der HiFiBerry DAC2 Pro eignet sich als Audioerweiterung für Raspberry-Pi-basierte Mediaplayer, Netzwerk-Audiostreamer, Multiroom-Audiosysteme und andere Projekte, bei denen eine qualitativ hochwertige Audioausgabe über den Raspberry Pi benötigt wird. Das Board ersetzt den integrierten 3,5-mm-Audioausgang des Raspberry Pi durch eine Audiolösung mit verbesserter Signalqualität, geringerem Rauschen und höherer Auflösung. Der integrierte Kopfhörerverstärker ermöglicht den direkten Betrieb mit Kopfhörern ohne externen Verstärker. Die optionale DSP-Erweiterung ermöglicht Anwendungen wie parametrisches Equalizing, aktive Lautsprecherweichen oder Raumkorrekturen direkt auf dem Board, ohne die CPU des Raspberry Pi zu belasten.

Merkmale im Überblick

• DAC mit 192 kHz und 24 Bit für hochauflösende Audiowiedergabe
• Stereo-Ausgang über vergoldete RCA-Cinchbuchsen
• Integrierter Kopfhörerverstärker für den direkten Anschluss von Kopfhörern
• Optionaler DSP nachrüstbar für erweiterte Audioverarbeitung
• Direktaufsteckbar auf den Raspberry Pi, keine zusätzlichen Kabel notwendig
• Stromversorgung über den Raspberry Pi, keine externe Stromversorgung notwendig
• Kein Löten erforderlich, wird als vorgefertigter Bausatz geliefert

• Alle Raspberry-Pi-Modelle mit 40-poliger GPIO-Schnittstelle
• Raspberry Pi 2
• Raspberry Pi 3 / 3B / 3B+
• Raspberry Pi 4
• Raspberry Pi 5
• Raspberry Pi Zero 2 W
• Raspberry Pi OS (Raspbian), OSMC und andere Debian-basierte Linux-Distributionen
• ALSA-kompatible Audiosoftware unter Linux (z. B. alsamixer)
• Nicht kompatibel mit OpenElec (abweichendes Kernel-Layout)

• Typ: Digital-Analog-Wandler (DAC) und Analog-Digital-Wandler (ADC) als Raspberry Pi HAT
• DAC-Chip: Burr-Brown DAC
• Abtastrate: bis zu 192 kHz
• Bittiefe: 24 Bit
• Ausgangsanschlüsse: Vergoldete RCA-Cinchbuchsen (Stereo), Audioanschluss für analogen Audioverstärker, Kopfhörerausgang (integrierter Verstärker)
• Lautstärkeregelung: Hardware-seitig, steuerbar über ALSA-kompatible Software
• Taktgebung: Low-Jitter Dual-Domain-Takt, unabhängig vom Raspberry-Pi-Takt
• Spannungsregler: Zwei rauscharme lineare Spannungsregler
• Stromversorgung: Über 40-poligen GPIO des Raspberry Pi
• Schnittstelle: 40-poliger GPIO-Stecker, PinSocket 2x20, 2,54mm Rastermaß
• HAT-Standard: HAT-konform
• EEPROM: Vorhanden, für automatische Konfiguration
• DSP-Erweiterung: Optional nachrüstbar
• Montage: Kein Löten erforderlich, direktes Aufstecken
• Platinengröße: 65,0 x 56,0 mm (ermittelt aus STEP-Datei Version 2.6)
• Maximale Bauteilhöhe über Platine: ca. 11,1 mm
• Mindest-Kernelversion für ADC-Eingangsfunktion: Linux-Kernel 4.18.12

• STEP-Datei Version 2.6, Dateidatum: 25. Juli 2019 (3D-Modell der Platine für mechanische Integration)
• RCA-Anschlussserie laut STEP-Datei: pjran1x1 Series
• Der Kernel-Update-Hinweis zur ADC-Nutzung entstammt einer archivierten Dokumentationsseite des Herstellers und wird nicht mehr aktualisiert. Die Angaben können daher von aktuellen Systemvoraussetzungen abweichen.
• Auf Nicht-Raspbian-Distributionen kann rpi-update eine Fehlermeldung ausgeben, die einen zusätzlichen Parameter erfordert: sudo -E RPI_UPDATE_UNSUPPORTED=0 rpi-update

• HiFiBerry DAC2 Pro Board (vorgefertigt)
• 4x Abstandshalter M2,5x12mm

• HiFiBerry: Kernel-Update-Anleitung für DAC-ADC-Funktionalität (archiviert)
• HiFiBerry DAC2 Pro: 3D-Modell STEP-Datei Version 2.6 (Download)

Stichwörter

HiFiBerry, DAC2, Pro, DAC, Raspberry