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PointCloud

ものづくりに関すること。3Dプリンター、レーザーカッター、3Dスキャナー、3DCAD、RaspberryPi、Arudionoとか。

ノートPCを自作する(30) スピーカー

ノートPC自作プロジェクト
RaspbeerryPiをメインにしてオリジナルのノートパソコンを自作しようとしている取り組みです。




MAX98357A搭載 I2S 3W D級アンプボード
が到着したので動作確認をしました。


まずはピンとターミナルをはんだ付け。
大した作業ではないので通常ならものの5分もかからない程度。ただ、私の場合はこのボードとRaspberryPiを接続するコネクタケーブルを持っていなかったので作成することに。しかもコネクタを作る際、コンタクトピンをかしめる工具を持っていないため、ペンチで地道に作業が必要となり、30分程度かかりました。


作成したケーブルでRaspberryPiとアンプボードを接続します。
ピンアサインはネットで調べればいくらでも出てくるので事前に確認しておきます。
以下の図はRaspberryPi2のもの。

図はこちらのサイトから拝借しました。きれいでとても使いやすい図です。





アンプボードのピンアサインは写真にあるように左から
LRC /BCLK DIN GAIN SD GND Vin 


SDとGAINは今回接続しないのでその他の5ピンをRaspberryPiと接続します。
アンプボードへの電源もPiから供給する場合の配線は以下の通り。右側がPiのピン番号。

LRC   -----    35(GPIO19)
BCLK  -----   12(GPIO18)
DIN    -----   40(GPIO21)
GAIN
SD
GND   -----   6 (Ground)
Vin   -----   4 (5V)


さくっとつないだらPiの電源を入れて設定を行います。

設定方法はこちらのページで調べました。


私の場合は一通り設定したあとspeakerテストしても音が鳴りませんでした。おかしいなと思って設定を見直しても問題なさそうだし、そこからVLC入れたRaspberryPiで音声ファイルの再生を試したり、Volumioに入れなおして試してみたり相当すったもんだしましたが、結局のところ、RaspberryPiのGPIO端子上で、BCLKの線を差す箇所が一つずれていたということが判明し、配線を直したら問題なく音が出ました。

問題の解決にあたっては以前に作成したなんちゃってオシロが役に立ちました。やはり電子工作には(なんちゃってでも)オシロが必須ですね。

というわけで無事に音声が出力されるようになったわけですが、音質の方は如何か気になるところですが、これまで一番気になっていたホワイトノイズは解消しました。再生している音質はいかんせんスピーカーが150円程度のものを使っているので素晴らしい、とは言いづらいですが個人的には十分だと感じています。

逆に気になる点としては、
・曲が切り替わるタイミングで大きめのポップ音がする。
・再生プレイヤー(VLC)で一時停止をするとノイズのような音が出続ける。再生または停止することでノイズは止まります。

ということで完璧とまではいかなかったですが、アンプを搭載しているということでコストパフォーマンスは良い方だと思いました。


ノートPCを自作する(29) スピーカー

ノートPC自作プロジェクト
RaspbeerryPiをメインにしてオリジナルのノートパソコンを自作しようとしている取り組みです。

前回に引き続き内蔵スピーカーに関する取組み。

RaspberryPiの音声出力を生かす方法はいろいろとあるのですが、先日外注して製作したオリジナルのHDMI→LVDS変換ボードに音声出力対応可能なICを積んでいないこともあり、もっとも簡易な方法を選んで3.5mmステレオミニジャックからアンプ―スピーカーという構成で行こうと考えておりました。
もう音質なんかどうでもよいから普通に音が出てくれば良い、と。

が、しかしそんな控えめな希望も叶わず、3.5mmステレオミニジャックから出てくる音声にはとにかくノイズが乗りまくり。
常にサーッという音がしていて、音楽再生アプリ側で音声出力している間は普通に聞こえるけど音が途切れた瞬間にまたサーッと。まったく使い物になりません。アンプも2種類ほど試したけどいずれも同様。RaspberryPiではなく、スマホ等を接続すれば普通に音が出るのでアンプは悪くない。

ネットで調べるとどうやらRaspberryPiの3.5mmジャックは3極ではなく、ビデオ信号も含めた4極仕様であり、「音が悪い」という人はそれを知らずに3極仕様のプラグをさしているからだと。
そういうことかと、さっそくamazonコレを購入して使ってみた。
その結果、何も変わらず。依然として「サーッ」。


こうなると3.5mmステレオミニジャックから音声出力を得るのは間違いか。
RaspberryPiから音声出力を得るための方法を洗ってみたところ、いくつかありました。


①I2S DACを利用する
→GPIOピンからI2S信号を取り出し、I2S DAC - アンプ - スピーカー経由で音声出力を得る方法。
I2S信号を取り出すのはもっとも音質が良いらしい。I2S DACのデバイスは安いものであれば数百円から選択肢があり、中にはアンプと一体型のものもあるので使い勝手もよさそう。

②USB DACを利用する
→USBにUSB DACを接続し、アンプ ― スピーカー経由で音声出力を得る方法。
①のI2S DACに次いで音質が良いらしい。本屋でPCオーディを関連の雑誌を見てるとよく目にする。USB DACのデバイスの種類も豊富だ。ただ、若干値段が張るものが多い気がする。

HDMIを利用する
HDMIケーブルから音声出力を得る方法。
HDMIは当然映像出力に使用しているのだが、音声データも伝送されているのでそこから音声データだけを取り出してアンプ―スピーカーへ接続する。以前に購入したこのボードであればアンプもオンボードされていて、スピーカー接続用のコネクタにスピーカーを接続するだけで音声を得ることができる。

以上の3パターンで検討して、迷わず①を採用。
さっそく、I2S DACのデバイスを探して以下の2つを購入。とにかく高音質なものよりも安いものを選択。

ebay I2S DAC アンプなし




アマゾン adafruitのI2S入力付のアンプボード(販売はスイッチサイエンス)
特に、adafruitのアンプボードは小さく、安くて理想的。これで不要なノイズが乗らなければありがたい。

まだどちらも到着していないが、到着したら即動作確認をしてみたい。


RaspberryPi 設定(日本語入力uim + Mozc)

RaspberryPiで使うコマンドメモ


以前に日本語入力環境iBus + Anthyの使い方「RaspberryPi 設定(日本語入力とプリンター)」を紹介しましたが、今度はuim + mozcを紹介。
Windowsで言うところのIMEATOKのようなものでしょうか。ただし、iBus+Anthyuim+mozcのどちらが使いやすいかは人によって違うと思われます。


1.uimとmozcのインストール
まず、ターミナルを起動します。
以下のコマンドを入力
 sudo apt-get install uim uim-mozc




2.uimの設定
 画面の上部バーにあるオレンジ色の「あ」を右クリックして設定を開きます。
特段、デフォルトでも使えるけど気になる点があれば変更します。



3.日本語/英語切替設定
 インストール直後は、日本語入力と英語入力の切替をするのに、上部アイコンをクリックして「Mozc」と「直接入力」のどちらかを選択する必要があります。またはShift+Spaceキーでも切り替えられるようですが、あまり慣れないです。やはり半角/全角キーで切替ができるようにしたいので自分で設定をします。


 設定画面の左側メニューから「全体キー設定1」を選択します。
 画面の中、「[全体]オン」と「[全体]オフ」の操作キーに半角/全角キーを追加します。
 追加の仕方は
  ・「編集ボタンを押して小ウィンドウ開く
  ・キー欄にフォーカスして半角/全角キー押下
  ・追加ボタン押下
  ・小ウィンドウ閉じて「適用」

 設定が終わったらテキストエディターを開いて試す。
 全角/半角キーで切り替わるか。上手く、切り替わらずに半角/全角キーを押しても記号が入力されてしまう場合は以下を試す。


もう一度設定画面「全体設定」を開く。
この画面で 入力方式の利用準備 > 標準の入力方式を指定 のチェックを外す。
またはチェックは入れたまま標準の入力方式をMozcにする。
設定したら「適用」を押して設定画面を閉じる。

テキストエディタを開いて半角/全角キーで切替ができるか試す。
これでもダメだったらよくわからない。




関連の設定
RaspberryPi 設定(日本語入力とプリンター)



RaspberryPi アプリの強制終了

RaspberryPiで使うコマンドのメモ

アプリが動かなくなった時の強制終了
いわゆるwindowsでいうところの「CTRL+ALT+DEL」のやりかた。

下の画像はアプリ「TuxPaint」が固まってしまった状態。
画面の更新ができておらず、他のウィンドウが重なった部分が黒くなってしまう。ウィンドウ枠右上の「×」を押しても反応しない。RaspberryPiでこのような状態になったときの復旧方法がわからなかったので調べました。



まず、該当するアプリ(ここではTuxPaint)のプロセス番号を確認します。
ターミナルを起動し、以下のコマンドを入力。
 ps -ax


コマンドを入力すると、以下のようにプロセスの一覧が表示されるので、中から該当のアプリを探します。
TuxPaintはプロセスID1092であることがわかります。
※プロセスIDは毎回同じとは限らないので、必ず調べること。



プロセスIDがわかったら終了させるためのコマンドを入力します。
 kill -9 1092

-9のオプションをつけるのは強制終了命令という意味。



めでたくTuxPaintが終了しました。



windowsのようにタスクマネージャーで強制終了してもなかなか落ちないということもなく、killコマンドを打てば即終了してくれます。
Linuxベースのコマンド操作も慣れてくると使い心地がいいものです。


関連の設定
RaspberryPi 設定(日本語入力とプリンター)
RaspberryPi 設定(自動ログイン)

RaspberryPi 画面設定

CEATEC2016で見たMeshLab


MeshLabに関するメモ

本ブログでいくつかMeshLabに関する記事があるけど、その記事へのアクセスが意外に多い。
前から疑問であったが、先日CEATEC2016に行った際になるほど、と思うことがあった。

先日まで幕張メッセで開催されていたCEATEC2016。大企業の豪快な展示ブースが立ち並ぶ中、一角に「IoTタウン」なるスペースがあり、そこは商店街さながらにIoT関連を扱う小さなブースが立ち並んでいました。その中にちらほらと3D系のブースがあって、お試しで自分の3Dスキャンデータを作ってもらえたり、3Dスキャナそのものの展示や3Dスキャナ以外でも3Dデータを扱うブースがいくつか。
そこでメッシュデータを扱うソフトとして使われていたのが「MeshLab」だったのです。
当然、中にはオリジナルのソフトを使っているブースもあったけど、MeshLabを駆使しているところがいくつかありました。個人の方はあまり使っていないかもしれないけど、中小企業では結構フリーのMeshLabを使ってメッシュの処理をしているんだなぁと実感。

ちなみにMeshLabは2014年4月にリリースされたバージョンが最新で最近は更新されていない様子。
MeshLabのメインページ







代わりにMeshLabJSが公開されています。こちらはインストールしなくても、ブラウザ上で動作するようになっています。


MeshLabJSサイト




GitHubサイト


ノートPCを自作する(28) 内蔵スピーカー

ノートPC自作プロジェクト
RaspbeerryPiをメインにしてオリジナルのノートパソコンを自作しようとしている取り組みです。

今回は内蔵スピーカーに関する取組。



以前組み立てたPCでは、既製品のHDMI→LVDS変換ボードにアンプ機能が搭載されていたので、ibookのスピーカーを取り付けるだけでお手軽に音を出すことができましたが、今回自分でオリジナルのHDMI→LVDS変換ボードを検討したときにアンプ機能を外したため、音声はRaspberryPiのオーディオ出力(3.5mmステレオジャック)を利用する必要があります。


上記を踏まえ、今後の少量産を見据えて市販品でお手軽にアンプ→スピーカーまでを実現しようとアンプキットと小型のスピーカーを購入してきました。

 ・アンプキット AMP3WX2-8403  ¥500

 ・スピーカー    SPK-0801-R15    ¥150  ×2

 ・3.5mmジャック  MX387GL    ¥40
    ※ケーブルは自分で接続

 ・その他(ピン、コンタクト、配線等)
  ※電源は別途用意2~5.5V


材料が揃えば多少のはんだ付け作業で簡単に完成します。 
MX387GLのL,R,Gの区別がよくわからずネットでの検索にも時間が少しかかったという点が唯一煩わしかった点でしょうか。調べた結果は以下のとおり。



アンプ回路にスピーカー×2と電源と3.5mmジャックを接続した状態。



RaspberryPiに接続して音を出力したところノイズが乗りまくりで聞けたものではない。
しょせん、安物かと思ったところ、調べてみるとRaspberryPi3のオーディオ出力はビデオ出力も含めた4極仕様だとか。それでは、と試しに作ったアンプ回路をスマホにつなげてみるとそれなりの音で鳴り始めました。どうやらプラグとジャックの仕様があっていないのがノイズの原因の様子。

3.5極→4極への変換アダプタを探すがなかなかよさそうなのが見つからず、結局amazonこちらを購入。
現在到着待ち。


RaspberryPi  新しいデスクトップ環境「PIXEL」を試してみた

RaspberryPiの新しいデスクトップ環境Raspbian + PIXELを入れたときのメモ


RaspberryPiの公式blogで以下の記事が投稿されました。

https://www.raspberrypi.org/blog/introducing-pixel/


新しいデスクトップ環境とのこと。
アイコンセットやウィンドウのデザインなどが変更できて見た目が良くなるらしい。windowsでいうところのテーマ変更に近いという印象。

RaspbianにPIXELを組み合わせるらしい。PIXELは以下の文章から頭文字をとっている。
PImproved XwindowsEnvironment, Lightweight”.



blogの英文を読んでいてもあまりピンとこなかったのでとりあえず入れてみることにしました。
 
 
1 ダウンロード&microSDへの書き込み
 
公式サイトから「RASPBIAN JESSIE WITH PIXEL」をダウンロードします。zipで1.4GByte程度。
ダウンロードしたらzipを展開し、でてきた中身のimgファイルをmicroSDカードに書き込みます。
データは展開すると4GByte以上になるそうなので、microSDは8GByteを用意した方がよい。
 
書き込む際はWin32Diskimagerで。
書き込む前にフォーマットするときはSDFormatterで。
 
 

2 起動

RASPBIAN+PIXELが書き込まれたmicroSDカードをRaspberryPiに差し込んで電源ON。
起動時の画面はこんな感じ。壁紙は16種類の画像がプリインストールされていて好きなものを選べる。これはオーロラを既に選んだ状態。どれも風景画像ばかりで特筆するようなことはない。どうせならフラットデザインの壁紙が欲しかった。デスクトップに置いてあるアプリのアイコンは自分で配置したもの。
 
画面上部に配置されたアイコン類を見るとイラストタッチのデザインになっている。
 
 
 
 
3 デザイン
 その他のデザインについては、アイコンはイラストタッチなので子供に受けそうなデザインになっている。
 ウィンドウのフレームはパッと見てwindowsXPを思い出した。自分はwindows8や10を使ったことないので、もし使っている人はwindows8や10を思い出すのだろうか。
 
 
 
 
RASPBIAN+PIXELの環境に変えたことで機能的に大きな変化はなさそうだが、全体的に印象がポップになるので、子供向けのノートパソコンを作ろうとしている自分にとっては良いOSなので、積極的に使いたい。
 
ただ、本当に壁紙が残念・・・。