Raspberry Pi I2S 出力 24bit 48kHz 再生

公式フォーラムではこのドライバをちょこっと修正で192kHzでも再生出来た～って書き込みがありますね。

じゃ～試してみよう！．．．と、思っても192kHzなデータは持ってません。
そんなわけで24bit 48kHzを試してみました。
PCM1716を使えるようにしたのもこれを試したかったからなのよね～(´―｀)

ちなみに何もドライバを修正せずに48kHzの音楽を鳴らしてみるとハングアップしてしまいます。
電源をOFFにするしかない状態です。(￣～￣；)

修正前にちょっと準備します。
クロスコンパイル環境でコンパイルしてもいいのですが、何度も「コンパイル ＞ RPiに転送」は面倒くさいので RPi 上でドライバだけコンパイル出来るようにします。
https://github.com/koalo/linux
からソースコードの linux-rpi-3.8.y-asocdev.zip をダウンロードし、/usr/src に展開します。
ディレクトリ名は 3.8.10+ とでもしておきます。
既にクロスコンパイル環境で作成したカーネル 3.8.10+ で起動しているものとします。

cd /usr/src/3.8.10+
zcat /proc/config.gz > .config
make oldconfig
make modules_prepare

クロスコンパイル環境から Module.symvers を RPi の /usr/src/3.8.10+ へコピー

これでドライバのコンパイル準備完了です。

まずは /usr/src/3.8.10+/sound/soc/bcm2708/bcm2708-i2s.c 420行目辺りを修正します。
今回はIISフォーマット入力可能なDACを使用するため、以前紹介した標準フォーマット出力の修正は行いません。

//      if (bcm2708_clk_freq[clk_src] % target_frequency == 0
//                      && bit_master && frame_master) {
//              divi = bcm2708_clk_freq[clk_src]/target_frequency;
//              divf = 0;
//      } else {
                uint64_t dividend;

                /*
                 * Overwrite half frame length, because the
                 * above trick is not needed.
                 * This is fixed, because a bit clock of 64*fs
                 * seems to be what most codecs want.
                 * Is it necessary to have this dynamic?
                 */
                half_frame = 32;
                target_frequency = sampling_rate*half_frame*2;

                clk_src = BCM2708_CLK_SRC_PLLD;
                mash = BCM2708_CLK_MASH_1;

                dividend = bcm2708_clk_freq[clk_src];
                dividend *= 1024;
                do_div(dividend, target_frequency);
                divi = dividend / 1024;
                divf = dividend % 1024;
  if (sampling_rate == 48000) {
     divi = 162;
     divf = 3000;
  }
//      }

どうやら48kHzの場合、if文のほうに流れて後の処理でハングアップするようです。
ので、コメントアウトしちゃいます。
でもって、diviとdivfで出力周波数を設定するようです。else内の計算だと48.1kHzになっちゃうので48kHzデータの場合は自前で値を代入しちゃってます。上記の数値でだいたい48.008kHzになります。
で、コンパイル！

cd /usr/src/3.8.10+/sound/soc/bcm2708
make -C /usr/src/3.8.10+ M=/usr/src/3.8.10+/sound/soc/bcm2708 modules

次に /usr/src/3.8.10+/sound/soc/codecs/tda1541a.c 24行目を修正します。

.formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE | SNDRV_PCM_FMTBIT_S32_LE,

32bitのデータを受け付けるようにします。
この修正をしない場合は mplayer かドライバが16bitに変換するようです。
あと24bitを表す定数は存在するけど意味ないっぽいです。
mplayerだと24bitの音楽ファイルでも32bitとして扱っているみたいです。この辺はよくわかりません～（;´д｀）
で、コンパイル！

cd /usr/src/3.8.10+/sound/soc/codecs
make -C /usr/src/3.8.10+ M=/usr/src/3.8.10+/sound/soc/codecs modules

でもって、ドライバを登録します。

cd /usr/src/3.8.10+/sound/soc/bcm2708
sudo insmod snd-soc-bcm2708-i2s.ko
sudo insmod snd-soc-rpi-tda1541a.ko
sudo insmod ../codecs/snd-soc-tda1541a.ko

あとはmplayerなどで再生すればOK！ヽ( ´ー`)ノ

もちろん、DAC側でIISを入力出来るようにしておく必要があります。PCM1716だとIIS、IW0ピンをHにします。

上がデータ、下がLRクロックです。24bitで出力されているようですね。

さて、16bit 44.1kHz と 24bit 48kHzの違いですが．．．あんまり変わらない．．．(￣～￣；)
市販のAVアンプだと結構変わった印象があったので、ちょっと期待していたのですが残念ですなぁ。

MPDで使用する場合は /etc/mpd.conf を以下のように修正しておきましょう。

audio_output {
        type            "alsa"
        name            "ALSA I2S Device"
        device          "hw:1,0"        # optional
#        format          "44100:16:2"    # optional
}

formatはコメントアウトしておかないと常に 44.1kHz 16bit で出力されるようです。

あと、ついでなのでOPアンプを NJM2114DD から OPA2604 に変えました。
OPアンプの交換は変化がわかりやすいですね～
NJM2114DDは平べったい音で眠気を誘う音でしたが、OPA2604はメリハリがあり、聴いてて楽しい音です。
ここでフト思ったのですが、眠気を誘うアンプって以外と需要あったりしないのだろうか？
そんな時はNJM2114DDのような音をお試しあれ～(´―｀)