Volumio2とは？
Volumio2はフリーのオープンソース音楽再生ソフトです。（正確にはOSまで含んだディストリビューション。）
ソフトの操作をスマホなどの他のデバイスの画面を通して出来るため、ラズパイに外付けで大きなモニターを接続せずに使えるのが特徴です。
「Pi函 (pi-bako)」でVolumio2を使えるようにするには？
ラズパイ本体から音を出すには？
ラズパイ本体からの音声出力の方法はいくつかあります。①オーディオ出力端子から出す
標準の端子（3.5mmステレオジャック）から出す、一番お手軽な方法です。
この場合、音を出すには音声信号を増幅するアンプが必要です。
②USB端子から出す
USBスピーカーはアンプを内蔵していますので、そのままスピーカーを繋いで音が出せます。
③HDMI端子から出す
③HDMI端子から出す
HDMI端子からは映像信号と共に音声信号も出力されていますので、音声信号を分離して出力させれば音が出せます。
この場合、音を出すには音声信号を増幅するアンプが必要です。
④GPIOから出す
④GPIOから出す
プログラムの変更が必要ですが、GPIOの特定の端子から、「PWMオーディオ」という音声信号を出力する事が可能です。
この場合、音を出すには音声信号を増幅するアンプが必要です。
使用する3本のコード（R／L／GND）は音声入力コードを加工すれば作成できます。
⑤DAC HATから出す
HATというのはラズパイ専用の拡張ボードの事で、GPIO端子全体に被せるように接続して使用します。
DAC機能があるHATを使えば、ラズパイ本体からのデジタル音声信号をアナログ音声に変換して出力できます。
この場合、音を出すには音声信号を増幅するアンプが必要です。
⑥アンプHATから出す
⑥アンプHATから出す
同じHATでも、DAC機能に加えてアンプ機能があるHATを使えば、そのままスピーカーを繋いで音が出せます。
今回はラズパイ本体とアンプHATを格納した陶器スピーカーですので、「⑥アンプHATから出す」の方法で音を出します。
Volumio2画面で設定を変更する
アンプHATから音を出すためにはラズパイ本体側の設定変更が必要ですが、Volumio2に関しては初めから多くの種類のHATに対するプリセットが用意してあるため、非常に簡単です。
※以下の説明は、今回使用するアンプHAT「InnoMaker Raspberry Pi HiFi AMP HAT」の場合のものですので、他のアンプHATの場合は異なる可能性があります。
Volumio2での変更方法は２通りあります。（どちらか一方でOK。）
①初回起動時の初期設定で変更する
上図のような設定画面で、「I have an I2S DAC」の項目で「YES」を選択、その下のリストの中から「HiFiBerry Amp」を選択します。
②プレイバックオプション設定で変更する
「設定」＞「プレイバックオプション」と進んで出てくる画面で、「I2S DAC」の項目で「ON」を選択、その下のリストの中から「HiFiBerry Amp」を選択して、「保存」します。
I2Sって何？
「I2S」は「Inter-IC Sound」の略で、IC間でデジタル音声データをやり取りするための規格です。デジタルで信号を送るので、アナログで信号を送る方法に比べて、音質に優れます。
信号はGPIOピン経由で行われていると思われます。そのせいか今回、GPIO番号の18番ピンをボタンに使用しようとしたところ、音が出なくなり焦りましたが、おそらく、「I2S」通信で使っていたのではないかと思います。
Volumioで音楽を再生して確認します
Volumio2を音楽を再生して、音が出るか確認します。
あと、GPIOにボタンやLEDを接続している場合は、そのピン番号が「I2S」通信で使われている可能性があるので、音が出ない場合は、それらを一旦外してみるのも手かと思います。
肝心の音質は？
アナログ信号の音声出力方法（前出の方法でいうと①や④）だと、音楽再生中は気にならないのですが、曲間など無音の部分で「ジー」や「ジジ」といったノイズが絶えず聞こえます。
それが「I2S」でのデジタル信号出力、HAT内の専用回路でのデジタル＞アナログ変換の方式ですと、その辺のノイズが一切なく、無音の部分はほぼ完全に無音です。
音質の向上に関しては「非常に効果あり」だと思います。
アンプHATのメリット
音質向上の他にもアンプHATのメリットがあります。
それはスピーカーへのアンプ出力の大きさ（W数）です。
単純にラズパイ本体と電源を共有する方法だと、アンプへの供給電圧も5Vになり、そのためアンプ出力はそんなに大きくなりません。（最大でも数W程度）
それが今回のアンプHATの場合ですと、入力電圧は12V～18W対応で、スピーカー側の仕様によりますが最大25Wとなっています。
（実際にそんなに大きな音を出さないとしても、余裕がある方がやはり有利。）
加えて、ラズパイ本体にはHAT側から5Vに降圧して供給されるので、電源の共有も実現しています。
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