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最新kernel sourceでrt-kernel環境を構築 ついでにdriver改造

2023/3/30

カテゴリー » Raspberry Pi4 Model B

[root@alarm ~]# uname -a
Linux alarm 6.3.0-rc4-rt1-v8 #1 SMP PREEMPT_RT Thu Mar 30 20:12:33 JST 2023 aarch64 GNU/Linux

[root@alarm ~]# alsacap
*** Scanning for playback devices ***
Card 0, ID `sndrpirpidac', name `snd_rpi_rpi_dac'
Device 0, ID `RPi-DAC HiFi pcm1794a-hifi-0', name `RPi-DAC HiFi pcm1794a-hifi-0', 1 subdevices (1 available)
2 channels, sampling rate 8000..768000 Hz
Sample formats: S16_LE, S24_LE, S32_LE
Subdevice 0, name `subdevice #0'

これが実現出来た組合せ(3/30現在）

patch: patch-6.3-rc1-rt1.patch.xz
source: https://github.com/raspberrypi/linux/tree/rpi-6.3.y
VERSION = 6
PATCHLEVEL = 3
SUBLEVEL = 0
EXTRAVERSION = -rc4

現実に戻って冷静になると...
まずrpi-dacドライバーのソース部分をイジって
本来のpcm1794aのハードウェア仕様とはかけ離れた仕様に改造している。
この改造をしても一般的なハードにはメリットがない様に思う。
DSD音源ファイルをDoP、I2S形式で出力する場合にだけメリットがある様に思う。
自分の環境ではAK4137というサンプリングコンバーターICとの組合せで動作を確認している。
RaspberryPiはMCLKを出力出来ないため一般的なスレーブモード動作のDACセットと組み合わせるためには
MCLKを発生させなければならないから
例えばAlloラズパイ用リクロッカー KALI Reclocker基板等と組み合わせる必要がある。
まだ試していないがこの基板使用時に組み合わせるドライバーもrpi-dacドライバーなので
恐らく動作する様に思う。

参考URL:
0028-nikkov-i2s-spdif-2.0.patch
ALSA: pcm: Add support for 705.6KHz and 768KHz sample rate
NanoPi-NEO2 の I2SでMCLK出力 & 384kHz, 768kHz, 1536kHz, 8kHz対応
linux-kernel-projects-rt-6.3
RaspberryPiに最新のRT-Linuxを入れる方法
Raspberry Pi 3とリアルタイムカーネル(1)[RT Preempt導入編]

追記　3/31 intel i9 j8でビルドしてこのぐらいの時間がかかる。

TIME


作業概要
1.kernel sourceにリアルタイムカーネルパッチを当てる。
2.RPi-DACの仕様変更のため下に示した部分のsourceを変更する。
3.クロスコンパイル環境でコンパイルを行う。
4.エラー無くコンパイルが終了したらSDカードの該当部分にコピー、再起動して確認する。

パッチと言うものを作った事が無いのでこれで...
#----sound/soc/codecs/pcm1794a.c----------------------------#
29c29
< .rates = SNDRV_PCM_RATE_8000_768000,
---
> .rates = SNDRV_PCM_RATE_8000_192000,
31,32c31
< SNDRV_PCM_FMTBIT_S24_LE |
< SNDRV_PCM_FMTBIT_S32_LE
---
> SNDRV_PCM_FMTBIT_S24_LE
#----include/sound/pcm.h------------------------------------#
124,126d123
< #define SNDRV_PCM_RATE_705600 (1U<<15) /* 705600Hz */
< #define SNDRV_PCM_RATE_768000 (1U<<16) /* 768000Hz */
<
139,143c136,138
< #define SNDRV_PCM_RATE_8000_384000 (SNDRV_PCM_RATE_8000_192000|SNDRV_PCM_RATE_352800|¥
< SNDRV_PCM_RATE_384000)
< #define SNDRV_PCM_RATE_8000_768000 (SNDRV_PCM_RATE_8000_384000|SNDRV_PCM_RATE_705600|¥
< SNDRV_PCM_RATE_768000)
<
---
> #define SNDRV_PCM_RATE_8000_384000 (SNDRV_PCM_RATE_8000_192000|¥
> SNDRV_PCM_RATE_352800|¥
> SNDRV_PCM_RATE_384000)
#----sound/core/pcm_native.c--------------------------------#
2460c2460
< 48000, 64000, 88200, 96000, 176400, 192000, 352800, 384000, 705600, 768000
---
> 48000, 64000, 88200, 96000, 176400, 192000, 352800, 384000
#----sound/soc/bcm/bcm2835-i2s.c----------------------------#
770c770
< .rate_max = 768000,
---
> .rate_max = 384000,
780c780
< .rate_max = 768000,
---
> .rate_max = 384000,

KERNEL=kernel8 make menuconfig ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=/usr/bin/aarch64-linux-gnu-
を実行する時に忘れてはいけない事！
CONFIG_PREEMPT_RT=y
CONFIG_HIGH_RES_TIMERS=y

— posted by くま at 08:30 pm   commentComment [2] 

 

うぉ-----　DoP万歳！

カテゴリー » Raspberry Pi4 Model B

[root@alarm ~]# alsacap
*** Scanning for playback devices ***
Card 0, ID `sndrpirpidac', name `snd_rpi_rpi_dac'
Device 0, ID `RPi-DAC HiFi pcm1794a-codec-0', name `RPi-DAC HiFi pcm1794a-codec-0', 1 subdevices (1 available)
2 channels, sampling rate 8000..768000 Hz
Sample formats: S16_LE, S24_LE, S32_LE
Subdevice 0, name `subdevice #0'

pcm1794aハードウエアのサポート範囲を超えた値の設定に成功したと思う(笑)
DSD256音源ファイル再生時のステータスは

access: RW_INTERLEAVED
format: S24_LE
subformat: STD
channels: 2
rate: 705600 (705600/1)
period_size: 16384
buffer_size: 65536

うお-----DoPが大好きだぁ(笑)
これからデバック作業に入るが
上手く行けばDSD256も問題なくDoPで再生出来るハズ！

※パッチの内容について現在　精査中です...

参考URL　 DSD再生環境(1) 混乱していますがこれでOK？

— posted by くま at 08:49 am  

 

ちょっと_φ(･_･

カテゴリー » Linux日 記

USB type-C ケーブルでの給電はしっかりしたモノを使わないと
エライ事になるとの認識がある。(笑)

今回は　U2C-AC10BK
これを使用して問題はなかった。ほっとする。
RaspberryPi400とか言うモノを今イジっています。

— posted by くま at 08:42 am  

ArchlinuxベースでRaspberryPi用のrt-kernel作成

2023/3/26

カテゴリー » Raspberry Pi4 Model B

ArchlinuxベースでRaspberryPi用の最新rt-kernel作成につまずいている。
何が問題なのか？
カーネル再構築に必要な最新sourceにrtパッチが綺麗に当たらない。
(腕がないのか？？）
少し古いsourceでも上手く当たる組合せを探したが見つからない。
恐ろしいのが　arch/arm64/configs/ に
bcm2711_defconfigが存在しないsourceが多く存在している事。
まだまだ勉強が足りないのかなぁ...

参考URL　 64bit rt-kernel への道(2)

— posted by くま at 09:33 am  

CLK5340基板接続(3)

2023/3/24

カテゴリー » Raspberry Pi4 Model B

今、RaspberryPi4で聴いていますが良いです。(意味不明^^;
以前からラズパイの弱点はクロックだ！と言われていましたが
確かそうだと納得です。
SRC4137基板との組合せでMCLKを付加してDACに入れると結構良いと感じていたが
今回SRC4137基板に入れるクロックをCLK5340基板から供給すると
やはり更に音質が向上する事が判明！(個人的見解です。）
素晴らしい....音のうなりというか余韻というかタメが聴こえる。
デスクトップPCに比較して音の勢い力がちょっと...と思っていたのだが
これが弱っちいと思っていたラズパイの音なのかと(笑)

余計なHAT基板は使わず絶縁ICを介したI2S差動送信基板のみを搭載しています。
こうするとドライバーの制約が少なくなり
無茶？なサンプリング周波数で試す事が可能になります(笑)
紫色のジャンパー線が見えています。
これは10PIN2列のヘッダーから送信基板一次側の電源を供給するために配線しましたが
元々は近くに見えるJSTのXH 2PINのコネクターから電源を供給する様に設計していました。
どんどん電源を独立供給設計にしていたら電源基板が何枚も必要になって
前段の基板からi2s信号と電源を貰う様に追加配線したものです。
苦肉の策なワケです(笑)

RaspberryPi4-11


— posted by くま at 10:17 pm  

 

NFD基板のI2S位相切換機能って...

カテゴリー » Raspberry Pi4 Model B

たぶん動いていると^^;
一応何時も左右チャンネルがテレコになっていないか？のテスト用音源で
スクリプトを実行した時に左右チャンネルが入れ替わるのが確認出来た。
ただし自分の環境ではスクリプト内容を少しイジらないと動作しなかった。
こんな感じに変更した。

# cat hdmi_inv.py
import RPi.GPIO as GPIO
#INV_PIN = 27
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(27, GPIO.OUT)
GPIO.output(27, GPIO.HIGH)

この機能を動かすためにはRaspberryPiのI2Cコントロール機能を
有効にしなければならなかったので結構面倒だった(笑)
このNFD基板にも例のクロック基板から闘魂注入をして見たい。
どんな音になるのかなぁ　マスターモードからの引き出しは関係してくるのかどうか？

befor-after


参考URL　Use I2C on raspberry pi with archlinux-arm

— posted by くま at 05:27 pm  

某掲示板で話題のmpdの動作なんだが...

2023/3/23

カテゴリー » Linux日 記

某掲示板で話題のmpdの動作なんだが
自分はrt-kernelをビルドして使っているが怠けているというか
作り方を忘れてしまって(爆)現在のバージョンは下の様になっている。
RaspberryPi用のArchlinuxなんだけど...

[root@alarm ~]# uname -a
Linux alarm 5.16.0-rc3-rt7-v8 #4 SMP PREEMPT_RT Sat Apr 2 22:52:37 JST 2022 aarch64 GNU/Linux

で！この状態でpacman -Syu を実行してもレポジトリーにはリアルタイムカーネルは無いので
当然その他のパッケージのみ update される。
そうするとやっぱり音が出ない（泣）
原因は何だろうか...

— posted by くま at 08:38 pm  

シームレスな再生環境にはまだ遠いが(笑)

2023/3/22

カテゴリー » Raspberry Pi4 Model B

色々なディストリと色々な機器と色々なソフト設定の組み合わせがあり
ブログでは完璧な説明が出来ない事を最初に書いておきます。
まぁ管理人自身のポカ、勘違いもあるのでご指摘いただけると有り難いですm(_ _)m
カーネル再構築でドライバーの守備範囲を広げた環境はまだイジっていて
自分の目標であるPCM-DSD再生環境をシームレスにするためのアプローチの一つです。

# alsacap
*** Scanning for playback devices ***
Card 0, ID `sndrpirpidac', name `snd_rpi_rpi_dac'
Device 0, ID `RPi-DAC HiFi pcm1794a-codec-0', name `RPi-DAC HiFi pcm1794a-codec-0', 1 subdevices (1 available)
2 channels, sampling rate 8000..384000 Hz
Sample formats: S16_LE, S24_LE, S32_LE
Subdevice 0, name `subdevice #0'

この状態で
OS：
# uname -a
Linux alarm 5.16.0-rc3-rt7-v8 #4 SMP PREEMPT_RT Sat Apr 2 22:52:37 JST 2022 aarch64 GNU/Linux

ハード：
RaspberryPi4 + Renew SRC4137(サンプリングレートコンバーター) + HDMIコネクタI2S差動送信基板
※リクロック基板、ハットDACからのI2S横取無し。送信基板のみ。

mpd設定：
dop "yes"

allowed_formats "384000:32:2 44100:*:2 48000:*:2 88200:*:2 96000:*:2 96000:*:2 176400:*:2 192000:*:2 352800:*:2 384000:*:2 dsd64:2=dop dsd128:2=dop dsd256:2=dop"

audio_buffer_size "12288"
buffer_before_play "50%"
max_output_buffer_size "131072"
max_connections "128"

この状態で下の様な仕様の音源をDoP変換再生すると
まともに再生出来る場合と雑音混じりになってしまう場合がある。
つい最近までその原因はドライバーの拡張が無茶(笑)だったと考えていたのだが...
あくまで自分の環境の話だが判明した原因はその時のマスタークロックが44.1系なのか48系なのか！
それだけだった。自分の環境ではデジタルチャンネルデバイダーを使っているので
デバイダー入力周波数がコロコロ変わると曲の頭が切れるので固定していた。
SRC基板を入れていて気がつくのに時間がかかったという顛末

Audio
Format : DSD
Format/Info : Direct Stream Digital
Commercial name : DSD64
Format settings : Little
Duration : 8 min 28 s
Bit rate : 5 645 kb/s
Channel(s) : 2 channels
Channel layout : L R
Sampling rate : 2 822 kHz
Compression mode : Lossless
Stream size : 342 MiB (100%)

— posted by くま at 10:51 am  

CLK5340基板接続(2)

2023/3/20

カテゴリー » Audio DAC 関連

North Fox Digi 基板に取り付ける場合を考えている。
たぶんこんな感じで動作しそうな気がする。あくまでも気がするだけだが(笑)
クロック周波数切り替えSWを外してその取り付けランドを利用すれば被害は最小限になりそうな...
早くもう一枚欲しいなぁ(笑)

NONALNUM-4E5344E59FBAE69DBFE381B8E381AEE58F96E3828AE4BB98E38191



— posted by くま at 08:19 pm  

 

NASが欲しい...

カテゴリー » Linux日 記

何年も前からNASが欲しい。
メーカーとしてはQNAPシステムズ製が良いと思うのだが...
とても高価であるがぁその割にCPUがショボい(笑)
なのでAPU1C2にSSDを接続して必要ソフトをインストールして使用している。
これはこれで音源用としては音質や速度的には何の問題もない。
なのだが...
音源に限らず画像や動画、図面等の貴重なファイル等まとめて置いておく場所が欲しい。

— posted by くま at 02:22 pm  

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