Raspberry Pi SBCS 单板计算机用户指南

SBCS单板计算机

产品信息

规格:

  • 支持的 Raspberry Pi 型号:Pi 0、Pi 1、Pi 2、Pi 3、Pi 4、
    CM1、CM3、CM4、CM5、Pico、Pico2
  • 音频输出选项:HDMI、模拟 PCM/3.5 毫米插孔、基于 I2S
    适配器板、USB 音频、蓝牙
  • 软件支持:PulseAudio、PipeWire、ALSA

产品使用说明:

HDMI 音频输出:

对于 HDMI 音频输出,只需将 Raspberry Pi 连接到
带有内置扬声器的 HDMI 显示器或电视。

模拟 PCM/3.5 毫米插孔:

Raspberry Pi B+、2、3 和 4 型号配备 4 极 3.5 毫米
用于模拟音频输出的音频插孔。请遵循信号分配
正确连接的表格。

USB音频和蓝牙:

对于 USB 音频或蓝牙输出,确保有正确的驱动程序
安装在你的 Raspberry Pi 上。请参阅用户手册
详细的设置说明。

软件设置:

要启用音频播放,请安装必要的软件包
使用命令行。安装后重启 Raspberry Pi
使更改生效。

Examp命令:

        sudo apt install pipewire pipewire-pulse pipewire-audio pulseaudio-utils sudo apt install pipewire-alsa pactl list modules short pactl list sinks short
    

常问问题:

问:哪些 Raspberry Pi 型号支持模拟音频
输出?

答:Raspberry Pi B+、2、3 和 4 型号配备 4 极 3.5 毫米
用于模拟音频输出的音频插孔。

问:我可以在我的 Raspberry Pi 上使用 USB 声卡吗?

答:是的,您可以将 USB 声卡与您的 Raspberry Pi 一起使用,
音频输出。确保安装了正确的驱动程序。

“`

树莓派
一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
树莓派有限公司
树莓派有限公司

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
版权页
© 2022-2025 Raspberry Pi Ltd 本文档采用 Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND) 许可。版本 1.0 构建日期:2025年05月28日
法律免责声明
RASPBERRY PI 产品(包括数据表)的技术和可靠性数据(包括不时修改的“资源”)由 RASPBERRY PI LTD(“RPL”)“按原样”提供,并且不作任何明示或暗示的保证,包括但不限于适销性和针对特定用途的适用性的暗示保证。在适用法律允许的最大范围内,在任何情况下,RPL 均不对任何直接、间接、偶然、特殊、惩戒性或结果性损害(包括但不限于采购替代货物或服务;使用损失、数据损失、利润损失;或业务中断)承担责任,无论该损害是如何造成的,也不论是基于何种责任理论,无论是合同、严格责任还是侵权行为(包括疏忽或其他方式)导致的,即使 RPL 已被告知有此类损害发生的可能。 RPL 保留随时对资源或其中描述的任何产品进行任何增强、改进、更正或任何其他修改的权利,无需另行通知。资源适用于具有适当设计知识水平的熟练用户。用户对资源的选择和使用以及其中描述的产品的任何应用负全部责任。用户同意赔偿并免除 RPL 因使用资源而产生的所有责任、费用、损害或其他损失。RPL 授予用户仅将资源与 Raspberry Pi 产品结合使用的权限。禁止将资源用于其他所有用途。未授予任何其他 RPL 或其他第三方知识产权的许可。高风险活动。 Raspberry Pi 产品并非设计、制造或预期用于需要故障安全性能的危险环境,例如核设施、飞机导航或通信系统、空中交通管制、武器系统或安全关键应用(包括生命支持系统和其他医疗设备)的运行,在这些环境中,产品故障可能直接导致死亡、人身伤害或严重的物理或环境损害(“高风险活动”)。RPL 明确否认对高风险活动适用性的任何明示或暗示担保,并且对于在高风险活动中使用或包含 Raspberry Pi 产品不承担任何责任。Raspberry Pi 产品根据 RPL 的标准条款提供。RPL 提供的资源不会扩大或以其他方式修改 RPL 的标准条款,包括但不限于其中表达的免责声明和保证。

法律免责声明

2

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项

文档版本历史

发布日期

描述

1.0

2025 年 4 月 1 日首次发布

文件范围

本文档适用于以下树莓派产品:

树莓派 0

树莓派 1

树莓派 2

皮皮皮皮皮 CM1 CM3 CM4 CM5 微微 微微2

3

4 400 5 500

0 WHABABB 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部 全部

文件范围

1

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
介绍
多年来,Raspberry Pi SBC(单板计算机)上可用的音频输出选项日益增多,其软件驱动方式也发生了变化。本文档将介绍 Raspberry Pi 设备上可用的多种音频输出选项,并指导您如何在桌面和命令行中使用音频选项。本白皮书假设 Raspberry Pi 设备运行的是 Raspberry Pi OS,并且已完全更新至最新固件和内核。

介绍

2

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
Raspberry Pi 音频硬件

HDMI
所有 Raspberry Pi SBC 都配有支持 HDMI 音频的 HDMI 接口。将 Raspberry Pi SBC 连接到带扬声器的显示器或电视机,即可自动启用通过这些扬声器输出 HDMI 音频。HDMI 音频是一种高质量的数字信号,因此输出效果会非常出色,并且支持 DTS 等多声道音频。如果您正在使用 HDMI 视频,但希望音频信号分离——例如ample,到一个 amp如果您的音频转换器不支持 HDMI 输入,那么您将需要使用一个称为分离器的额外硬件来从 HDMI 信号中提取音频信号。这可能比较昂贵,但还有其他选择,如下所述。

模拟 PCM/3.5 毫米插孔

Raspberry Pi B+、2、3 和 4 型号配备 4 极 3.5 毫米音频插孔,可支持音频和复合视频信号。这是由 PCM(脉冲编码调制)信号生成的低质量模拟输出,但仍适用于耳机和桌面扬声器。

注意:Raspberry Pi 5 上没有模拟音频输出。

下表定义了插头信号,从电缆末端开始,到尖端结束。不同的电缆有不同的分配方式,因此请确保您选择正确的电缆。

插孔段信号

袖子

视频

环 2

地面

环 1

正确的

提示

左边

基于 I2S 的适配器板
所有型号的 Raspberry Pi SBC 均在 GPIO 接口上配备 I2S 外设。I2S 是一种电气串行总线接口标准,用于连接数字音频设备并在电子设备的外设之间传输 PCM 音频数据。Raspberry Pi Ltd 生产一系列音频板,这些音频板可连接到 GPIO 接口,并使用 I2S 接口将音频数据从 SoC(片上系统)传输到扩展板。注意:通过 GPIO 接口连接并符合相应规范的扩展板称为 HAT(顶部附加硬件)。它们的规格可在此处找到:https://datasheets.raspberrypi.com/。您可以在 Raspberry Pi Ltd 网站上查看所有音频 HAT。 web网站:https://www.raspberrypi.com/products/ 还有大量第三方 HAT 可用于音频输出,例如amp来自 Pimoroni、HiFiBerry、Adafruit 等,它们提供了多种不同的功能。
USB 音频
如果您无法安装 HAT,或者正在寻找一种快速简便的方法来连接耳机输出或麦克风输入的插孔,那么 USB 音频适配器是一个不错的选择。这些设备简单、便宜,可以插入 Raspberry Pi SBC 上的一个 USB-A 端口。Raspberry Pi OS 默认包含 USB 音频驱动程序;设备插入后,它会显示在右键单击任务栏上的扬声器图标时出现的设备菜单中。系统还会自动检测所连接的 USB 设备是否支持麦克风输入,并启用相应的支持。

USB 音频

3

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
蓝牙
蓝牙音频是指通过蓝牙技术无线传输声音数据,该技术应用非常广泛。它使 Raspberry Pi SBC 能够与蓝牙扬声器、耳机/耳塞或任何其他支持蓝牙的音频设备通信。蓝牙连接范围相对较短,最大约为 10 米。蓝牙设备需要与 Raspberry Pi SBC“配对”,配对完成后,蓝牙设备将显示在桌面的音频设置中。Raspberry Pi OS 默认安装蓝牙,任何安装了蓝牙硬件(内置或通过蓝牙 USB 适配器安装)的设备都会在桌面任务栏上显示蓝牙徽标。启用蓝牙后,图标显示为蓝色;禁用蓝牙后,图标显示为灰色。

蓝牙

4

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
软件支持

在完整的 Raspberry Pi OS 镜像中,底层音频支持软件发生了很大变化,而对于最终用户来说,这些变化大多是透明的。最初使用的声音子系统是 ALSA。PulseAudio 继承了 ALSA,后来被当前的系统 PipeWire 取代。该系统具有与 PulseAudio 相同的功能和兼容的 API,但它还具有处理视频和其他功能的扩展,使视频和音频的集成更加容易。由于 PipeWire 使用与 PulseAudio 相同的 API,因此 PulseAudio 实用程序在 PipeWire 系统上可以正常工作。这些实用程序在amp请参阅下面的文件。为了减小镜像大小,Raspberry Pi OS Lite 仍然使用 ALSA 提供音频支持,并且不包含任何 PipeWire、PulseAudio 或蓝牙音频库。但是,您可以根据需要安装相应的库来添加这些功能,此过程也在下面描述。
桌面
如上所述,音频操作是通过桌面任务栏上的扬声器图标进行的。左键单击该图标会调出音量滑块和静音按钮,右键单击则会调出可用音频设备列表。只需单击要使用的音频设备即可。右键单击还可以选择更改音频设备。file每个设备使用的。这些专业file通常提供不同的质量级别。如果启用了麦克风支持,菜单上会出现一个麦克风图标;右键单击该图标将显示麦克风特定的菜单选项,例如输入设备选择,而左键单击将显示输入级别设置。蓝牙要配对蓝牙设备,请左键单击任务栏上的蓝牙图标,然后选择“添加设备”。然后系统将开始寻找可用的设备,需要将这些设备置于“发现”模式才能看到。当设备出现在列表中时单击它,然后设备应该配对。配对后,音频设备将出现在菜单中,可通过单击任务栏上的扬声器图标来选择。
命令行
由于 PipeWire 使用与 PulseAudio 相同的 API,因此用于控制音频的大多数 PulseAudio 命令都可以在 PipeWire 上运行。pactl 是控制 PulseAudio 的标准方法:在命令行中输入 man pactl 了解更多详细信息。Raspberry Pi OS Lite 的先决条件:在完整安装的 Raspberry Pi OS 中,所有必需的命令行应用程序和库都已安装。然而,在 Lite 版本中,PipeWire 默认未安装,必须手动安装才能播放声音。要在 Raspberry Pi OS Lite 上安装 PipeWire 所需的库,请输入以下内容:
sudo apt 安装 pipewire pipewire-pulse pipewire-audio pulseaudio-utils
如果您打算运行使用 ALSA 的应用程序,您还需要安装以下内容:
sudo apt 安装 pipewire-alsa
安装后重新启动是让一切正常运行的最简单方法。音频播放示例amples 以简短形式显示已安装的 PulseAudio 模块列表(长格式包含大量信息,难以阅读):
$ pactl 列出简短的模块
以简短形式显示 PulseAudio 接收器列表:

命令行

5

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
$ pactl 列表短
在连接到带有内置音频和附加 USB 声卡的 HDMI 显示器的 Raspberry Pi 5 上,此命令提供以下输出:
$ pactl list sinks short 179 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo PipeWire s32le 2ch 48000Hz SUSPENDED 265 alsa_output.usb-C-Media_Electronics_Inc._USB_PnP_Sound_Device-00.analog-stereo-output PipeWire s16le 2ch 48000Hz SUSPENDED
注意:Raspberry Pi 5 没有模拟输出。在 Raspberry Pi 4(具有 HDMI 和模拟输出)上安装 Raspberry Pi OS Lite 后,将返回以下内容:
$ pactl list sinks short 69 alsa_output.platform-b​​cm2835_audio.stereo-fallback PipeWire s16le 2ch 48000Hz SUSPENDED 70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo PipeWire s32le 2ch 48000Hz SUSPENDED
要在此 Raspberry Pi OS Lite 安装中显示并将默认接收器更改为 HDMI 音频(请注意,它可能已经是默认值),请输入:
$ pactl 获取默认接收器 alsa_output.platform-b​​cm2835_audio.立体声-fallback $ pactl 设置默认接收器 70 $ pactl 获取默认接收器 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-立体声
播放ample,首先需要将其上传到ample 缓存,在本例中是默认接收器。您可以通过将其名称添加到 pactl play-s 的末尾来更改接收器。amp勒命令:
$ pactl upload-sampsample.mp3 samp文件名 $ pactl play-sampsamp文件名
有一个 PulseAudio 命令可以更轻松地播放音频:
$ paplay samp乐.mp3
pactl 有一个选项可以设置播放音量。由于桌面使用 PulseAudio 实用程序来获取和设置音频信息,因此这些命令行更改的执行也会反映在桌面上的音量滑块上。例如ample 将音量降低 10%:
$ pactl 设置接收器体积 @DEFAULT_SINK@ -10%
这个前任ample 将音量设置为 50%:
$ pactl 设置接收器体积 @DEFAULT_SINK@ 50%
这里没有提到很多 PulseAudio 命令。PulseAudio web网站(https://www.freedesktop.org/wiki/Software/PulseAudio/)和每个命令的手册页提供了有关系统的大量信息。

命令行

6

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
蓝牙 从命令行控制蓝牙可能是一个复杂的过程。使用 Raspberry Pi OS Lite 时,相应的命令已经安装好了。最有用的命令是 bluetoothctl,还有一些其他命令amp下面提供了正在使用中的设备信息。使设备可被其他设备发现:
$ bluetoothctl 可发现
使设备与其他设备配对:
$ bluetoothctl 可配对
扫描范围内的蓝牙设备:
$ bluetoothctl 扫描
关闭扫描:
$ bluetoothctl 扫描关闭
bluetoothctl 也有一个交互模式,可以通过不带参数的命令调用。例如ample 在运行 Raspberry Pi OS Lite Bookworm 的 Raspberry Pi 4 上运行交互模式,输入列表命令并显示结果:
$ bluetoothctl 代理已注册 [蓝牙]# 列出控制器 D8:3A:DD:3B:00:00 Pi4Lite [默认] [蓝牙]#
现在,您可以在解释器中输入命令,它们将被执行。与设备配对并连接的典型流程如下:
$ bluetoothctl 代理已注册 [蓝牙]# 可发现 更改可发现状态成功 [CHG] 控制器 D8:3A:DD:3B:00:00 可发现 [蓝牙]# 可配对 更改可配对状态成功 [CHG] 控制器 D8:3A:DD:3B:00:00 可配对 [蓝牙]# 扫描
< 可能是附近设备的一长串列表 >
[蓝牙]# pair [设备的 mac 地址,来自扫描命令或来自设备本身,格式为 xx:xx:xx:xx:xx:xx] [蓝牙]# scan off [蓝牙]# connect [相同的 mac 地址] 蓝牙设备现在应该出现在接收器列表中,如下例所示amp来自 Raspberry Pi OS Lite 安装的文件:
$ pactl list sinks short 69 alsa_output.platform-b​​cm2835_audio.stereo-fallback PipeWire s16le 2ch 48000Hz SUSPENDED 70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo PipeWire s32le 2ch 48000Hz SUSPENDED 71 bluez_output.CA_3A_B2_CA_7C_55.1 PipeWire s32le 2ch 48000Hz SUSPENDED

命令行

7

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
$ pactl 设置默认接收器 71 $ paplayample_audio_file>
您现在可以将其设为默认并在其上播放音频。

命令行

8

一份白皮书给予高层领导view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
结论
Raspberry Pi Ltd 设备有多种不同的音频输出方式,可以满足绝大多数用户的需求。本白皮书概述了这些机制,并提供了其中许多机制的相关信息。希望本文提供的建议能够帮助最终用户为其项目选择合适的音频输出方案。简单示例amp已经提供了如何使用音频系统的文件,但读者应该查阅音频和蓝牙命令的手册和手册页以了解更多详细信息。

结论

9

Raspberry Pi 白皮书提供高级概述view Raspberry Pi SBC 上的音频选项
树莓派
Raspberry Pi 是 Raspberry Pi Ltd 的商标
树莓派有限公司

文件/资源

Raspberry Pi SBCS 单板计算机 [pdf] 用户指南
SBCS 单板计算机,SBCS,单板计算机,板卡计算机,计算机

参考

发表评论

您的电子邮件地址不会被公开。 必填字段已标记 *