音楽を聴くためにPCB設計、3Dプリント、C言語を習得しました

Pentaton LP：LPスリーブサイズのディスプレイを備えた音楽ストリーマー。 Marton @ 2026年7月12日 私は昔、購入したCDやLPのアルバムアートワークを見たり触ったりするのが好きでしたが、結局デジタルストリーミングの利便性に負けてしまい、アートワークがない（または切手サイズの）状態を受け入れていました。最近になってこのことをますます強く感じるようになり、ついに何とかしようと決意しました。そこで、ストリーマーを自作しました。 ハードウェア 私は、ディスプレイに置かれたレコードスリーブのように見え、触れることができるデバイスを求めていました。約12インチ×12インチで、できるだけ薄いものが理想でした。私のニーズに合う唯一のディスプレイを見つけました：解像度1920x1920の17インチ産業用IPS LCDです。これは組み込みのDisplayPortコネクタを備えており、このコネクタを持つコンピュートモジュールフォームファクタのシングルボードコンピュータを見つける必要がありました。選択肢は多くありませんでしたが、Radxa CM3を見つけることができました。デバイスを薄くしたかったので、CM3用のキャリアボードを、ボード上の高さができるだけ少なくなるように設計する必要がありました。これは初めての経験だったので、基本的な電子工学や磁気学から高速信号ルーティングまで、学ぶべきことがたくさんありました。期待通りにすべてが機能する状態になるまで、4回の改訂が必要でした。ボードはUSB-C PD経由で給電され、外部DAC用の別のUSB-Cポート、ギガビットイーサネットポート、そして3.5mmジャック形状の12Vトリガーを備えています。コンピュートモジュールにはWi-FiとBluetoothも搭載されています。 私はFreeCADでエンクロージャーを設計しましたが、これも私にとっては新しい経験でした。パラメトリックCADと滑らかで曲面の表面がうまく連携しないことが判明しました。私が求めていた形状を生成するために、カスタムマクロを作成する必要がありました。デザインが完成した後、新品の3Dプリンターでそれを3Dプリントしようとしましたが、それは悲惨な結果に終わりました。製造のための設計、特に3Dプリントのための設計について、さらに学ぶのに時間がかかりました。最終的に、LPスリーブのように見える小さなコンピュータができあがりました。 ソフトウェア 私は家庭でAirPlayを排他的に使用しているため、このストリーマーがそれをサポートする必要がありました。最も人気のあるオープンソース実装であるshairport-syncを選択し、非常に縮小されたAlpine Linuxイメージで動作させました。シングルボードコンピュータの起動、デバイスツリー、カーネルのコンパイル、ディスプレイバックライトの制御、電源管理など、多くのことを学ぶ必要がありました。これにより良い基盤はできましたが、まだアートワークはありませんでした。そこで、AirPlayクライアントから来るメタデータに基づいてディスプレイを駆動する小さなアプリケーションを作成しました。アートワークのみを表示し、それ以外は何も表示しません。これは驚くほど挑戦的でした。たとえ私が最も精通している分野であってもです。結果として、中程度の電力を持つシングルボードコンピュータで、2つの4MP画像を60フレーム/秒でクロスフェードさせるのは、それほど簡単ではありませんでした。スムーズに見せるためにはGPUアクセラレーションを使用する必要がありました。面白ことに、AirPlay自体は低解像度のアートワーク（約500x500ピクセル）しか送信しないため、大型ディスプレイのストリーマーが存在しないのも無理はありません。幸いなことに、私のオーディオプレーヤーアプリに帯域外プロトコル拡張を組み込むことができたため、フル解像度のアートワークを送信し、その栄光のすべてを表示することができます。 使用方法 デバイスは常にオンです。画面がオフのとき、消費電力は2ワット未満です。ストリーミングが開始されると自動的に起動し、画面とアンプを12Vトリガー経由でオンにします。最大輝度では約24ワットを必要とします。汎用のUSB-C充電器で給電し、Pro-Ject Amp Box SEをFiiO KA17 DAC経由で接続しています。AirPlayはCD品質のロスレスを提供しており、私にとっては十分な品質です。 今後について もし十分な関心があれば、Pentaton LPのKickstarterを検討しています。見逃したくない場合は、こちらでアップデートにサインアップしてください：https://pentaton.app/lp/