WM8960 Audio HAT
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产品简介
前言
本产品是基于树莓派而设计的音频模块,采用WM8960低功耗立体声编解码器,通过I2C接口控制,I2S接口传输音频。板载标准3.5mm耳机接口,可通过外接耳机播放音乐,同时也可通过双通道喇叭接口外接喇叭播放。板子左右两边有一个高质量MEMS硅麦克风,可以立体声录音。
产品特性
- 供电电压:5V
- 逻辑电压:3.3V
- 音频编解码芯片:WM8960
- 控制接口:I2C
- 音频接口:I2S
- DAC信噪比:98dB
- ADC信噪比:94dB
- 耳机驱动:40mW (16Ω@3.3V)
- 扬声器驱动:1W per channel (8Ω BTL)
硬件资源
LP、LN分别对应左扬声器的正、负极; RP、RN分别对应右扬声器的正、负极。
功能引脚 | 树莓派引脚(BCM) | 描述 |
5V | 5V | 电源正(5V电源输入) |
GND | GND | 电源地 |
SDA | P2/SDA | I2C数据输入 |
SCL | P2/SDA | I2C时钟输入 |
CLK | P18 | I2S位时钟输入 |
LRCLK | P19 | I2S帧时钟输入 |
DAC | P21 | I2S串行数据输出 |
ADC | P20 | I2S串行数据输入 |
BUTTON | P17 | 自定义按键 |
树莓派使用
本产品例程只适用于树莓派官方系统(Raspbian)
安装驱动
如果你是国内用户,用官方源可能会比较慢,整个安装过程下载需要很长时间且可能会更新失败,因此可以换成阿里源:
sudo nano /etc/apt/sources.list
将官方源开头用#注释,并添加阿里源:
#deb-src http://archive.raspberrypi.org/debian/ stretch main deb http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi deb-src http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi
更新软件源:
sudo apt-get update sudo apt-get upgrade
检查内核版本:
uname -a 如果内核版本低于5.0(即树莓派系统是2020-05-27之前)下载如下驱动 git clone https://github.com/waveshare/WM8960-Audio-HAT/tree/rpi-4.9.y 如果是最新的下载如下: git clone https://github.com/waveshare/WM8960-Audio-HAT 如上两条命令请不要都运行
安装WM8960驱动:
cd WM8960-Audio-HAT #需要等待一定的时间 sudo ./install.sh sudo reboot
重启后运行如下命令看下驱动是否加载成功。
sudo dkms status
pi@raspberrypi:~ $ sudo dkms status wm8960-soundcard, 1.0, 4.19.58-v7l+, armv7l: installed
这里提供的是一个完成教程,如果安装多次还是无法出现驱动可以使用我们做好的镜像(版本2019-07-10,密码l9jz)使用。
检测声卡
- 检查播放:aplay -l
pi@raspberrypi:~ $ aplay -l **** List of PLAYBACK Hardware Devices **** card 0: wm8960soundcard [wm8960-soundcard], device 0: bcm2835-i2s-wm8960-hifi wm8960-hifi-0 [] Subdevices: 1/1 Subdevice #0: subdevice #0
- 检查录音:arecord -l
pi@raspberrypi:~ $ arecord -l **** List of CAPTURE Hardware Devices **** card 0: wm8960soundcard [wm8960-soundcard], device 0: bcm2835-i2s-wm8960-hifi wm8960-hifi-0 [] Subdevices: 1/1 Subdevice #0: subdevice #0
录音播放测试
录播测试
sudo arecord -f cd -Dhw:0 | aplay -Dhw:0
程序运行后通过耳机或者喇叭会听到麦克风采集到的声音,注意喇叭不能开靠近麦克风否 则会导致共振产生啸叫。
录音
sudo arecord -D hw:0,0 -f S32_LE -r 16000 -c 2 test.wav
test.wav是录制生成的文件名。
播放
sudo aplay -Dhw:0 test.wav
播放刚刚录制的音频
调节音量
默认的音量是比较小的
sudo alsamixer
如果 WM8960 声卡没有设置为默认声卡则需要按 F6 选择声卡设备。
实际上右边还有很多可以调节的选项。
mpg123播放器
aplay只支持wav的音乐,实际上MP3格式的音乐会更加多,安装:
sudo apt-get install mpg123 sudo mpg123 music.mp3
需要注意,这里的music.mp3需要替换成你的mp3音乐。
图形化smplayer
如果是命令行系统可以跳过,如果你的是桌面系统,安装:
sudo apt-get install smplayer
在界面中右键选择wm8960-soundcard为默认
在菜单中打开smplayer软件,打开音频文件即可播放。(smplayer也可以播放视频)
程序控制
我们提供了一个简单的python控制例程。
- 安装对应的库
sudo apt-get install libasound2-dev git clone https://github.com/larsimmisch/pyalsaaudio cd pyalsaaudio sudo python setup.py build sudo python setup.py install
- 下载例程
wget http://www.waveshare.net/w/upload/1/19/WM8960_Audio_HAT_Code.tar.gz tar zxvf WM8960_Audio_HAT_Code.tar.gz sudo chmod 777 -R WM8960_Audio_HAT_Code
- 播放
sudo python playwav.py music.wav
- 录音
sudo python recordwav.py out.wav
耳机座子是4段国标(又称OMTP)耳机接口,如果是美标(又称CTIA)耳机可能会出现麦没有声音现象。
24Mhz。
两个喇叭都是8欧姆5W的。