一份白皮書
高層結束view 音訊
Raspberry Pi SBC 上的選項
樹莓派有限公司
版畫
© 2022-2025 樹莓派股份有限公司
本文檔依據知識共享署名-禁止演繹 4.0 國際 (CC BY-ND) 授權。
1.0版
建造日期：2025年05月28日
法律免責聲明
不時修改的 RASPBERRY PI 產品（包括數據表）的技術和可靠性數據（“資源”）由 RASPBERRY PI LTD（“RPL”）“按原樣”提供，並提供任何明示或暗示的保證，包括但不限於至，對適銷性和特定用途適用性的默示保證不予承擔。 在適用法律允許的最大範圍內，在任何情況下，RPL 均不對任何直接、間接、附帶、特殊、懲戒性或後果性損害（包括但不限於採購替代商品或服務；使用、數據丟失）承擔責任。或利潤；或業務中斷），無論是何種原因，基於任何責任理論，無論是合同責任、嚴格責任還是侵權行為（包括疏忽或其他），均因使用資源而產生，即使已被告知這種可能性此類損害。
RPL 保留隨時對資源或其中所述的任何產品進行任何增強、改進、更正或任何其他修改的權利，恕不另行通知。
本資源面向具有適當設計知識水準的熟練使用者。使用者自行負責選擇和使用本資源以及其中所述的任何產品的應用。使用者同意賠償並免除 RPL 因使用本資源而產生的所有責任、費用、損害或其他損失。 RPL 僅允許使用者將本資源與 Raspberry Pi 產品結合使用。禁止將本資源用於其他任何用途。 RPL 未授予任何其他 RPL 或其他第三方智慧財產權的許可。
高風險活動。 Raspberry Pi 產品並非設計、製造或預期用於需要故障安全性能的危險環境，例如核設施、飛機導航或通訊系統、空中交通管制、武器系統或安全關鍵應用（包括生命維持系統和其他醫療設備）的運行，在這些環境中，產品故障可能直接導致死亡、人身傷害或嚴重的物理或環境損害（「高風險活動」）。 RPL 明確否認任何明示或暗示的高風險活動適用性保證，並且對於在高風險活動中使用或包含 Raspberry Pi 產品不承擔任何責任。 Raspberry Pi 產品的提供受 RPL 的 標準條款。 RPL 提供的資源不會擴大或以其他方式修改 RPL 的 標準條款 包括但不限於其中表達的免責聲明和保證。
文檔版本歷史
| 發布 | 日期 | 描述 |
| 1 | 1 年 25 月 XNUMX 日 | 初次發布 |
文件範圍
本文檔適用於以下樹莓派產品：
| PI 0 | PI 1 | 圓周率2 | 圓周率3 | 圓周率4 | 圓周率400 | 圓周率5 | 圓周率500 | CM1 | CM3 | CM4 | CM5 | 微微 | Pico2 | ||||
| 0 | W | H | A | B | A | B | B | 全部 | 全部 | 全部 | 全部 | 全部 | 全部 | 全部 | 全部 | 全部 | 全部 |
| ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ||
介紹
多年來，Raspberry Pi SBC（單板電腦）上可用的音訊輸出選項變得越來越多，它們透過軟體驅動的方式也發生了變化。
本文檔將介紹 Raspberry Pi 裝置上音訊輸出的許多可用選項，並提供有關如何從桌面和命令列使用音訊選項的說明。
本白皮書假設 Raspberry Pi 裝置運行 Raspberry Pi OS，並且完全更新了最新的韌體和核心。
Raspberry Pi 音訊硬體
HDMI
所有 Raspberry Pi SBC 都配備支援 HDMI 音訊的 HDMI 介面。將 Raspberry Pi SBC 連接到帶有揚聲器的顯示器或電視機後，HDMI 音訊將自動透過這些揚聲器輸出。 HDMI 音訊是高品質的數位訊號，因此輸出效果非常出色，並且支援 DTS 等多聲道音訊。
如果您正在使用 HDMI 視頻，但希望分離音頻訊號 — 例如ample，到一個 amp如果您的音訊轉換器不支援 HDMI 輸入，那麼您將需要使用稱為分離器的額外硬體來從 HDMI 訊號中提取音訊訊號。這可能比較昂貴，但還有其他選擇，如下所述。
類比 PCM/3.5 公釐插孔
Raspberry Pi B+、2、3 和 4 型號配備 4 極 3.5 毫米音訊插孔，可支援音訊和複合視訊訊號。這是由 PCM（脈衝編碼調變）訊號產生的低品質類比輸出，但仍適用於耳機和桌上型揚聲器。
筆記
Raspberry Pi 5 上沒有類比音訊輸出。
下表定義了插頭訊號，從電纜末端開始，到尖端結束。不同的電纜有不同的分配方式，因此請確保您選擇正確的電纜。
| 傑克段 | 訊號 |
| 袖子 | 影片 |
| 環2 | 地面 |
| 環1 | 正確的 |
| 提示 | 左邊 |
基於 I2S 的適配器板
所有型號的 Raspberry Pi SBC 均在 GPIO 介面上配備 I2S 週邊。 I2S 是一種電氣串列匯流排介面標準，用於連接數位音訊設備並在電子設備的周邊之間傳輸 PCM 音訊資料。 Raspberry Pi Ltd 生產一系列音訊板，這些音訊板可連接到 GPIO 接口，並使用 I2S 介面將音訊資料從 SoC（系統單晶片）傳輸到擴充板。
筆記： 透過 GPIO 介面連接並符合對應規範的擴充板稱為 HAT（Hardware Attached on Top）。其規格如下： https://datasheets.raspberrypi.com/
Raspberry Pi Ltd 上可以看到全系列的音訊 HAT web地點： https://www.raspberrypi.com/products/
還有大量第三方 HAT 可用於音訊輸出，例如amp來自 Pimoroni、HiFiBerry、Adafruit 等，它們提供了多種不同的功能。
USB音訊
如果您無法安裝 HAT，或者正在尋找一種快速簡便的方法來連接耳機輸出或麥克風輸入的插頭，那麼 USB 音訊轉接器是一個不錯的選擇。這些設備簡單、便宜，可以插入 Raspberry Pi SBC 上的 USB-A 連接埠之一。
Raspberry Pi OS 預設包含 USB 音訊驅動程式；一旦插入設備，它就會顯示在右鍵單擊工作列上的揚聲器圖示時出現的裝置選單上。
系統也會自動偵測所連接的 USB 裝置是否有麥克風輸入並啟用適當的支援。
藍牙
藍牙音訊是指透過藍牙技術無線傳輸聲音數據，此技術應用非常廣泛。它使 Raspberry Pi SBC 能夠與藍牙揚聲器、耳機/耳塞，或任何其他支援藍牙的音訊裝置進行通訊。其範圍相當短，最大約 10 公尺。
藍牙裝置需要與 Raspberry Pi SBC 進行“配對”，配對完成後，藍牙裝置將顯示在桌面的音訊設定中。 Raspberry Pi OS 預設安裝藍牙，任何安裝了藍牙硬體（內建或透過藍牙 USB 轉接器安裝）的裝置都會在桌面工作列上顯示藍牙標誌。啟用藍牙後，圖示顯示為藍色；停用藍牙後，圖示顯示為灰色。
軟體支援
在完整的 Raspberry Pi OS 鏡像中，底層音訊支援軟體發生了很大變化，而對於最終用戶來說，這些變化幾乎是透明的。最初使用的聲音子系統是 ALSA。 Pulse Audio 繼承了 ALSA，後來被目前的系統 Pipe Wire 取代。該系統具有與 Pulse Audio 相同的功能和相容的 API，但它還提供了處理視訊和其他功能的擴展，使視訊和音訊的整合更加容易。由於 Pipe Wire 使用與 Pulse Audio 相同的 API，因此 Pulse Audio 公用程式可以在 Pipe Wire 系統上正常運作。
這些實用程式用於amp下面。
為了減小鏡像大小，Raspberry Pi OS Lite 仍然使用 ALSA 提供音訊支持，並且不包含任何 Pipe Wire、Pulse Audio 或藍牙音訊庫。但是，您可以根據需要安裝相應的庫來添加這些功能，此過程也將在下文中介紹。
桌面
如上所述，音訊操作是透過桌面工作列上的揚聲器圖示進行的。左鍵點選該圖示會調出音量滑桿和靜音按鈕，右鍵點選則會調出可用音訊裝置清單。只需點擊要使用的音訊設備即可。右鍵單擊也可以選擇更改音訊設備。file每個設備使用的。這些專業file通常提供不同的品質等級。
如果啟用了麥克風支持，選單上將出現麥克風圖示；右鍵單擊該圖示將顯示麥克風特定的選單選項，例如輸入裝置選擇，而左鍵單擊將顯示輸入等級設定。
藍牙
若要配對藍牙設備，請左鍵點擊工作列上的藍牙圖標，然後選擇「新增裝置」。系統將開始查找可用設備，這些設備需要進入「發現」模式才能顯示。當設備出現在清單中時，點擊該設備，設備就會配對。配對完成後，音訊裝置將出現在選單中，點擊工作列上的揚聲器圖示即可選擇該選單。
命令列
由於 Pipe Wire 使用與 Pulse Audio 相同的 API，因此用於控制音訊的大多數 Pulse Audio 指令都在 Pipe Wire 上運作。 pacts 是控制 Pulse Audio 的標準方式：在命令列中輸入 man pactl 以了解更多詳細資訊。
Raspberry Pi OS Lite 的先決條件
在完整安裝的 Raspberry Pi OS 中，所有必要的命令列應用程式和程式庫都已安裝。然而，在 Lite 版本中，Pipe Wire 並未預設安裝，必須手動安裝才能播放聲音。
要在 Raspberry Pi OS Lite 上安裝 Pipe Wire 所需的庫，請輸入以下內容：sudo apt install pipewire pipewire-pulse pipewire-audio pulseaudio-utils 如果您打算運行使用 ALSA 的應用程序，您還需要安裝以下內容：sudo apt install pewire
安裝後重新啟動是讓一切正常運作最簡單的方法。
音訊播放範例amp萊斯
以簡短形式顯示已安裝的 Pulse 音訊模組清單（長格式包含大量資訊且難以閱讀）：$ pactl list modules short 以簡短形式顯示 Pulse Audio 接收器清單：
$ pactl 清單短
在連接到具有內建音訊和附加 USB 音效卡的 HDMI 顯示器的 Raspberry Pi 5 上，此指令提供以下輸出：$ pactl list sinks short
179 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo 管道線 s32le 2ch 48000Hz 暫停 265 alsa_output.usb-C-Media_Electronics_Inc._USB_Pnster_Soundanad-D. 48000Hz 暫停
筆記
Raspberry Pi 5 沒有類比輸出。
對於安裝在 Raspberry Pi 4 上的 Raspberry Pi OS Lite — — 具有 HDMI 和類比輸出 — — 返回以下內容：$ pactl list sinks short
69 alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback 管道線 s16le 2ch 48000Hz 暫停
70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-立體聲管道線 s32le 2ch 48000Hz 懸浮
要在此 Raspberry Pi OS Lite 安裝中顯示並將預設接收器變更為 HDMI 音訊（請注意，它可能已經是預設值），請輸入：
$ pactl 取得預設接收器
alsa_output.platform-bcm2835_audio.立體聲回退
$ pactl 設定預設接收器 70
$ pactl 取得預設接收器
alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-立體聲
播放ample，首先需要將其上傳到ample 緩存，在本例中是預設接收器。您可以透過將其名稱新增至 pactl play-s 的末端來變更接收器。amp勒命令：
$ pactl upload-sampsample.mp3 samp檔案名稱
$ pactl play-sampsamp檔案名稱
有一個脈衝音頻命令，可以更輕鬆地播放音頻：
$ paplay samp樂.mp3
pactl 有一個選項可以設定播放音量。由於桌面使用 Pulse Audio 實用程式來獲取和設定音訊訊息，因此這些命令列變更的執行也會反映在桌面上的音量滑桿上。
這個前任ample 將音量降低 10%：
$ pactl 設定接收器體積 @DEFAULT_SINK@ -10%
這個前任ample 將音量設定為 50%：
$ pactl 設定接收器體積 @DEFAULT_SINK@ 50%
這裡沒有提到很多 Pulse Audio 指令。 Pulse Audio web網站（https://www.freedesktop.org/wiki/Software/PulseAudio/) 和每個命令的手冊頁提供了有關係統的大量資訊。
藍牙
從命令列控制藍牙可能是一個複雜的過程。使用 Raspberry Pi OS Lite 時，對應的指令已經安裝好了。最有用的指令是 bluetoothctl，還有一些其他指令amp下面提供了它的使用情況。
使該設備可以被其他設備發現：
$ bluetoothctl 可發現
使設備與其他設備配對：
$ bluetoothctl 可配對
掃描範圍內的藍牙裝置：
$ bluetoothctl 掃描
關閉掃描：
$ bluetoothctl scan off bluetoothctl 也有一個互動模式，可以透過使用不含參數的指令來呼叫。例如ample 在執行 Raspberry Pi OS Lite Bookworm 的 Raspberry Pi 4 上執行互動模式，輸入 list 指令並顯示結果：$ bluetoothctl
代理註冊
[藍牙]# 列表
控制器 D8:3A:DD:3B:00:00 Pi4Lite [預設] [藍牙]#
現在，您可以在解釋器中輸入命令，它們將被執行。與裝置配對並連接的典型流程如下：$ bluetoothctl
代理已註冊 [藍牙]# 可被發現
更改可發現成功
[CHG] 控制器 D8:3A:DD:3B:00:00 可在 [藍牙]# 上發現，可在
更改配對成功
[CHG] 控制器 D8:3A:DD:3B:00:00 可配對 [藍牙]# 掃描開啟
< 可能是附近設備的一長串清單 >
[藍牙]# 對 [裝置的 mac 位址，來自掃描指令或來自裝置本身，格式為 xx:xx:xx:xx:xx:xx] [藍牙]# 掃描關閉
[藍牙]# connect [相同的 mac 位址] 藍牙裝置現在應該會出現在接收器清單中，如下例所示amp來自 Raspberry Pi OS Lite 安裝的檔案：
$ pactl 清單短
69 alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback 管道線 s16le 2ch 48000Hz 暫停
70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-立體聲管道線 s32le 2ch 48000Hz 懸浮
71 bluez_output.CA_3A_B2_CA_7C_55.1 管線 s32le 2ch 48000Hz 暫停
$ pactl 設定預設接收器 71
$ paplayample_audio_file>
現在您可以將其設為預設並在其上播放音訊。
結論
Raspberry Pi Ltd 裝置有多種不同的音訊輸出方式，可滿足絕大多數使用者的需求。本白皮書概述了這些機制，並提供了其中許多機制的相關資訊。希望本文提供的建議能幫助最終用戶為其專案選擇合適的音訊輸出方案。簡單範例amp已經提供如何使用音訊系統的文件，但讀者應該查閱音訊和藍牙命令的手冊和手冊頁以了解更多詳細資訊。
Raspberry Pi 是 Raspberry Pi Ltd 的商標
樹莓派有限公司
文件/資源
 |
Raspberry Pi SBCS 單板計算機 [pdf] 使用者指南 SBCS 單板計算機，SBCS，單板計算機，闆卡計算機，計算機 |