Ein Musikabspielgerät wird gewünscht. Für das Kinderzimmer. Zwei Bedingungen: Hörbücher müssen abspielbar sein und die Bedienung muss ohne Mobiltelefon möglich sein.

Da Papa jetzt natürlich nicht mal einfach so ein Radio mit USB-Anschluss kauft, muss er zunächst eine umfassende Recherche starten. Leider erweist sich vor allem die zweite Bedingung der Restfamilie als fast unüberwindbares Hindernis. Viele Gerätehersteller scheinen als ultimatives Ziel das Design einer Raumkapsel aus der Zukunft, also ohne Ecken und Kanten und vor allem ohne allzu viele Knöpfe, zu haben, und gleichzeitig die Bedienung mittels Mobiltelefon für die beste Erfindung seit geschnitten Brot zu halten. Zusätzlich möchte Papa ein Gerät haben, welches in der Lage ist, auch Musik von unserem kleinen Heimserver abzuspielen.

Am Ende kommt es, wie es kommen muss, und ich beschließe, ein passendes Musikabspielgerät selbst zusammenzubasteln.

Musikabspielgerät

Komponenten

Als Basis suche ich mir einen Raspberry Pi Einplatinencomputer aus. Darauf aufbauend ergeben sich folgende Fragen: Genügt ein Raspberry Pi 2 oder muss es die Version 3 sein? Ist der interne oder ein externer Digital-Analog-Wandler besser geeignet? Sollen
es passive oder aktive Lautsprecher sein? Und für die Bedienung ist ein berührungsempfindlicher Bildschirm gesetzt.

Alle Komponenten der finalen Version auf einen Blick

Prototyp

  • Raspberry Pi 3 (40 €; hat WIFI schon eingebaut).

  • Raspberry Pi Touchdisplay (70 €; passt perfekt zum Raspberry Pi).

  • externer Audio-Wandler über USB (0 €; liegt hier irgendwo rum und klingt viel besser als der interne Wandler des Raspberry; hat mal 30 € gekostet).

  • externer Aktiv-Lautsprecher (0 €; steht hier auch noch in der Ecke; lieber wären mir zwar Passiv-Lautsprecher, aber die Erweiterung um eine kleine Endstufe hebe ich mir für später auf; hat mal 100 € gekostet).

  • Diverses (Netzteil; USB2.0 Typ-A auf Micro-Kabel zwischen Netzteil und Pi; USB2.0 Typ-A auf Micro Kabel zwischen Pi und Lautsprecher; Klinkenkabel 3,5 mm zwischen Wandler und Lautsprecher für die Audioübertragung).

  • Micro-SD-Karte mit mindestens 4 GB für Betriebssystem und Abspielsoftware.

Insgesamt investiere ich also etwa 110 € (für Netzteil und Kabel kann ich ebenfalls auf vorhandene Bestände zurückgreifen).

Prototyp im Verkaufskarton

Aktualisierung 1

Der weitere Ausbau kommt schneller als gedacht. Mit der Stromversorgung des Aktiv-Lautsprechers bin ich nicht zufrieden. Entweder muss der Lautsprecher mit einem eigenen Netzteil separat mit Strom versorgt werden oder der Akku des Lautsprechers muss regelmässig geladen werden. Beides erscheint mir als zu umständlich. Daher suche ich nach einer Möglichkeit, zwei passive Lautsprecher anschließen zu können.

  • interner Audio-Verstärker mit 20 Watt (20 €; ermöglicht den Anschluß von Passiv-Lautsprechern und hat ordentlich Bumms).

  • externer Passiv-Lautsprecher (0 €; stehen noch im Keller als Teil einer alten Anlage rum).

Leider kommt mit dem neuen Audio-Verstärker auch ein neues Problem. Die Lautsprecher knistern und brummen, da nun eine Masseschleife für ein unschönes Störsignal sorgt. Abhilfe schafft eine galvanische Trennung zwischen Audio-Wandler und Verstärker.

  • Massetrennfilter (20 €)

Die Kosten belaufen sich nun auf etwa 150 €. Langsam wird es teuer.

Aktualisierung 2

Der Audio-Verstärker entwickelt seine volle Leistungsfähigkeit erst ab einer Versorgungsspannung jenseits von 5 Volt. Daher ersetze ich das externe USB-Netzteil durch einen internen Gleichspannungswandler und ein externes Schaltnetzteil. Damit ist es möglich, den Verstärker mit 12 Volt zu betreiben. Außerdem gehören Stromversorgungsprobleme von Bildschirm und Endstufe der Vergangenheit an.

  • interner Gleichspannungswandler (0 €; übrig geblieben aus einem alten Computer; liefert 12 Volt Versorgungsspannung für den Verstärker und damit noch mehr Bumms).

  • externes Schaltnetzteil mit 85 Watt (0 €; ebenfalls übrig geblieben von einem alten Computer; hat genug Leistung für alle Komponenten).

Aktualisierung 3

Jetzt wird es spannend. Ursprünglich dachte ich, der berührungsempfindliche Bildschirm ist die beste Lösung für eine möglichst einfache Bedienung. Angeregt durch einige Ideen aus dem Netz kommt nun aber auch ein Nahfeld-Transponder ins Spiel. Der RFID-Empfänger und die RFID-Karten machen eine Liedauswahl durch einfaches Auflegen der entsprechenden Karte möglich.

  • RFID-Kartenlesegerät (5 €; liest den Code einer RFID-Karte und funktioniert dabei wie eine Tastatur und „tippt“ den Code ein).

  • RFID-Karten (15 €; 50 Karten mit unterschiedlichen Codes).

Die Kosten sind nun bei etwa 170 € nur für die Komponenten. Zusammen mit dem unvermeidlichen Kleinkram kratze ich schon an der 200 €-Marke. Jetzt ist es teuer.

Musikabspielgerät in Aktion

Hardware

Alle Komponenten baue ich in ein altes Mini-Computergehäuse ein, das ich neu schwarz lackiere. Die ehemalige Vorder- und Rückseite des Gehäuses verblende ich mit Sapeli-Mahagoni-Holz und lasse Öffnungen für das Anschlusskabel des Netzteils und die Anschlussklemme der Lautsprecher frei. Oben auf das neue Gehäuse schraube ich einen Griff und montiere noch einen eindrucksvollen Schalter, um das Gerät ein- und auszuschalten.

Ein- und Ausschalter
Anschlussklemmen für die Lautsprecher
Typenschild
Typenschild

Software

Die notwendige Software besteht aus Volumio, einer Linux-Distribution für Raspberry Pi mit integriertem Audioplayer und einem selbst entwickeltem Skript, welches die Abfrage des RFID-Lesegeräts und Ansteuerung des Audioplayers übernimmt.

Die Einrichtung der Software habe ich im Volumio DIY beschrieben.


Bilder

Raspberry Pi Touchdisplay mit Raspberry Pi montiert im Gehäusedeckel
Restliche Elektronik montiert im Gehäuseboden
Gleichspannungswandler
Audio-Wandler
Audio-Verstärker
Massetrennfilter
RFID-Lesegerät und RFID-Karten
Externes Netzteil