Adafruit MAX98357 I2S D类单声道放大器的使用教程

概述

如果您的微控制器或微型计算机具有数字音频功能，则此放大器适合您！它采用标准的I2S数字音频输入，不仅可以将其解码为模拟，还可以将其直接放大为扬声器。完美地添加紧凑的放大声音，需要2个分支（I2S DAC + Amp），并将它们组合为一个。

I2S（不要与I2C混淆）电路板上使用的协议，用于传递音频数据。许多高端芯片和处理器以数字I2S格式管理所有音频。然后，使用三个或四个引脚输入或输出数据（数据输入，数据输出，位时钟和左右通道选择）。通常，对于音频设备，有一个DAC芯片可将I2S引入并转换为可驱动耳机的模拟信号。

这款小型单声道放大器功能强大，令人惊讶。为4欧姆阻抗扬声器提供3.2瓦功率（5V电源@ 10％THD）。微型芯片内部是D类控制器，能够以2.7V-5.5VDC的电压运行。由于该放大器是D类，因此效率极高-非常适合便携式和电池供电项目。它具有过热和过流保护功能，但我们几乎无法判断它发烫了。

音频输入为I2S标准，可以使用3.3V或5V逻辑数据。输出是“桥接”的-这意味着它们直接连接到输出，没有接地。输出是〜300KHz方波PWM，然后由扬声器线圈“平均”出-不会听到高频。以上所有这些都意味着您无法将输出连接到另一个放大器，它应该直接驱动扬声器。

有一个增益引脚，可以操纵该引脚更改增益。默认情况下，该放大器将为您提供 9dB 的增益。通过连接上拉或下拉电阻器或直接布线，可以将增益引脚设置为3dB，6dB，9dB，12dB或15dB。

ShutDown/Mode引脚可用于放置芯片处于关闭状态或设置了哪个I2S音频通道通过管道传输到扬声器。默认情况下，放大器将（L + R）/2立体声混音输出为单声道输出。通过添加电阻器，您可以将其更改为左输出或右输出

与Raspberry Pi，Arduino Zero以及任何其他具有I2S音频输出的微控制器或微型计算机配合使用，效果很好

规格：

输出功率：4Ω时为3.2W，10％THD，8Ω时为1.8W，10％THD，电源为5V

PSRR：在1KHz时，典型值为77 dB（典型值）

I2S采样率从8kHz到96kHz

不需要MCLK

Click + Pop减少

五种引脚可选增益：3dB，6dB，9dB，12dB，15dB

出色的杂音抑制功能

热关断保护

作为经过组装和测试的接线板提供，带有一小块可选的插头和3.5mm接线端子。如果需要的话，需要一些焊接来连接插头和接线盒。

插脚

MAX98357A是 I2S 放大器-不使用模拟输入，仅支持数字音频输入！不要将I2S与I2C混淆，I2S是一种声音协议，而I2C是用于少量数据。

扬声器输出

该放大器仅用于驱动动圈式扬声器。扬声器阻抗必须为4Ω或更大。输出信号是330KHz PWM方波，其占空比与音频信号成比例。扬声器线圈的电感用作低通滤波器，以均衡高频分量。请勿尝试将其用作前置放大器。

每个通道的输出均为“桥接”，没有接地。这意味着对于每个通道，+和-交替极性可创建具有两倍可用功率的单通道放大器。

使用3.5mm螺钉接线端子连接扬声器。

5V插入4Ω@ 10％THD-最大3W

5V插入4Ω@ 1％THD-最大2.5W

3.3Vinto4Ω@ 10％THD-最大1.3W

3.3Vinto4Ω@ 1％THD-1.0W最大

5V转换为8Ω@ 10％THD-最大1.8W

5V转换为8Ω@ 1％THD-1.4W最大

3.3Vinto8Ω@ 10％THD的最大-0.8W

3.3Vinto8Ω@ 1％THD-最大0.6W

电源引脚

这是放大器的功率和放大器的逻辑。您可以提供2.5V至5.5V的电压。请注意，在5V电压下，您最终可以在扬声器中输入高达2.8W的功率，因此请确保您的电源可以轻松处理高达650mA的电流，并且我们建议使用至少800mA的电源规格，以便为您提供一些“房间”

如果您有3.3V逻辑设备，仍然可以从5V为放大器供电，建议您获得最大的输出功率！

I2S引脚

三个引脚用于接收音频数据。这些可以是3.3-5V逻辑

LRC （左/右时钟）-这是告诉放大器何时数据用于左声道以及何时用于左声道的引脚。

BCLK （位时钟）-这是告诉放大器何时读取数据引脚上数据的引脚。

DIN （数据输入）-这是输入实际数据的引脚，左右数据都在该引脚上发送，LRC引脚指示何时发送左或右信号

请注意，此放大器不需要 MCLK 引脚，如果您具有MCLK输出，则可以将其断开连接！

其他图钉

其他设置由 GAIN 和 SD

增益

GAI N 是增益设置。您可以具有 3dB，6dB，9dB，12dB 或 15dB 的增益。

15dB 如果 GAIN 直接连接到 GAIN 和 GND

12dB 之间，则100K电阻 GND

9dB ，如果 GAIN 未连接任何东西（这是默认设置）

如果将 GAIN 直接连接到 Vin

3dB ，则 6dB 在 GAIN 和 Vin

之间，这样，默认增益为9dB，但是您可以通过调整与 GAIN 引脚。请注意，您可能需要执行电源重置以调整增益。

SD/MODE

此引脚用于关机模式，但也用于设置输出哪个通道。这有点令人困惑，但本质上是：

如果 SD 直接接地（电压低于0.16V），则放大器关闭 》

如果 SD 上的电压在0.16V至0.77V之间，则输出为（Left + Right）/2，即立体声平均值。

如果 SD 上的电压介于0.77V和1.4V之间，则输出仅是右声道

如果 SD 上的电压更高大于1.4V，则输出为左声道。

这与 SD 上的内部 100K下拉电阻复合在一起，因此您需要在SD上使用上拉电阻来平衡100K内部下拉。

对于分线板，从 SD 到 Vin 有一个1Mohm电阻， ，以5V供电时，将为您提供“立体声平均”输出。如果仅需要左声道或右声道，或者是使用非5V电源供电，则可能需要尝试使用不同的电阻器在 SD

上获得所需的电压

程序集

《表class =“ build-table”》

准备标题栏：

如有必要，将条切成一定长度。如果将其插入面包板，则焊接会更容易-长按针脚

添加分线板：

将分线板放在插针上，以便短插针穿过分线垫

还有焊料！

请务必焊接所有引脚以确保可靠的电接触。

（有关焊接的技巧，请务必查看我们的 优良焊接指南 ）。

您已完成！目视检查焊点，然后继续进行下一步

如果要使用接线端子来连接扬声器，请放置3.5mm的接线端子，以使嘴巴指向。

两个引脚上的焊料都带有大量焊料！

Raspberry Pi接线

如果您有Raspberry Pi，并且希望获得比耳机插孔所能提供的更高质量的音频，则I2S是一个不错的选择！您仅需使用3个引脚，并且由于它是纯数字输出，因此可以减少噪声和干扰。当然，您需要确保您拥有一个不错的5V强电源，因此请确保为您的电源要求增加500mA或更多！

此板还与没有具有像Pi Zero这样的音频

该技术将适用于任何带有2x20连接器的Raspberry Pi。带有2x13连接器的较早的Pi 1很难像这样拔出I2S引脚

连接：

Amp Vin 至Raspbery Pi 5V

放大器GND 至Raspbery Pi GND

放大器DIN 至Raspbery Pi ＃21

放大器BCLK 至Raspbery Pi ＃18

Amp LRCLK 到Raspbery Pi ＃19

Raspberry Pi设置

目前，Raspbery Pi linux内核不支持I2S界面中的单声道音频只能播放立体声，因此任何单声道音频文件可能都需要转换为立体声！

2017-11-2 Raspbian PIXEL（“满”）在音量控制方面有问题。 I2S可以运行，但是没有软件卷设置，如果需要，请尝试Raspbian Lite-我们会找出原因：）

快速安装

幸运的是，它非常容易在Raspbian上安装对I2S DAC的支持。

这些说明完全来自Pimoroni那些可爱的人的PhatDAC说明！

从具有Internet连接的Raspberry Pi运行以下内容：

curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspberry-Pi-Installer-Scripts/master/i2samp.sh | bash

我们添加了一个额外的helper systemd脚本，该脚本将在不使用I2S外设时播放安静的音频。开始播放或停止播放时，这会消除弹出声。它使用很少的CPU时间（在Pi Zero上为5％，在Pi 2或3上可忽略不计）。您无需在RetroPie上使用它，因为它永远不会发布I2S设备，但对Raspbian来说非常有用。

安装后将需要重新启动。

必须重新启动才能启用扬声器硬件！

重新启动后，重新登录并再次运行脚本。。.它将询问您是否您想测试扬声器。说 y es，然后听音频从扬声器中发出。。.

如果听起来真的很失真，则可能是音量太高。但是，为了使音量控制出现在Raspbian桌面或Retropie中，您必须在进行扬声器测试后再次重启，方法是 sudo reboot

您必须重新启动两次*才能启用alsamixer音量（确实如此！）

重新启动后，尝试运行 alsamixer ，然后使用箭头键降低音量，50％是一个不错的开始。

如果您仍然遇到音频问题，请尝试重新运行脚本，并说 N （禁用）/dev/zero playback service。

然后，您可以转到下一页以测试和优化设置。如果脚本适合您，请在详细的 安装上跳过此页面的其余部分！

详细安装

如果由于某种原因，您不能只运行脚本而又想去通过手动安装-这是所有步骤！

更新/etc/modprobe.d（如果存在）

登录到Pi并进入串行控制台（通过控制台电缆，电视控制台，RXVT或您拥有的设备）

使用

sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf

编辑raspi黑名单

如果文件为空，则跳过此步骤

但是，如果看到以下几行：

blacklist i2c-bcm2708

blacklist snd-soc-pcm512x

blacklist snd-soc-wm8804

通过在每行之前放置＃来更新行

通过键入保存》 Control-X Y 《返回》

禁用耳机音频（如果已设置）

使用

sudo nano /etc/modules

编辑raspi模块列表（如果已设置）为空，只需跳过此步骤

但是，如果看到以下行：

snd_bcm2835

输入＃

并使用 Control-X Y

创建asound.conf文件

使用

sudo nano /etc/asound.conf

编辑raspi模块列表》

此文件应该为空！

复制并粘贴以下内容xt到文件中

下载：文件

复制代码

pcm.speakerbonnet {

type hw card 0

}

pcm.dmixer {

type dmix

ipc_key 1024

ipc_perm 0666

slave {

pcm “speakerbonnet”

period_time 0

period_size 1024

buffer_size 8192

rate 44100

channels 2

}

}

ctl.dmixer {

type hw card 0

}

pcm.softvol {

type softvol

slave.pcm “dmixer”

control.name “PCM”

control.card 0

}

ctl.softvol {

type hw card 0

}

pcm.！default {

type plug

slave.pcm “softvol”

} pcm.speakerbonnet {

type hw card 0

}

pcm.dmixer {

type dmix

ipc_key 1024

ipc_perm 0666

slave {

pcm “speakerbonnet”

period_time 0

period_size 1024

buffer_size 8192

rate 44100

channels 2

}

}

ctl.dmixer {

type hw card 0

}

pcm.softvol {

type softvol

slave.pcm “dmixer”

control.name “PCM”

control.card 0

}

ctl.softvol {

type hw card 0

}

pcm.！default {

type plug

slave.pcm “softvol”

}

照常保存文件

添加设备树覆盖

使用

sudo nano /boot/config.txt

编辑您的Pi配置文件，然后向下滚动至底部。如果您看到一行显示：dtparam=audio=on

通过在前面放置＃禁用它。

然后添加：

dtoverlay=hifiberry-dac

dtoverlay=i2s-mmap

在下一行。保存文件。

使用 sudo reboot

重启您的Pi Raspberry Pi测试

扬声器测试！

好的，您可以使用任何喜欢的软件播放音频，但是如果您想测试扬声器的输出，可以使用以下一些快速命令来验证放大器和扬声器是否正常工作！

简单的白噪声扬声器测试

运行speaker-test -c2会在扬声器之间产生左右交替的白噪声。

如果您有单声道输出放大器，则I2S放大器会合并左右声道，因此您会听到连续的白噪声

简单的WAV扬声器测试

一旦您有了一些东西出来，尝试使用扬声器测试（对于WAV文件，而不是MP3）播放音频文件

speaker-test -c2 --test=wav -w /usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav

听到来自左右交替扬声器的音频

简单的MP3扬声器测试

如果要播放音乐流，可以尝试

sudo apt-get install -y mpg123

mpg123 http://ice1.somafm.com/u80s-128-mp3

如果您想在命令中播放MP3，请查看本教程，其中涵盖了如何进行设置。

目前，Jessie Raspbery Pi内核不支持单声道音频在I2S界面之外，您只能播放立体声，因此任何单声道音频文件都可能需要转换为立体声！

omxplayer似乎没有将I2S接口用于音频-仅是HDMI-因此您将无法使用它

音量调节

许多程序，例如PyGame和Sonic Pi在应用程序中具有音量控制。对于其他程序，您可以使用名为 alsamixer 的命令行工具来设置音量。只需输入alsamixer，然后使用向上/向下箭头设置音量。设置完后按Escape键

在Raspbian PIXEL中，您可以使用菜单项控件来设置音量。如果它有一个X，请尝试重新启动Pi（安装后必须重新启动两次，以使PIXEL识别音量控制

Pi I2S调整

此页面已弃用，我们的安装程序已执行这些步骤为您服务，但我们会将其保留在此处供存档使用！

减少爆音

对于遵循我们原始安装说明并进行简单alsa配置的用户，他们可能会发现播放新音频时会弹出I2S音频。

解决方法是使用软件混频器向I2S设备输出固定的采样率，以使位时钟不变。我使用ALSA，因此我配置了 dmixer ，并且不再有任何弹出声或点击声。请注意，默认情况下，RaspPi I2S驱动程序不支持 dmixer ，您必须按照提供的这些说明进行添加。继续逐步了解如何启用它！

步骤1

首先通过修改/boot/config.txt 来添加dtoverlay=i2s-mmap

运行 sudo nano/boot/config.txt ，然后将文本添加到底部，如下所示：

保存并退出。

然后将/etc/asound.conf 更改为：

下载：文件

复制代码

pcm.speakerbonnet {

type hw card 0

}

pcm.！default {

type plug

slave.pcm “dmixer”

}

pcm.dmixer {

type dmix

ipc_key 1024

ipc_perm 0666

slave {

pcm “speakerbonnet”

period_time 0

period_size 1024

buffer_size 8192

rate 44100

channels 2

}

}

ctl.dmixer {

type hw card 0

} pcm.speakerbonnet {

type hw card 0

}

pcm.！default {

type plug

slave.pcm “dmixer”

}

pcm.dmixer {

type dmix

ipc_key 1024

ipc_perm 0666

slave {

pcm “speakerbonnet”

period_time 0

period_size 1024

buffer_size 8192

rate 44100

channels 2

}

}

ctl.dmixer {

type hw card 0

}

通过运行sudo nano /etc/asound.conf

，这将创建一个称为Speakerbonnet的PCM设备，该设备已连接到硬件I2S设备。然后，我们制作一个名为type dmix的新“ dmix”设备（pcm.dmixer）。我们为它提供了唯一的进程间通信密钥（ipc_key 1024）和可在世界范围内读取的（ipc_perm 0666权限）混合器将控制硬件pcm设备Speakerbonnet（pcm“ speakerbonnet”）并具有一个缓冲区设置好它的好又快。设置了通信缓冲区，因此没有延迟（period_time 0，period_size 1024和buffer_size 8192正常工作）。默认的混合速率是44.1khz立体声（rate 44100 channels 2）

最后，我们设置了一个控制接口，但最终效果最好是仅将硬件设备放在此处-ctl.dmixer { type hw card 0 }

保存并退出。然后重新启动Pi以启用混音器。另外，虽然它会极大地减少弹出声，但有时还是会偶尔碰到一次-特别是在第一次播放音频时！

添加软件音量控制

此处使用的基本I2S芯片组未内置软件控制。因此我们必须“欺骗” Pi来创建软件音量控件。幸运的是，一旦您知道如何做就不难了。

在〜/.asoundrc 中使用nano ~/.asoundrc创建一个新的音频配置文件，并在其中放置以下文本：

下载：文件

复制代码

pcm.speakerbonnet {

type hw card 0

}

pcm.dmixer {

type dmix

ipc_key 1024

ipc_perm 0666

slave {

pcm “speakerbonnet”

period_time 0

period_size 1024

buffer_size 8192

rate 44100

channels 2

}

}

ctl.dmixer {

type hw card 0

}

pcm.softvol {

type softvol

slave.pcm “dmixer”

control.name “PCM”

control.card 0

}

ctl.softvol {

type hw card 0

}

pcm.！default {

type plug

slave.pcm “softvol”

} pcm.speakerbonnet {

type hw card 0

}

pcm.dmixer {

type dmix

ipc_key 1024

ipc_perm 0666

slave {

pcm “speakerbonnet”

period_time 0

period_size 1024

buffer_size 8192

rate 44100

channels 2

}

}

ctl.dmixer {

type hw card 0

}

pcm.softvol {

type softvol

slave.pcm “dmixer”

control.name “PCM”

control.card 0

}

ctl.softvol {

type hw card 0

}

pcm.！default {

type plug

slave.pcm “softvol”

}

这假定您将调音台设置为不弹出！

保存并退出

现在，这就是窍门，您必须重新启动，然后通过alsa播放一些音频，然后重新启动以使alsamixer正确同步：

speaker-test -c2 --test=wav -w /usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav

然后然后您可以键入 alsamixer 以使用“经典” alsa控制音量混合界面

只需按向上和向下箭头设置音量，然后按ESC退出

使用PyGame播放音频

您可以使用 mpg123 进行基本测试，但要动态更改音量或有一个互动程序。为了获得更强大的音频播放，我们建议使用PyGame播放各种音频格式（包括MP3！）

安装PyGame

首先安装pygame支持，您需要在具有网络访问权限的Pi上打开控制台并运行：

下载：文件

复制代码

sudo apt-get install python-pygame sudo apt-get install python-pygame

下一步，将该pygame示例zip下载到您的Pi

点击下载PyGame示例代码和示例mp3

在命令行上运行

wget https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/041/506/original/pygame_example.zip

unzip pygame_example.zip

运行演示

在zip内的示例是 pygameMP3.py

此示例将播放脚本文件夹中的所有MP3。为了演示您也可以在pygame中调整音量，第二个参数是要播放的音量。使用介于0.0和1.0之间的命令行参数指定要播放的音量

例如，以下是如何以75％的音量播放：

下载：文件

复制代码

python pygameMP3.py 0.75 python pygameMP3.py 0.75

如果您有自己的mp3，请使用以下代码！

下载：文件

复制代码

‘’‘ pg_midi_sound101.py

play midi music files （also mp3 files） using pygame

tested with Python273/331 and pygame192 by vegaseat

’‘’

#code modified by James DeVito from here： https://www.daniweb.com/programming/software-development/code/454835/let-pygame-play-your-midi-or-mp3-files

#！/usr/bin/python

import sys

import pygame as pg

import os

import time

def play_music（music_file）：

‘’‘

stream music with mixer.music module in blocking manner

this will stream the sound from disk while playing

’‘’

clock = pg.time.Clock（）

try：

pg.mixer.music.load（music_file）

print（“Music file {} loaded！”.format（music_file））

except pygame.error：

print（“File {} not found！ {}”.format（music_file， pg.get_error（）））

return

pg.mixer.music.play（）

# If you want to fade in the audio.。。

# for x in range（0，100）：

# pg.mixer.music.set_volume（float（x）/100.0）

# time.sleep（.0075）

# # check if playback has finished

while pg.mixer.music.get_busy（）：

clock.tick（30）

freq = 44100 # audio CD quality

bitsize = -16 # unsigned 16 bit

channels = 2 # 1 is mono， 2 is stereo

buffer = 2048 # number of samples （experiment to get right sound）

pg.mixer.init（freq， bitsize， channels， buffer）

if len（sys.argv） 》 1：

try：

user_volume = float（sys.argv［1］）

except ValueError：

print “Volume argument invalid. Please use a float （0.0 - 1.0）”

pg.mixer.music.fadeout（1000）

pg.mixer.music.stop（）

raise SystemExit

print（“Playing at volume： ” + str（user_volume）+ “ ”）

pg.mixer.music.set_volume（user_volume）

mp3s = ［］

for file in os.listdir（“。”）：

if file.endswith（“.mp3”）：

mp3s.append（file）

print mp3s

for x in mp3s：

try：

play_music（x）

time.sleep（.25）

except KeyboardInterrupt：

# if user hits Ctrl/C then exit

# （works only in console mode）

pg.mixer.music.fadeout（1000）

pg.mixer.music.stop（）

raise SystemExit

else：

print（“Please specify volume as a float！ （0.0 - 1.0）”） ‘’‘ pg_midi_sound101.py

play midi music files （also mp3 files） using pygame

tested with Python273/331 and pygame192 by vegaseat

’‘’

#code modified by James DeVito from here： https://www.daniweb.com/programming/software-development/code/454835/let-pygame-play-your-midi-or-mp3-files

#！/usr/bin/python

import sys

import pygame as pg

import os

import time

def play_music（music_file）：

‘’‘

stream music with mixer.music module in blocking manner

this will stream the sound from disk while playing

’‘’

clock = pg.time.Clock（）

try：

pg.mixer.music.load（music_file）

print（“Music file {} loaded！”.format（music_file））

except pygame.error：

print（“File {} not found！ {}”.format（music_file， pg.get_error（）））

return

pg.mixer.music.play（）

# If you want to fade in the audio.。。

# for x in range（0，100）：

# pg.mixer.music.set_volume（float（x）/100.0）

# time.sleep（.0075）

# # check if playback has finished

while pg.mixer.music.get_busy（）：

clock.tick（30）

freq = 44100 # audio CD quality

bitsize = -16 # unsigned 16 bit

channels = 2 # 1 is mono， 2 is stereo

buffer = 2048 # number of samples （experiment to get right sound）

pg.mixer.init（freq， bitsize， channels， buffer）

if len（sys.argv） 》 1：

try：

user_volume = float（sys.argv［1］）

except ValueError：

print “Volume argument invalid. Please use a float （0.0 - 1.0）”

pg.mixer.music.fadeout（1000）

pg.mixer.music.stop（）

raise SystemExit

print（“Playing at volume： ” + str（user_volume）+ “ ”）

pg.mixer.music.set_volume（user_volume）

mp3s = ［］

for file in os.listdir（“。”）：

if file.endswith（“.mp3”）：

mp3s.append（file）

print mp3s

for x in mp3s：

try：

play_music（x）

time.sleep（.25）

except KeyboardInterrupt：

# if user hits Ctrl/C then exit

# （works only in console mode）

pg.mixer.music.fadeout（1000）

pg.mixer.music.stop（）

raise SystemExit

else：

print（“Please specify volume as a float！ （0.0 - 1.0）”）

Arduino接线和测试

基于ATmega328P的经典Arduino（如UNO和Metro 328）没有I2S接口，因此不能 》与他们一起使用此突破

但是基于零速，Metro M0和Feather M0的新型基于ATSAMD21的板可以！ （注意，Gemma M0和Trinket M0没有可用的I2S引脚）。甚至新的基于ATSAMD51的板卡（例如Metro M4和Feather M4）也可以。

要在M0或M4板上使用I2S，您需要安装Adafruit Zero I2S库。可通过库管理器使用。您可以搜索（见下文），然后单击安装按钮。

接线

接线连接与CircuitPython所用的相同。因此，请转到 CircuitPython接线和测试页面，了解如何为您的特定电路板接线。

基本测试

要进行测试，请尝试运行下面的演示。它随库安装一起提供，因此您可以通过以下方式找到它：

文件-》示例-》 Adafruit零I2S库-》基本

请确保更改此行：

下载：文件

复制代码

Adafruit_ZeroI2S i2s（0， 1， 9， 2）; Adafruit_ZeroI2S i2s（0， 1， 9， 2）;

，以匹配用于设置的引脚。如果已按照本指南中的说明进行接线，则可以通过将默认线路更改为以下方式来尝试使用默认引脚：

下载：文件

复制代码

Adafruit_ZeroI2S i2s; Adafruit_ZeroI2S i2s;

下载：Project Zip 或 basic.ino | 查看Github

复制代码

Temporarily unable to load content：

Temporarily unable to load content：

DMA测试

上面的基本测试是通过循环使用i2s.write（）函数直接创建输出的。另一种方法是使用DMA生成输出。使用这种方法，您可以进行一些初始设置来配置DMA引擎以进行回放。然后，它可以在后台生成输出，从而允许您在代码中执行其他操作。

要采用这种方法，您将需要安装Zero DMA库。您可以通过库管理器来做到这一点：

然后您可以使用在零I2S库中找到的DMA示例：

文件-》示例-》 Adafruit零I2S库-》 dma

下载：Project Zip 或 dma.ino | 在Github上查看

复制代码

#include

#include

#include “utility/dma.h”

#include

/* max volume for 32 bit data */

#define VOLUME （ （1UL 《《 31） - 1）

/* create a buffer for both the left and right channel data */

#define BUFSIZE 256

int data［BUFSIZE］;

Adafruit_ZeroDMA myDMA;

ZeroDMAstatus stat; // DMA status codes returned by some functions

Adafruit_ZeroI2S i2s;

void dma_callback（Adafruit_ZeroDMA *dma） {

/* we don‘t need to do anything here */

}

void setup（）

{

Serial.begin（115200）;

//while（！Serial）; // Wait for Serial monitor before continuing

Serial.println（“I2S output via DMA”）;

int *ptr = data;

/*the I2S module will be expecting data interleaved LRLR*/

for（int i=0; i /* create a sine wave on the left channel */

*ptr++ = sin（ （2*PI / （BUFSIZE/2） ） * i） * VOLUME;

/* create a cosine wave on the right channel */

*ptr++ = cos（ （2*PI / （BUFSIZE/2） ） * i） * VOLUME;

}

Serial.println（“Configuring DMA trigger”）;

myDMA.setTrigger（I2S_DMAC_ID_TX_0）;

myDMA.setAction（DMA_TRIGGER_ACTON_BEAT）;

Serial.print（“Allocating DMA channel.。。”）;

stat = myDMA.allocate（）;

myDMA.printStatus（stat）;

Serial.println（“Setting up transfer”）;

myDMA.addDescriptor（

data， // move data from here

#if defined（__SAMD51__）

（void *）（&I2S-》TXDATA.reg）， // to here （M4）

#else

（void *）（&I2S-》DATA［0］.reg）， // to here （M0+）

#endif

BUFSIZE， // this many.。。

DMA_BEAT_SIZE_WORD， // bytes/hword/words

true， // increment source addr？

false）;

myDMA.loop（true）;

Serial.println（“Adding callback”）;

myDMA.setCallback（dma_callback）;

/* begin I2S on the default pins. 24 bit depth at

* 44100 samples per second

*/

i2s.begin（I2S_32_BIT， 44100）;

i2s.enableTx（）;

stat = myDMA.startJob（）;

}

void loop（）

{

Serial.println（“do other things here while your DMA runs in the background.”）;

delay（2000）;

}

#include

#include

#include “utility/dma.h”

#include

/* max volume for 32 bit data */

#define VOLUME （ （1UL 《《 31） - 1）

/* create a buffer for both the left and right channel data */

#define BUFSIZE 256

int data［BUFSIZE］;

Adafruit_ZeroDMA myDMA;

ZeroDMAstatus stat; // DMA status codes returned by some functions

Adafruit_ZeroI2S i2s;

void dma_callback（Adafruit_ZeroDMA *dma） {

/* we don’t need to do anything here */

}

void setup（）

{

Serial.begin（115200）;

//while（！Serial）; // Wait for Serial monitor before continuing

Serial.println（“I2S output via DMA”）;

int *ptr = data;

/*the I2S module will be expecting data interleaved LRLR*/

for（int i=0; i /* create a sine wave on the left channel */

*ptr++ = sin（ （2*PI / （BUFSIZE/2） ） * i） * VOLUME;

/* create a cosine wave on the right channel */

*ptr++ = cos（ （2*PI / （BUFSIZE/2） ） * i） * VOLUME;

}

Serial.println（“Configuring DMA trigger”）;

myDMA.setTrigger（I2S_DMAC_ID_TX_0）;

myDMA.setAction（DMA_TRIGGER_ACTON_BEAT）;

Serial.print（“Allocating DMA channel.。。”）;

stat = myDMA.allocate（）;

myDMA.printStatus（stat）;

Serial.println（“Setting up transfer”）;

myDMA.addDescriptor（

data， // move data from here

#if defined（__SAMD51__）

（void *）（&I2S-》TXDATA.reg）， // to here （M4）

#else

（void *）（&I2S-》DATA［0］.reg）， // to here （M0+）

#endif

BUFSIZE， // this many.。。

DMA_BEAT_SIZE_WORD， // bytes/hword/words

true， // increment source addr？

false）;

myDMA.loop（true）;

Serial.println（“Adding callback”）;

myDMA.setCallback（dma_callback）;

/* begin I2S on the default pins. 24 bit depth at

* 44100 samples per second

*/

i2s.begin（I2S_32_BIT， 44100）;

i2s.enableTx（）;

stat = myDMA.startJob（）;

}

void loop（）

{

Serial.println（“do other things here while your DMA runs in the background.”）;

delay（2000）;

}

CircuitPython接线和测试

CircuitPython 3.0及更高版本内置了I2S，这意味着您可以在支持的M0和M4 Express CircuitPython板上轻松使用此突破口！支持的板是Feather M0 Express，Feather M4 Express，Metro M0 Express，Metro M4 Express和ItsyBitsy M0 Express。

请注意，饰品M0，Gemma M0和ItsyBitsy M4不支持I2S（最后一个不是错字！）

M0板具有多个可用的I2S引脚组合。我们将为每块板演示单个引脚组合。

接线

以下接线图显示了如何将MAX98357分支连接到CircuitPython板上。您将使用电压输入，接地，位时钟，左/右时钟和数据引脚。

VIN 是 red 线。

GND 是黑色导线。

BCLK 是蓝色导线。

LRC 是黄色导线。

DIN 是《绿色电线。

对于Feather M0 Express，ItyBitsy M0 Express和Metro M0 Express：

在突破口上连接 VIN 到板上的 3V/3.3 。

将 分支上的 GND连接到主板上的 G/GND。板。

在分支上连接 BCLK 连接到板上的 D1/TX 。

将分支中的 LRC 连接到板上的 D0/RX strong》。

将分组中的 DIN 连接到板上的 D9 。

对于Feather M4 Express：

将分支上的 VIN 连接到板上的 3V 。

连接 分支上的GND到板上的 Gind 。

将分支上的 BCLK连接到《。

将分组中的 LRC 连接到板上的 D10 。

将分组中的 DIN 连接到板上的 D11 。

对于Metro M4 Express：

在分支上连接 VIN 》连接到板上的 3.3 。

将分支中的 GND 连接到板上的 GND strong》。

在分支上将 BCLK 连接到板上的 D3 。

在分支上将 LRC连接连接到板上的 D9 。

将分支中的 DIN 连接到板上的 D8 。

代码示例

我们有两个CircuitPython代码示例。前者在分组讨论中通过扬声器播放生成的音调。第二个播放波形文件。让我们看一下！

音调生成

第一个示例生成一个正弦波的一个周期，然后循环生成一个音调。您可以通过更改关联的变量来更改音量和音调的Hz。在循环内，我们播放音调一秒钟，然后将其停一秒钟。

下载：Project Zip 或 CircuitPython_I2S_Tone.py | 在Github上查看

复制代码

import time

import array

import math

import audioio

import board

import audiobusio

sample_rate = 8000

tone_volume = .1 # Increase or decrease this to adjust the volume of the tone.

frequency = 440 # Set this to the Hz of the tone you want to generate.

length = sample_rate // frequency # One freqency period

sine_wave = array.array（“H”， ［0］ * length）

for i in range（length）：

sine_wave［i］ = int（（math.sin（math.pi * 2 * frequency * i / sample_rate） *

tone_volume + 1） * （2 ** 15 - 1））

# For Feather M0 Express， ItsyBitsy M0 Express， Metro M0 Express

audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D0， board.D9）

# For Feather M4 Express

# audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D10， board.D11）

# For Metro M4 Express

# audio = audiobusio.I2SOut（board.D3， board.D9， board.D8）

sine_wave_sample = audioio.RawSample（sine_wave， sample_rate=sample_rate）

while True：

audio.play（sine_wave_sample， loop=True）

time.sleep（1）

audio.stop（）

time.sleep（1）

import time

import array

import math

import audioio

import board

import audiobusio

sample_rate = 8000

tone_volume = .1 # Increase or decrease this to adjust the volume of the tone.

frequency = 440 # Set this to the Hz of the tone you want to generate.

length = sample_rate // frequency # One freqency period

sine_wave = array.array（“H”， ［0］ * length）

for i in range（length）：

sine_wave［i］ = int（（math.sin（math.pi * 2 * frequency * i / sample_rate） *

tone_volume + 1） * （2 ** 15 - 1））

# For Feather M0 Express， ItsyBitsy M0 Express， Metro M0 Express

audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D0， board.D9）

# For Feather M4 Express

# audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D10， board.D11）

# For Metro M4 Express

# audio = audiobusio.I2SOut（board.D3， board.D9， board.D8）

sine_wave_sample = audioio.RawSample（sine_wave， sample_rate=sample_rate）

while True：

audio.play（sine_wave_sample， loop=True）

time.sleep（1）

audio.stop（）

time.sleep（1）

对于羽毛M0 Express，ItsyBitsy M0 Express 和 Metro M0 Express ，

对于羽毛M4 Express ，注释掉audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D0， board.D9）并取消注释# audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D10， board.D11）。

对于 Metro M4 Express ，注释掉audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D0， board.D9）并取消注释# audio = audiobusio.I2SOut（board.D3， board.D3， board.D8）。

现在您将听到440Hz音调的一秒钟和一秒钟的声音。沉默

您可以尝试更改音调的Hz以产生不同的音调。尝试更改time.sleep（）中的秒数以产生更长或更短的音调。

波形文件

第二个示例播放波形文件。我们以可读格式打开文件。然后在循环中，我们播放文件，并告诉代码继续播放文件，直到完成为止。您可以使用任何受支持的wave文件。我们已经在代码中包含了wave文件。

StreetChicken.wav

下载：Project Zip 或 CircuitPython_I2S_Wave.py | 在Github上查看

复制代码

import audioio

import board

import audiobusio

wave_file = open（“StreetChicken.wav”， “rb”）

wave = audioio.WaveFile（wave_file）

# For Feather M0 Express， ItsyBitsy M0 Express， Metro M0 Express

audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D0， board.D9）

# For Feather M4 Express

# audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D10， board.D11）

# For Metro M4 Express

# audio = audiobusio.I2SOut（board.D3， board.D9， board.D8）

while True：

audio.play（wave）

while audio.playing：

pass

import audioio

import board

import audiobusio

wave_file = open（“StreetChicken.wav”， “rb”）

wave = audioio.WaveFile（wave_file）

# For Feather M0 Express， ItsyBitsy M0 Express， Metro M0 Express

audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D0， board.D9）

# For Feather M4 Express

# audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D10， board.D11）

# For Metro M4 Express

# audio = audiobusio.I2SOut（board.D3， board.D9， board.D8）

while True：

audio.play（wave）

while audio.playing：

pass

代码中的对象设置与上面相同。

对于 Feather M0 Express，ItsyBitsy M0 Express 和 Metro M0 Express ，无需更改即可运行代码。

对于 Feather M4 Express ，注释掉audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D0， board.D9）并取消注释# audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D10， board.D11）。

对于 Metro M4 Express ，注释掉audio = audiobusio.I2SOut（board.D1， board.D0， board.D9）并取消注释# audio = audiobusio.I2SOut（board.D3， board.D3， board.D8）

现在，您将听到wave文件播放并循环播放。

此示例可以做很多事情。尝试播放其他波形文件，或者包括while audio.playing： pass而不是包含time.sleep（），以使其播放指定的秒数。查阅CircuitPython Essentials指南中的pause和resume功能的“音频输出”页面。

我的I2S在哪里？

我们之前提到过，支持的M0板具有多个I2S引脚组合供您使用。 M4板有一种选择。无论哪种方式，如果您想知道可用的选项，请将以下代码复制到 code.py ，连接到串行控制台和检查输出。

这些是ItsyBitsy M0 Express的结果。

下载：Project Zip 或 I2S_Test_Script.py | 在Github上查看

复制代码

import board

import audiobusio

from microcontroller import Pin

def is_hardware_i2s（bit_clock， word_select， data）：

try：

p = audiobusio.I2SOut（bit_clock， word_select， data）

p.deinit（）

return True

except ValueError：

return False

def get_unique_pins（）：

exclude = ［‘NEOPIXEL’， ‘APA102_MOSI’， ‘APA102_SCK’］

pins = ［pin for pin in ［

getattr（board， p） for p in dir（board） if p not in exclude］

if isinstance（pin， Pin）］

unique = ［］

for p in pins：

if p not in unique：

unique.append（p）

return unique

for bit_clock_pin in get_unique_pins（）：

for word_select_pin in get_unique_pins（）：

for data_pin in get_unique_pins（）：

if bit_clock_pin is word_select_pin or bit_clock_pin is data_pin or word_select_pin

is data_pin：

continue

else：

if is_hardware_i2s（bit_clock_pin， word_select_pin， data_pin）：

print（“Bit clock pin：”， bit_clock_pin， “ Word select pin：”， word_select_pin，

“ Data pin：”， data_pin）

else：

pass

import board

import audiobusio

from microcontroller import Pin

def is_hardware_i2s（bit_clock， word_select， data）：

try：

p = audiobusio.I2SOut（bit_clock， word_select， data）

p.deinit（）

return True

except ValueError：

return False

def get_unique_pins（）：

exclude = ［‘NEOPIXEL’， ‘APA102_MOSI’， ‘APA102_SCK’］

pins = ［pin for pin in ［

getattr（board， p） for p in dir（board） if p not in exclude］

if isinstance（pin， Pin）］

unique = ［］

for p in pins：

if p not in unique：

unique.append（p）

return unique

for bit_clock_pin in get_unique_pins（）：

for word_select_pin in get_unique_pins（）：

for data_pin in get_unique_pins（）：

if bit_clock_pin is word_select_pin or bit_clock_pin is data_pin or word_select_pin

is data_pin：

continue

else：

if is_hardware_i2s（bit_clock_pin， word_select_pin， data_pin）：

print（“Bit clock pin：”， bit_clock_pin， “ Word select pin：”， word_select_pin，

“ Data pin：”， data_pin）

else：

pass

I2S音频常见问题解答

嘿，在Raspbian Pixel桌面中，扬声器图标已X化！

播放一些音频后，尝试重新启动一次。另外，请确保您具有我们最新的alsa配置（请检查Raspberry Pi安装页面上的详细安装页面中的/etc/asound.conf！

。如果它仍然不起作用，您仍然可以更改音量，只需在终端命令提示符下使用 alsamixer 。

即使启用了dmixer，当Pi首次启动或当它第一次开始播放音频时

是的，这是Raspbian Linux的已知东西是的Linux！我们没有修复程序，如果可以让您感觉更好，我的高档Windows开发计算机会对台式机扬声器执行相同的操作。

i2s设置脚本中的“/dev/zero play”选项（我们于2018年10月添加了该选项），但您仍然可能会得到一个初始弹出音

我的DAC上的音频听起来真的很差/失真

请确保降低了音量。默认值为100％，太高了！使用 alsamixer 将音量降低到50％左右

可以与我最喜欢的软件一起使用吗？

它将与任何支持alsa音频的一起使用。有成千上万个linux程序，所以我们不能保证它们都能正常工作，但这是我们确定能做到的！

PyGame -请参阅播放音频的页面以PyGame为例的代码。可以在pygame

mpg123 -命令行mp3音频播放中控制音量。使用alsamixer控制音量

播放-用于在命令行上播放wav文件

Sonic Pi -已在像素桌面。使用Sonic Pi设置面板更改音量-似乎并不在乎您设置的全局音量！

Scratch 2 -已在Pixel桌面上进行了测试。效果很好，但可能会有所延迟，并且在您第一次播放音频时会发出爆裂的声音。您可以使用alsamixer设置音量，也可以通过应用程序使用将音量设置为nn％块

从头开始1 设置音量-无效，有些

RetroPie/Emulation Station 不能在Scratch 1上设置？-音频在游戏中有效（我们测试了NES和MAME libretro），但在“主屏幕”中不起作用‘（选择要玩的游戏界面）

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MAX98357数据表

带有EagleCAD PCB文件的GitHub

Adafruit Fritzing库中的Fritzing对象

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责任编辑：wv