Il y a des années, j'avais un lecteur LaserDisc avec deux canaux de sortie audio numérique à 44,1 kHz sans compression, via un connecteur coaxial RCA qui, tout comme celui pour la vidéo composite, avait une impédance de 75 Ω et une tension qui correspondait à la spécification de 1 Vpp de la vidéo. L'interface disponible était la S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface).
 
S/PDIF Outputs
Sorties S/PDIF via les connecteurs coaxiaux Toslink ou RCA. Source : iStock.com/pedro emanuel pereira
J'ai expérimenté et j'ai pu moduler l'audio numérique en utilisant un puissant modulateur vidéo VHF PAL-I (Ch. 4 / 175-183 MHz), le transmettre par les ondes via une antenne VHF, puis le recevoir et le démoduler en utilisant un magnétoscope de l'autre côté. De là, il pourrait être acheminé vers un convertisseur numérique-analogique (DAC), reproduisant ce son stéréo numérique parfait sans fil, tout cela en utilisant uniquement un équipement vidéo pour le travail de « retransmission » .

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S/PDIF en 2023 : avec un Raspberry Pi Pico

Même si nous avons fait un pas en arrière par rapport à ce type d'audio PCM non compressé lorsque nous sommes passés au DVD (bien que nous ayons obtenu un son multicanal), au MP3 et autres, les équipements tels que les lecteurs DVD / Blu-ray et les boîtiers de diffusion multimédia convenables sont encore généralement dotés de sorties S/PDIF.

Cela fait un moment que je veux étudier et regarder de plus près le S/PDIF, sans avoir à recourir à tout un tas de circuits complexes. Un coup de chapeau à Anne Barela chez Adafruit pour avoir trouvé ceci : Il existe un circuit très simple pour explorer les signaux S/PDIF (qu'ils soient coaxiaux ou optiques) sur un Raspberry Pi Pico, présenté par Elehobica sur GitHub.

 
Raspberry Pi Pico-based S/PDIF receiver schematic diagram
Schéma de Elehobica pour le projet pico_spdif_rx. Source : github.com/elehobica
Le schéma étant assez simple, la charge de travail se résume donc au logiciel que Elehobica a écrit pour le RP2040.

Conversion vers I2S

En prime, il existe également un code permettant de convertir le format S/PDIF en format I2S serial audio, destiné au transport de l'audio entre les circuits intégrés et disponible sur de minuscules modules compatibles avec les microcontrôleurs. Cela signifie que vous pouvez faire passer votre audio numérique, par exemple, par un minuscule convertisseur numérique-analogique (plus petit qu'une pièce de vingt-cinq cents) initialement conçu pour les cousins plus grands du Raspberry Pi.
 
Raspberry Pi PIco S/PDIF-to-I2S converter schematic
Utilisation d'un convertisseur numérique-analogique I2S pour obtenir une sortie en 32 bits du Pico. Source : github.com/elehobica
Nous avons donc ici un récepteur S/PDIF unique, qui exploite la carte Raspberry Pi Pico et sa fonctionnalité PIO matérielle pour traiter l'audio à 2 canaux dans des formats 16 ou 24 bits. Il est idéal pour explorer le format S/PDIF. Il prend en charge une large gamme de fréquences d'échantillonnage, notamment 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz, 176,4 kHz et 192 kHz, et offre une fonction de détection de signal compatible avec ces fréquences.

Conçu spécifiquement pour le Raspberry Pi Pico, le projet est compatible avec la puce RP2040. Des instructions complètes sont fournies à l'aide de Pico SDK 1.4.0, et le processus est confirmé pour fonctionner avec Developer Command Prompt pour VS 2019 et Visual Studio Code sur les plateformes Windows.

Les exemples d'applications inclus dans le projet permettent aux utilisateurs d'identifier les fréquences d'échantillonnage, d'afficher les détails de la trame S/PDIF et de convertir l'entrée S/PDIF en sortie I2S sur 32 bits.

Pour accéder aux fichiers du projet et en savoir plus, visitez le dépôt GitHub de Elehobica à cette adresse : https://github.com/elehobica/pico_spdif_rx.git

 

Traduction : Laurent RAUBER