7.3 Bluetooth Audio Player

このプロジェクトの目的は、ESP32の内蔵DACを使ってBluetooth対応デバイスから音声を再生するシンプルな解決策を提供することです。

このプロジェクトでは、 ESP32-A2DP ライブラリを使用してBluetooth対応デバイスから音声データを受信します。受信した音声データは、I2Sインターフェイスを使用してESP32の内部DACに送信されます。I2Sインターフェイスは、マスターモード、トランスミットモード、DAC内蔵モードで動作するように設定されます。その後、DACに接続されたスピーカーから音声データが再生されます。

ESP32の内部DACを使用する場合、出力電圧レベルは1.1Vに限定されていることに注意が必要です。そのため、出力電圧レベルを望ましいレベルまで増幅するために外部アンプを使用することを推奨します。また、再生時に歪みやノイズが発生しないように、音声データが正しい形式とサンプルレートであることを確認することも重要です。

必要な部品

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

全てのキットを買うのが便利です。こちらがリンクです：

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ESP32 Starter Kit

320+

ESP32 Starter Kit

または、以下のリンクから個別に購入することもできます。

コンポーネントの紹介

購入リンク

ESP32 WROOM 32E

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ESP32カメラ拡張ボード

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ブレッドボード

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ジャンパーワイヤ

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抵抗器

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オーディオモジュールとスピーカー

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操作手順

  1. 回路を組み立てます。

    これはモノラルアンプなので、オーディオアンプモジュールのLまたはRピンにIO25を接続できます。

    10K抵抗は、高周波ノイズを低減し、オーディオのボリュームを下げるために使用されます。これはDACとオーディオアンプの寄生容量とRCローパスフィルタを形成し、高周波信号の振幅を減少させ、高周波ノイズを効果的に減少させます。そのため、10K抵抗を追加すると音楽がより柔らかく聞こえ、望ましくない高周波ノイズを排除します。

    SDカードの音楽が既に十分に柔らかい場合は、抵抗を取り外すか、小さい値の抵抗に置き換えることができます。

    ../../_images/7.3_bluetooth_audio_player_bb.png

  2. コードを開きます。

    • esp32-starter-kit-main\c\codes\7.3_bluetooth_audio_player のパスの下にある 7.3_bluetooth_audio_player.ino ファイルを開きます。

    • ボード（ESP32 Dev Module）と適切なポートを選択した後、 アップロード ボタンをクリックします。

    • "Unknown COMxx"が常に表示されますか？

    • ここでは ESP32-A2DP ライブラリを使用しています。インストールのチュートリアルについては 手動でのインストール を参照してください。

  3. 正しいボードとポートを選択した後、アップロードボタンをクリックします。

  4. コードのアップロードが成功したら、Bluetooth対応デバイスをオンにして利用可能なデバイスを検索し、 ESP32_Bluetooth に接続します。

    ../../_images/connect_bluetooth.png

  5. デバイスで音声を再生すると、ESP32に接続されたスピーカーから音声が出力されるはずです。

コードの説明

  1. このコードは、Bluetooth対応デバイスからのオーディオデータを受信するために使用される BluetoothA2DPSink.h ライブラリを含めることから始まります。そして、I2Sインターフェースの設定で BluetoothA2DPSink オブジェクトが作成され、構成されます。

    #include "BluetoothA2DPSink.h"

BluetoothA2DPSink a2dp_sink;

  2. setup関数内では、I2S（Inter-IC Sound）インターフェース用の望ましい構成で i2s_config_t struct が初期化されます。

    void setup() {
const i2s_config_t i2s_config = {
    .mode = (i2s_mode_t) (I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_TX | I2S_MODE_DAC_BUILT_IN),
    .sample_rate = 44100, // corrected by info from bluetooth
    .bits_per_sample = (i2s_bits_per_sample_t) 16, // the DAC module will only take the 8bits from MSB
    .channel_format =  I2S_CHANNEL_FMT_RIGHT_LEFT,
    .communication_format = (i2s_comm_format_t)I2S_COMM_FORMAT_STAND_MSB,
    .intr_alloc_flags = 0, // default interrupt priority
    .dma_buf_count = 8,
    .dma_buf_len = 64,
    .use_apll = false
};

a2dp_sink.set_i2s_config(i2s_config);
 a2dp_sink.start("ESP32_Bluetooth");

}

    • I2Sインターフェースは、デバイス間でデジタルオーディオデータを転送するために使用されます。

    • 構成には I2S mode、 sample rate、 bits per sample、 channel format、 communication format、 interrupt allocation flags、 DMA buffer count、 DMA buffer length、およびAPLL（オーディオPLL）を使用するかどうかが含まれます。

    • この i2s_config_t struct は、オーディオ再生用のI2Sインターフェースを設定するために BluetoothA2DPSink オブジェクトの set_i2s_config 関数に引数として渡されます。

    • BluetoothA2DPSink オブジェクトの start 関数が呼び出され、Bluetoothオーディオシンクが開始され、内蔵DACを通じてオーディオの再生が始まります。