ラズパイを使ったホームラジオ・デスクトップオーディオシステム（２）

 前投稿で紹介した、ラズパイを使ったホームラジオ・デスクトップオーディオシステムですが、FM電波を受信するラジオ機能の部分で、ラズパイの雑音の影響を受ける事や、外部アンテナの接続が出来ない等の問題がありました。
今回その部分を改善して、ほぼ満足のいく形に仕上げる事が出来ました。

完成したラズパイ・ホームラジオ・デスクトップオーディオシステム

 具体的には使用しているSparkFunのFMラジオボードを、アンテナにヘッドフォンケーブルを使用しないタイプのものに変更しました。このボードのラジオチップは同じSi4703が使用されており、ソフトウェアの変更は全く必要ありませんでした。オーディオ部はヘッドフォンアンプのチップが削除されていますが、出力はラインレベルで出ているので、本機ではこちらの方が使いやすいです。

SparkFunのSi4703 FMラジオボード

 それからラズパイのボードから出力される高周波ノイズの影響を出来るだけ小さくするため、このFMラジオボードを背面のラズパイが入っているBOXから、前面パネル側に移動しました。

Si4703ボードを前面パネルに移動。基板を作り替え

 ボードのアンテナ端子には、75Ω同軸を最短で接続し、インピーダンス変換バランを介して300ΩのT型フィーダーアンテナに接続しました。アンテナは室内壁面に適当に配置しましたが、簡易的に付けたホイップアンテナとは比べ物にならないくらい受信レベルが上がり（33→55dBμ FM-Tokyo）ラズパイからのノイズの影響もほとんど気にならなくなりました。やはりインピーダンス整合は重要です。

Si4703ボードのアンテナ端子に75Ω同軸を直結

Tokyo-FM 80MHz受信中。受信レベルは55dBμに向上

 それで、本機はRadikoのインターネットラジオ受信機能も付けたので、同じ放送をFM電波とRadikoで聞き比べてみました。RadikoはHE-AAC（High-Efficiency Advanced Audio Coding）という方法で圧縮され、そのビットレートは48kbpsです。普通MP3とかで音楽的に聞けるのは128kbpsくらいまでなので、このHE-AAC 48kbpsはそれよりもかなり低ビットレートで送信されている訳ですが、意外と帯域は延びている感じがします。このホームラジオではDAコンバーターにハイレゾまで対応できるHiFiスペックのものを使用したので、それも要因としてはあるかと思います。

 FMラジオモジュールとRadikoの音質の比較ですが、受信レベルが十分に高い場合は、はっきりとFM電波の方が高音質で聞きやすいことがわかります。Radikoは一聴してS/Nが良い感じがするのですが、音に深みがなく薄っぺらいのです。これはやはり圧縮率が高いため、データ量が少ないので致し方ないかと思います。むしろこの低ビットレートでかなり良好な結果を出しているなあと思います。FM放送ですが、まあ昔からケンウッドやアキュフェーズの高級FMチューナーから出てくる音は非常に評価が高かったし、特にNHK-FM放送はクラシックのライブ放送などは高音質で定評がありました。
今回使用したSi4703チップは、スペックを見るに高級FMチューナーには及びませんが、最新のDSP技術を使っており、豆粒大のチップなのに中々の実力を持っている事が実感できました。このようなピュアHiFiとは異なるホームラジオでも、FM変調電波の優位性がはっきりしたので、苦労してFMラジオ再生機能をつけたかいがありました。

Si4703 FMラジオチップのブロックダイアグラム
ダイレクトコンバージョン＋DSPで構成

かんすぴの背面にマウントしたBOXに、ラズパイ、DAC、電源、オーディオアンプを実装。FMロッドアンテナは結局未使用

最終的なシステムのブロックダイアグラム

以上でほぼ満足の行くホームラジオ・デスクトップオーディオシステムが完成しました。まったりとしたラジオサウンドは、作業の邪魔をしないので、ながら聞きに最適です。またAirplay経由で再生する、Jazzボーカルやリュートのソロは、中々に魅力的なサウンドを聞かせてくれます。使用したかんすぴ：8cmフルレンジスピーカーの良さも、それに大いに貢献していると思われます。