Apple Music 透過 AirPlay(樹莓派) 播放 無損音質(保真壓縮)

Apple Music蘋果音樂)是蘋果公司2015年6月30日推出的一款線上音樂串流媒體服務。此項服務的使用者可以根據自己的選擇,在裝置上點播歌曲。Apple Music服務中還包括了網路電台「Apple Music 1」(曾用名為Beats 1[註 2])。使用者可免費試用三個月[註 3],之後轉為收費服務。Apple Music能夠根據使用者的口味向使用者推薦音樂,整個服務也整合到了Siri語音控制服務中。2016年時,這項服務支援全球113個國家和地區,是全球第二大串流媒體音樂服務,次於Spotify。其在不同國家的收費有所差別,而且在部分地區不提供Apple Music 1電台服務。(資料來源: https://zh.wikipedia.org/zh-tw/Apple_Music)

蘋果宣布2021年6月推出 Apple Music 無損音質,是以保真壓縮音訊技術,實現無損Apple Music音樂(Lossless Audio),想聽 Apple Music 無損音樂訂閱用戶,不需額外付費,就能收聽超過9000萬首無損音質的歌曲。
如果需要聆聽更高解析度的 Apple Music Hi-Res Lossless(高解析度保真壓縮無損音樂),也就需要將設備透過實際外接 DAC設備(USB/Lightnong port) ,才有辦法聽見 24 bit/192 kHz 的 Hi-Res 高解析度音訊。
至於 Apple Music 無損音樂(保真壓縮音訊)又會分成「44.1kHz、48kHz、96kHz、192kHz」和「16bit、24 bit」這些參數是什麼意思?
16bit、24bit 代表「取樣精密度」也是指位元深度(bit),會以2的N次方記錄音檔強弱動態範圍,像是16bit就是2的16次方,所以24bit紀錄的動態範圍比起16bit更大,由於容納動態範圍大,所聽見的聲音也會更生動。
至於44.1kHz、48kHz 、96kHz、192kHz 代表音樂取樣率,是指每秒從連續信號中提取並組成離散信號的採樣個數,都會採用赫茲(Hz)來表示,像是44.1 kHz 代表每秒取樣 44,100 次,相對數值越高,還原細節也會更多,更能夠重現原音。
若要聆聽Apple Music無損音樂,需要搭配最新Apple Music 版本才能聆聽保真壓縮音訊,也就是指透過 AndroidOS、iPhone、iPad、Mac設備本身喇叭才能夠播放無損Apple Music音樂。
相關資料: https://support.apple.com/zh-tw/HT212183

AndroidOS apple music 設定:

iPad 上 Apple Music(音樂) 的音質設定:

關於AirPlay、AirPlay 鏡像、AirPlay 2:
AirPlay是Apple專有的無線傳輸協議,用於將影像和音頻從Mac或iOS設備發送到支援AirPlay的接收器,例如Apple TV、無線揚聲器,耳機、樹莓派(有安裝AirPlay相容協定)等。
這項技術最初於2004年作為iTunes的AirTunes引入。
AirPlay 鏡像是將 Mac 或 iOS 小工具的屏幕顯示鏡像到支援 AirPlay 的接收器的能力。 iPhone、iPad 和 Mac 都支援此功能。
儘管鏡像可用於證明影像和音頻文件的合理性,但由於存在侵犯版權的風險,某些內容可能會受到限制。
如果您在播放受保護的 iTunes 內容(例如 Apple Music 影像)時嘗試“鏡像”Mac 屏幕,您將看到一個灰色窗口而不是影像。 但是在電視上顯示來自電影網站的任何影像都沒有問題。
蘋果在WWDC 2017開發者大會上推出了新版本的AirPlay協議(AirPlay 2),製造商計劃在第2版iOS 11中增加對AirPlay 2的支援,但該技術直到11.4年2月iOS更新發布後才可用。
AirPlay 2支援多重模式,該模式允許Apple設備所有者首次使用各種小工具播放音樂。
使用者可以使用AirPlay功能將內容流式傳輸到接收器(音頻或影像),或將當前設備的屏幕(包括音頻)鏡像到接收器。
使用AirPlay的最簡單方法是點擊AirPlay圖標,然後從出現的列表中選擇所需的接收器。

AirPlay 協定的限制是 16bit/44.1 kHz(保真壓縮),就是天花板的意思。資料來源: https://discussions.apple.com/thread/252848734

關於樹莓派(Raspberry Pi ): Raspberry Pi 是由劍橋大學的 Eben Upton 及其他幾位老師所設計的,最初只是為了提供一台平價的電腦和自由軟體,讓學生可以輕鬆取得,用來學習跟練習電腦科學的相關知識。
樹莓派真的是一台電腦;雖然作業系統是Linux,但是 Windows 跟 macOS 能做的事,它同樣能辦得到(安裝合適的作業系統)。
Raspberry Pi 不像 PC 或 Notebook 一樣,通常已經事先安裝好 Windows 了;所以,硬體(主機板)開完箱了,然後呢? 就會遇到第一個關卡:挑選作業系統。
既然前面主要說的,是AirPlay,接下來要說的,就是可以用來當作 AirPlay 接收端,以音樂播放為主的 Volumio、RoPieeeXL(Shairport-Sync)、moOde Audio,以及比較泛用型,但是播放音樂卻意外好聽的DietPi。

樹莓派電腦,有許多種適合當AirPlay接收端的作業系統可以選擇安裝,如 Volumio、RoPieeeXL、moOde Audio、DietPi(+Shairport Sync)等。
首先,去相關的官網網址,把映像檔(image file)下載下來後,會需要有一個儲存裝置SD卡(樹莓派電腦只支援SD卡開機)來存放作業系統。
並且需要一個 Bootable USB應用程式,將映像檔(iso檔或img檔) 轉成類似CD、光碟檔等等的可以讓電腦在無作業系統的情況下就能直接讀取、執行的檔案,
個人推薦Rufus 這個工具(有中文版本)來製作 樹莓派電腦可用的 開機SD卡
操作畫面截圖:

適合當AirPlay接收端的作業系統 下載網址(Raspberry 4以上硬體):
Volumio: https://updates.volumio.org/pi/volumio/3.324/Volumio-3.324-2022-07-11-pi.zip
RoPieee XL: https://image.ropieee.io/ropieeexl_ose_pi4-2022.8.1-stable.20220814.524.bin
moOde Audio: https://github.com/moode-player/moode/releases/download/r812prod/image_2022-07-08-moode-r812-arm64-lite.zip
DietPi: https://dietpi.com/downloads/images/DietPi_RPi-ARMv8-Bullseye.7z

接收端的作業系統簡介:

Volumio OS本質上是一個高度定制的Linux系統,它支援樹莓派、任何X86電腦以及比較流行的其它幾款ARM迷你電腦。它沒有圖形介面,播放和系統控制是通過WEB介面完成的,Andorid和iOS上也有相應的APP用戶端可用,並且易於安裝和設置,支援繁體中文語言和顯示。只要訪問Volumio的官方網站,下載相應的安裝鏡像(Image file)即可。Volumio支援UAC2.0的USB音效卡或解碼器設備,支援包括DSD在內的主流無損音訊格式[SACD ISO由於版權原因不支援],也支援DoP、DirectDSD等方式的DSD解碼,也支援局域網存儲、UPNP、AirPlay等網路播放模式。還可播放Spotify等網路廣播,對大多數使用者來說應該足夠。

RopipeeXL: Ropieee XL 有內建 Airplay,不用自己安裝,安裝好並且順利啟動裝置後,會出現個 RopieeeXL 的選單,選 AirPlay 選項,把輸出(Audio Out)指派給頓應的解碼裝置(USB DAC),應該就可以爽聽音樂了。

moOde Audio 是運行於樹莓派等開發板的高品質音訊播放系統。與 Volumio 類似,又有些許不同。
它的功能集與 Volumio 相似,但 moOde Audio 是完全免費的。 這是一個很有力的點,所以決定安裝來用看看。
它們聲音表現是基本一致的,各種配置選項差別不大,moOde Audio 所提供的選項稍多,播放功能和按鍵開關回應較 Volumio 也更靈敏。但沒有 Volumio 的中文介面支援,相對而言更適合已經體驗過 Volumio 的用戶或更專業的用戶使用。
moOde Audio 與其他AirPlay 接收端最大的不同,就是在AirPlay 的模式下,仍然可以把AirPlay 的44.1k 音頻,再做 升頻處理(最高到 352.8k),可以有不同的聆聽體驗。

DietPi 是一個基於 Debian 的 Linux 發行版。它主要為 Raspberry Pi 樹莓派等單板設備開發,但也可運行於包含 x86 及 Odroid 機器在內的其它架構中。

輕量:安裝文件大小最低為 400 MB 左右,比 Raspbian Lite 輕 3 倍;
最佳化了 CPU 及內存資源的使用,確保使用者的單板設備的穩定運行;

DietPi 支持 RaspberryPi 、 NanoPi 、 OrangePi 等常見單板設備並提供了詳細的教學文件
Shairport-Sync 其實是模擬 AirPort Express 的程式,目前已經可以在 Windows、 Linux、Max OSX 上面執行,將你的電腦變成 AirPlay 接收器。


不過本篇主旨是 Raspberry Pi,就讓我們把 Raspberry Pi 變成能夠接收音樂的 AirPi 吧,這樣只要你的設備具有可以透過 AirPlay 播放音樂的功能,便可以透 過這台 AirPi 來播放聲音。
不過有點要注意,你連線的網路必須和 Raspberry Pi 在同一個網域才行。

Shairport Sync 是一款 AirPlay 音頻播放器,可播放從 iTunes、iOS 設備和第三方 AirPlay 訊源(如 ForkedDaapd 和 Airfoil)串流式傳輸的音頻。

若有進階的設定服務需求,請先成為註冊用戶後,於留言處留言。

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