Commercialisée depuis quelques mois cette nouvelle carte HiFiBerry DAC+DSP du concepteur suisse HiFiBerry vient compléter la panoplie des cartes HAT (Hardware Attached on Top) destinées à métamorphoser les capacités audio du Raspberry Pi aux performances audio natives médiocres.

La carte audio HiFiBerry DAC+DSP pour le Raspberry Pi

Déballage

La carte est arrivée dans une boîte solide, à l’intérieur de laquelle, bien emballée, j’ai trouvé cette  petite boîte.

Dès l’ouverture on lit que ce produit a été fait avec « amour »

On trouve les entretoises et les vis nécessaires au montage, ainsi que la carte, protégée par un emballage antistatique.

Sur la carte on repère bien le DAC, en haut derrière la prise CINCH, et le DSP, circuit carré et garni de nombreuses pattes 🙂 .

Gros plan sur le DSP ADAU1451.

Le dessous de la carte ne comporte que le connecteur 40 points qui permet de la relier au Raspberry Pi.

Présentation de la carte HiFiBerry DAC+DSP

Pour le côté « technique » de cet article, j’ai préféré demander à Stéphane de se pencher sur la question !

Stéphane est lui un audiophile averti et il explore les possibilités du Raspberry Pi (et autres cartes SBC) pour la reproduction audio de haute qualité. J’ai pris cette photo aux Troisièmes journées Raspberry Pi de Nevers où il présentait ses réalisations. Je lui laisse la parole avec plaisir 🙂

Nommée « DAC +DSP » cette carte HiFiBerry exploite comme les autres cartes le protocole I2S à partir du connecteur 40-pin GPIO mais se distingue du parc existant à plusieurs titres :

Sorties analogique stéréo et digitale

• Elle délivre aussi bien une sortie analogique stéréo via fonction DAC (Digital Analog Converter) intégrée directement raccordable à un amplificateur analogique lui-même relié à un casque ou un jeu d’enceintes qu’une sortie digitale au standard S/PDIF destinée à l’entrée d’un DAC externe intercalé avant l’amplificateur analogique. Ceci est suffisamment rare pour être souligné, en effet les cartes traditionnelles proposent généralement soit l’une ou l’autre option en sortie. « Fromage et dessert » donc pour la DAC +DSP !

Entrée numérique S/PDIF

• Elle possède une entrée numérique S/PDIF qui lui permet elle-même de fonctionner comme un DAC externe vis à vis de sources numériques externes tierces : lecteur CD, DVD, TV, streamer audio (et pourquoi pas sur base d’un autre Raspberry Pi !) et dont la conversion analogique par la fonction DAC intégrée sera exploitable sur la sortie analogique stéréo. Dans ce cas le Raspberry Pi hôte ne devra toutefois pas lui-même délivrer de signal audio sans quoi ce dernier serait automatiquement mélangé à celui de la source digitale externe.

Processeur numérique DSP

• Autre point remarquable : cette carte est paramétrable via programme externe pour générer un traitement numérique DSP (Digital Sound Processing) du signal audio : volume, balance, égaliseur de fréquences, filtres à bande étroite pour corrections acoustiques, ré-échantillonnage … La correction appliquée sur le signal d’entrée (Raspberry Pi ou source audio externe) sera disponible sur les deux types de sorties analogique et numérique.

Égaliseur numérique

• La carte peut donc être exploitée comme un égaliseur numérique « DSP » pour les sources externes précédemment décrites, en mode sortie analogique tout comme numérique S/PDIF.

Carte autonome

• Autre point intéressant, pour les usages avec sources audio externes (et le cas échéant une fois paramétrée DSP) cette HifiBerry DAC +DSP destinée à tous les modèles Raspberry Pi à connecteur GPIO 40 broches est parfaitement capable de fonctionner … sans Raspberry Pi ! Il suffit pour cela de lui fournir une alimentation 5Vdc adaptée qui ne sera aucunement polluée par le Raspberry Pi réputé pour « salir » inévitablement les alimentations qui lui sont raccordées.

Entrées/sorties I2S

• Les utilisateurs avancés pourront enfin profiter d’entrées/sorties I2S pour applications spécifiques et d’une entrée analogique pour commande externe de paramètres DSP programmés par leurs soins.

Connectique de la carte HiFiBerry DAC+DSP

La connectique est de type standard :

• Entrée et sortie numérique S/PDIF via connecteurs optiques « TOSLINK »
• Sortie analogique Stéréo sur connecteurs RCA autrefois aussi appelés « Cinch »
• Raccordement au Raspberry Pi (alimentation 5Vdc, signal I2S) via connecteur GPIO 40 broches
• Pour les usages spécifiques 3 groupes de points d’accès « à souder » sur la carte

Caractéristiques de la carte HiFiBerry DAC+DSP

• Résolution max de lecture 192kHz/24bits
• Résolution max entrée numérique TOSLink 96kHz/24bits
• DAC Burr-Brown haute qualité PCM5102
• Alimentation via le Raspberry Pi (compatibilité tous modèles GPIO 40 broches)
• Processeur DSP 300 MHz ADAU1451

Installation et mise en route de la carte HiFiBerry DAC+DSP « hors fonction DSP »

Choix de la distribution

La mise en œuvre est des plus classiques : embrocher la carte sur la framboise, la soutenir par les entretoises fournies de l’autre côté, préparer une carte SD avec une application de lecture adaptée (Volumio, Moode Audio, Runeaudio …), relier le tout au réseau interne – de préférence par câble – et à une alimentation 5Vdc si possible de qualité, attendre quelques dizaines de secondes (suivant le modèle de Pi) et à l’aide d’un outil adapté – comme « Advanced IP Scanner » pour Windows – repérer l’adresse IP affectée par le routeur du réseau à ce nouvel occupant.

Contrôle par navigateur web

Sur ordinateur ou « smart-chose » favorite saisir cette adresse IP dans son navigateur préféré et l’interface de contrôle de l’application de lecture choisie doit apparaître. Il ne reste plus qu’à appliquer les réglages adaptés

Les amateurs de Volumio pourront à ce stade avantageusement consulter ce lien de framboise314 : https://www.framboise314.fr/multiroom-volumio/

Pour les autres applis le principe est le même les principales différences se situent au niveau de l’interface.

Indispensables réglages …

Le plus important est de choisir le bon « I2S audio device » dans la liste déroulante proposée, voir par exemple issu de Moode Audio ci-dessous. Et là il y a un piège, car le nom de la carte fait naturellement choisir « HiFiBerry DAC+ » alors que le bon réglage est « HiFiBerry DAC« , sans + à la fin !

Les autres paramètres sont à paramétrer « à sa guise », pour une qualité audio maximale il est conseillé de ne pas activer le contrôle de volume par « soft », de privilégier un raccordement réseau filaire, de désactiver les fonctions non utilisées (le cas échéant Wifi, Bluetooth, port HDMI  …) et de régler la sollicitation du CPU sur « On Demand ».

Pour un contrôle du lecteur via une application UPnP tierce déportée (comme Bubble DS sur smartphones / tablettes Android) autoriser la fonction « UPnP Client » et lui donner un nom parlant.

Paramétrer correctement les services de streaming le cas échéant.

Le son, c’est si bon !

Attention au raccordement

Raccorder la sortie audio de la carte DAC+DSP  à son propre équipement HiFi de manière adaptée : sorties RCA aux entrées analogiques d’un ampli / préampli, ou sortie S/PDIF Toslink à une entrée numérique d’un DAC externe (qui peut être intégré à l’ampli) via câble optique. Curieusement les RCA ne sont pas repérées « droite/gauche » il faudra tâtonner pour ne pas « se mélanger les canaux » à l’aide d’un morceau aux caractéristiques « droite/gauche » bien marquées.

Utiliser des sources de qualité

S’assurer de la disponibilité de sources de lecture numériques : fichiers musicaux sur disque NAS ou disque / clé USB (raccordé au Pi), accès internet pour radios ou services de streaming comme Spotify, Deezer ou Qobuz … Le cas échéant faire pointer le lecteur vers le répertoire de musique locale et le laisser compiler les morceaux. Ceci peut prendre quelques bonnes dizaines de minutes si la liste est longue, pour un 1ier essai il est conseillé de ne pointer que sur une partie du répertoire, un seul album par ex. ou de sélectionner une radio internet « fiable ».

… Écouter

Via le menu adapté sélectionner « quelque chose à écouter », de préférence radio internet et « appuyer » sur Play : le « quelque chose » en question devrait sortir du casque ou des enceintes ! Dans le cas contraire avant de demander un remboursement de la carte et/ou de tout envoyer balader, vérifier d’abord que le réglage de volume si par aventure resté sur « soft » n’est pas tout simplement à zéro 🙂 !

Il ne reste plus qu’à s’installer confortablement dans son fauteuil et de profiter de son tout nouveau streamer audio !

Essais comparatifs – hors DSP

Installer c’est bien, écouter c’est mieux ! La HifiBerry DAC+DSP est donc raccordée à un système HiFi de référence et à l’aide de morceaux sélectionnés pour leurs variété et qualité audio représentative – à dominante Jazz et Rock, dont certains en HD –  comparée à trois autres cartes son à sortie numérique pour framboise audiophile :

Audiophonics Digipi+ : < 30€	Allo DigiOne : < 110€	Allo DigiOne Signature: < 270€

Ces cartes étant toutes à sortie numérique S/PDIF la comparaison se fait en les raccordant tour à tour sur le DAC externe de mon système (basé sur l’excellent circuit 2*AK4497EQ recommandé par ailleurs)

Les autres conditions d’essais sont :

• Cartes associées à un Raspberry Pi 3B ou 3B+ fonctionnant sur Moode Audio 4.3
• Alimentation secteur linéaire + batteries (DigiOne Signature), batterie « powerpack » isolée pour les autres
• HifiBerry DAC +DSP raccordée par câble optique, DigiOne et DigiOne Signature par BNC, Digipi+ par RCA
• Réglages Moode Audio pour optimiser la qualité audio (voir plus haut)
• Pas de DSP pour aucune des cartes.
• Amplificateur 2*20W pure Classe A à liaison directe, enceintes 4 voies de qualité, position enceintes et auditeur dans la salle d’écoute optimisés

En avant la musique !

A l’écoute la HifiBerry DAC +DSP se caractérise par une sonorité chaleureuse, enveloppée et un médium « flatteur » qui lui donne assez facilement l’avantage sur la Digipi+ plus sèche et comparativement plus « agressive », et ce malgré un léger déficit en dynamique pour la carte suisse (revers de la douceur). Au total cette dernière est plus naturelle à suivre, plus reposante et ce quel que soit le style de musique.

Comparaison avec la DigiOne

Confrontée à l’excellente Allo DigiOne le caractère flatteur, lisse et flûté de la DAC +DSP apparaît cependant un soupçon artificiel. La plus grande précision de la DigiOne en particulier dans les graves, sa plus grande dynamique et sa meilleure spatialisation des musiciens achève de lui donner une avance sur la Hifiberry. L’écart se creuse sur les morceaux en HD. L’aspect « reposant » de la Hifiberry est toujours appréciable mais semble désormais un peu terne voire flou en comparaison directe avec la DigiOne certes facturée près de 40% de plus tout en possédant moins de fonctionnalités.

Comparaison avec DigiOne Signature

La version Signature de la DigiOne est réputée apporter un gain remarquable vis à vis de sa petite sœur « non signée ». Son coût s’envole aussi pour atteindre près de 3 fois et demi celui de la HifiBerry DAC +DSP ! Plusieurs essais comparatifs montrent cependant qu’une framboise correctement alimentée équipée de cette carte atteignent et dépassent des streamers de marques établies du commerce facturés autour de 2000€ ! Sans surprise notre carte suisse doit nettement s’incliner face à cette rivale jouant dans une autre ligue : avec la « Signature » la scène musicale est encore plus précise, mieux définie dans l’espace, et profite d’une dynamique plus grande, la musique a indéniablement plus de volume et de « corps ».

Conclusion

En résumé notre HifiBerry DAC +DSP présente une qualité audio chaleureuse, reposante et agréable parfaitement adaptée à son niveau de prix mais ne peut néanmoins concurrencer les champions de la catégorie comme ceux de la série DigiOne d’Allo, sensiblement plus coûteux par ailleurs.

Cette carte comporte un DSP qui n’a pas été mis en œuvre dans les tests réalisés pour cet article. Il faudra faire preuve d’un peu de patience pour en savoir plus sur ce DSP 🙂

Merci Stéphane pour cette analyse et les tests de la carte HiFiBerry DAC + DSP !

Sources

• https://www.hifiberry.com/build/documentation/datasheet-dac-dsp/
• https://www.hifiberry.com/shop/boards/hifiberry-dac-dsp/
• https://www.hifiberry.com/firststeps
• https://www.hifiberry.com/build/software-selection/