Neben dem Smart-Home-System zum Steuern diverser Aktoren wollte ich auch die Beschallung in den wichtigsten Räumen des Hauses zentral steuern. Es sollte möglich sein, Playlisten zu hinterlegen und in jedem beliebigen Raum abzuspielen. Auch die Wiedergabe von Radiosendern war ein Wunsch für das neue System.
UPnP-MediaServer
Als Musikquelle dient eine Synology DiskStation. Diese enthält einen UPnP-MediaServer, der im Browser oder über die DS Audio App am Smartphone abgerufen werden kann. Von dort aus lässt sich eine selbsterstellte Musikbibliothek durchsuchen und Lieder können auf dem Computer, dem Smartphone oder beliebigen im Netzwerk angeschlossenen UPnP-MediaRenderern wiedergegeben werden.
Lautsprecher
Bereits bei der Sanierung des Hauses habe ich in den Decken Lautsprecher eingeplant. Es wurden Lautsprecher-Kabel in den abgehängten Decken verlegt und zentral zum Smart-Home-Schrank im Server-Raum geführt. Insgesamt wurden 2 Lautsprecher im Wohnzimmer, 2 in der Küche und jeweils 1 Lautsprecher in den beiden Bädern verbaut. Es wurden günstige Lautsprecher von der Firma Visaton Typ DL10 mit 20 Watt Nennleistung verwendet. Sie sind auch für Feuchträume geeignet und haben eine gute Klangqualität. Sie werden über zwei sehr stramme Federklemmen in der Decke gehalten. Die einzige Frage, die bleibt, ist, wie man die Lautsprecher jemals wieder ausbauen soll, ohne die Decke zu beschädigen.
Rack
Die Lautsprecher-Kabel werden im Smart-Home-Schrank auf ein selbstgebautes Audio-Patchfeld aufgelegt. Die eigentliche Steuerung erfolgt eine Rack-Einheit darunter in einem separaten Rack-Leergehäuse mit 1 HE. An der Frontseite befinden sich die Anschlüsse der Verstärker, die das Audiosignal liefern, eine Ethernet-Buchse sowie ein Hauptschalter. An der Rückseite ist nur eine Kaltgerätebuchse mit integriertem Netzfilter.
UPnP-MediaRenderer
Das Herzstück des Systems sind die eigentlichen MediaRenderer. Ich habe dafür für jeden anzusteuernden Raum (Wohnzimmer, Küche, Bad EG, Bad OG) einen Raspberry Pi eingesetzt. Da ich von anderen Projekten noch Boards übrig hatte, musste ich nur einen weiteren Raspberry dazukaufen. Eingesetzt habe ich Raspberry Pi Model B+ und Raspberry Pi 2 Model B. Auf den Raspberrys läuft eine Software, die den Server darstellt. Alle Boards sind über den Ethernet-Anschluss mit dem Heimnetzwerk verbunden, sodass der MediaServer auf sie zugreifen kann.
Da die integrierte Soundkarte in den Raspberrys keine gute Audioqualität liefert, habe ich mich für günstige USB-Soundkarten entschieden, die jeweils unter 10 Euro gekostet haben. Ein Nachteil der USB-Soundkarten ist jedoch, dass etwas mehr Konfigurationsaufwand betrieben werden muss, um die Audioausgabe auf diese umzuleiten.
Switch
Um nicht jeden Raspberry einzeln mit dem Rack-Switch verbinden zu müssen, habe ich einen kleinen 100MBit-Switch gleich mit in den Rack-Einschub eingebaut. Ich habe einen TL-SF1005D von TP-Link verwendet, da dieser der günstigste 5-Port-Switch zu diesem Zeitpunkt war. Um ihn schön klein zu bekommen, habe ich das Gehäuse entfernt und ihn wie bereits die Raspberrys mit Abstandsstücken auf dem Boden des Rack-Einschubs befestigt.
Verstärker
Die Verstärker sind notwendig, um das Audiosignal der Soundkarten für die Lautsprecher zu verstärken. Ich habe mich für Lepay LP-2024A+ mit 2x20W und für etwa 20 € entschieden. Für die 6 Lautsprecher werden 3 Verstärker benötigt. Da die beiden Bäder nur je einen Lautsprecher haben, teilen diese sich einen Verstärker. Um auch die Verstärker von der Höhe her in den Rack-Einschub einzupassen, mussten auch diese vom Gehäuse befreit werden. Dabei habe ich auch alle unnötigen Bauteile entfernt.
Stromversorgung
Um nicht für jedes Gerät im Rack-Einschub ein einzelnes Netzteil einbauen zu müssen, habe ich zwei flache 12V- und 5V-Netzteile eingebaut und alle Geräte direkt mit diesen verbunden. Da ich durch die Anordnung der Komponenten nicht mehr die normalen Stromanschlüsse der Raspberrys nutzen konnte, habe ich die 5V direkt auf die Stiftleisten gegeben.
Software
Da das gesamte Betriebssystem und die Anwendersoftware beim Raspberry Pi auf einer SD-Karte gespeichert wird, habe ich nur auf einer einzigen die gesamte Software installiert und konfiguriert. Diese SD-Karte habe ich dann mehrfach kopiert und für die anderen Raspberrys verwendet.
Ich habe mit NOOBS die aktuelle Version von Raspbian installiert.
Als UPnP-Renderer nutze ich den GMRenderer-resurrect, der auf GitHub heruntergeladen werden kann. Die Software läuft sehr stabil und hat bis jetzt keinerlei Probleme gemacht.
Spotify
Da ich seit einiger Zeit einen Spotify-Account besitze, wollte ich diesen ebenfalls einbinden. Bei der Suche nach einer passenden Software bin ich auf Raspotify gestoßen.
Equalizer
Da die Lautsprecher im Vergleich doch etwas zu dünn klangen, habe ich noch einen Software-Equalizer installiert. Ich habe mich für Alsaequal entschieden. Mit dem Plugin kann man in 10 festen Bändern den Klang beeinflussen. Ich habe hier die Regler entsprechend des Frequenzbandes der Lautsprecher eingestellt. Das Wiedergabeverhalten ist nun noch immer nicht linear, aber schon deutlich besser.
Kosten
In meinen Augen waren alle Komponenten sehr günstig zu beschaffen. Alle Teile habe ich über das Internet bezogen und soweit möglich, direkt aus China bestellt (Verstärker, Netzteile). Das Teuerste waren die Raspberrys. Hier die gerundeten Preise für ein Stück:
- Lautsprecher: 25 €
- Raspberry Pi: 35 €
- Verstärker: 20 €
- Switch: 10 €
- Netzteil: 15 €
- Lautsprecher-Anschlüsse: 2€
- Leergehäuse: 45€
Erweiterung
Um auch den Hof beschallen zu können, habe ich auch dort, ähnlich wie im Haus, einen Raspberry als MediaRenderer eingesetzt. Ich habe dafür eine Lautsprecherbox mit integriertem Verstärker verwendet und konnte diese somit direkt an den Raspberry anschließen. Da im Hof kein Anschluss für ein Ethernet-Kabel liegt, habe ich den Raspberry über WLAN mit dem Netzwerk verbunden. Dabei habe ich einen Raspberry Pi 3 Model B mit integriertem WLAN-Adapter verwendet.
Über eine Funksteckdose kann ich nun den Verstärker und den Raspberry einschalten. Dieser wird dann wenige Sekunden nach dem Einschalten im MediaServer angezeigt und kann verwendet werden.