樹莓派發射FM波——搭建私人小電台

樹莓派的應用十分廣泛，有很多奇思妙想的應用非常有趣，在這里我們想實現一個小電台的功能，但是在這里需要說明，私人架設電台是違法行為，所以本案只作為自我娛樂所用，不能發射大功率的信號干擾正常的FM頻段。

　　這里需要用到一個開源的小軟件PiFmRds" target="_blank">PiFmRds，這個小軟件最早是由兩位外國朋友Oliver Mattos and Oskar Weigl 開發的，后來，Richard Hirst把這個小軟件改成由DMA實現，減少了CPU資源的占用。再后來Christophe Jacquet繼續修改軟件，添加了RDS數據生成器和調制器，發射器使用Raspberry Pi的PWM發生器產生VHF信號，該軟件與Raspberry Pi 1、2和3都兼容。

　　該小軟件依賴sndfile庫，首先安裝該庫：

查看原代碼

1. sudo apt-get install libsndfile1-dev

　　接下來克隆小軟件的源碼：

查看原代碼

1. git clone https://github.com/ChristopheJacquet/PiFmRds.git

　　然后進行編譯：

查看原代碼

1. cd PiFmRds/src
2. make clean
3. make

　　編譯完成后，輸入以下命令運行程序

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1. sudo ./pi_fm_rds

　　此時就會在樹莓派的GPIO 4 (40針P1接口的第7管腳)上產生FM發射波，默認頻率107.9，這個輻射范圍通常在100厘米左右，增加20cm的杜邦線，可以使得發射范圍增加到100米。

　　在pi_fm_rds源碼目錄中有五個wav聲音文件作為示例，可以執行如下命令播放音頻。

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1. sudo ./pi_fm_rds -audio sound.wav -freq 100.6

　　此時就可以聽到一段英文發音，這個時間非常短，只有4秒鍾左右，重復執行就可以多次聽到了。

　　pi_fm_rds更多的應用語法如下：

　　pi_fm_rds [-freq freq] [-audio file] [-ppm ppm_error] [-pi pi_code] [-ps ps_text] [-rt rt_text]

　　所有參數都是可選的：

• -freq指定載波頻率（以MHz為單位）。例如：-freq 100.6。
• -audio指定一個音頻文件作為音頻播放。如果提供立體聲文件，則Pi-FM-RDS將產生FM立體聲信號。例如：-audio sound.wav。支持的格式取決於libsndfile。這包括WAV和Ogg / Vorbis（等），但不包括MP3。
• -pi指定RDS廣播的PI代碼。4個十六進制數字。例如：-pi FFFF。
• -ps指定RDS廣播的電台名稱（節目服務名稱，PS）。限制：8個字符。例如：-ps RASP-PI。
• -rt指定要傳輸的無線文本（RT）。限制：64個字符。例如：-rt 'Hello, world!'。
• -ctl 指定一個命名管道（FIFO）作為控制通道在運行時改變PS和RT。
• -ppm 以百萬分率（ppm）為單位指定樹莓派的振盪器誤差。

　　如果使用參數-audio -，注意，-audio 后面是一個短橫線，Pi-FM-RDS將讀取標准輸入上的音頻數據，這允許您將程序的輸出傳送到Pi-FM-RDS。他有什么作用呢，這就為我們播放MP3預留了接口，例如，這可以用於使用Sox讀取MP3文件：

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1. sox -t mp3 Music.mp3 -t wav - | sudo ./pi_fm_rds -audio -

　　這個操作的意思是使用sox工具讀取Music.mp3，轉換成wav格式並輸出到標准輸出，同時使用pi_fm_rds來播放(發射)標准輸入中的文件(流)。

　　或者將聲卡的AUX輸入傳送到Pi-FM-RDS：

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1. sudo arecord -fS16_LE -r 44100  -c 2 - | sudo ./pi_fm_rds -audio -
2. 超級容易卡死很用CPU

　　CPU使用情況如下：

　　添加音頻時，CPU使用率顯著增加，因為程序必須將輸入音頻文件的采樣率采樣到228 kHz，即其內部操作采樣率，這一動作還是非常消耗CPU資源的。

　　通過以上操作，一個小小的私人電台就搭建好了，但是在此重申，搭建私人電台是違法行為，自己短時間，小范圍的玩玩可以，不要干擾了正常的FM頻段，否則后果很嚴重。

 

 

man sox
rec -c1 -r16000 xxx.wav可以錄制音頻 c指的是聲道數 r值得是采樣率
play xxx.wav播放
sox -V xxx.wav -n查看wav文件的詳細參數

example：16k的音頻降采樣到8k

sox -r 16000 input.wav -r 8000 output.wav 

多個單通道合並為多通道： sox 1.wav 2.wav 3.wav -t wavpcm -M 4.wav # 4.wav是3通道的
多個單通道融合為單通道： sox 1.wav 2.wav 3.wav -t wavpcm -m 4.wav # 4.wav是單通道的

sox input.wav -c1 output.wav mixer -l 

mp3轉wav
①安裝sox：

sudo apt-get install lame
sudo apt-get install sox
sudo apt-get install libsox-fmt-mp3

②轉換方法
mp3/wav等等格式轉換成ogg格式：
打開終端，輸入: sox 1.mp3 1.ogg
wav轉換mp3格式：
打開終端，輸入: sox 1.wav 1.mp3

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