Implantación de mi sistema distribuido de reproducción por ordenador

Para el gestor de biblioteca musical y reproductor en red, estuve mirando varias alternativas:

Foobar2000
JRiver Media Center
Audirvana+
Roon
HQPlayer

Roon me pareció fantástico y la combinación con HQPlayer Embedded promete. Aunque adquirí también una licencia de Audirvana+, no es el software que uso en casa, este lo uso en el portátil.

En los siguientes posts me centraré en el despliegue de Roon, que es la solución que elegí.

Roon te ofrece mucha flexibilidad a la hora de la implantación. En este artículo se expone brevemente cual es su arquitectura.

En mi caso, decidí usar una configuración donde los tres bloques de Roon estén distribuidos. Por un lado, el Core va a residir en un host Linux, los Control van a ser smartphones, tablet y/o PC/Mac y los Output van a ser agentes Airplay (en Apple TV o en el propio AVR) y Raspberry Pi 3 ejecutando DietPi.

En un primer momento, para realizar la evaluación producto, aproveché un HP MicroServer Gen8 que tenía disponible que, aunque dispone de un procesador Celeron G1610T, era suficiente para ejecutar Roon, incluso realizando transcodificación de PCM a DSD128 a una zona.

La instalación resultó sencilla siguiendo las instrucciones de la Guía de Usuario.

A la hora de acceder desde el host Linux a NAS, donde reside la biblioteca musical, podía configurarlo desde el propio Roon, como un acceso mediante un cliente Samba, usando una URL del tipo smb://server/share, pero preferí usar la alternativa de montar permanentemente en recurso compartido en el sistema de ficheros del host Linux y luego configurar el acceso a la librería musical como si se tratara de un directorio local. Esto funciona bien la mayor parte del tiempo, pero algunas veces me ocurria que el montaje del sistema de ficheros remoto no se había realizado correctamente, bien porque el NAS no estaba disponible en el momento del arranque del host Linux, bien por otros motivos, así que configuré autofs y los problemas han desaparecido.

También accedo al NAS para facilitar un espacio para que Roon haga las copias de seguridad de su información diariamente.

Roon te permite integrar tu librería musical con un servicio de streaming, actualmente solo con Tidal. Configuré el acceso a mi cuenta Tidal HiFi, que ofrece música en formato lossless (FLAC) y recientemente MQA, y los resultados de las búsquedas incluyen tanto álbumes de mi librería como de Tidal, debidamente separados.

Instalé Roon, tanto en el portátil MacOS como en el PC con Windows 10, solo la parte cliente y desde estos equipos accedo a la librería musical. Configuré los puntos de reproducción (Output). Uno de ellos, a través de Airplay, puedo reproducir música en el AVR y el otro en una Raspberry Pi 3 que se conecta por Ethernet a la red de mi casa y por USB con el DAC integrado en el preamplificador, que me permite reproducir PCM y DSD (DSD64 y DSD128). Para llegar la AVR podría hacerlo a través de un AppleTV 3 conectado con cable óptico al AVR, pero parece ser que el AppleTV el stream lo convierte a PCM a 48 kHz internamente, así que preferí usar la implementación de Airplay incorporada en el AVR.

Yo tengo el PC conectado a un dac amplificador Peachtree , y utilizo el AIMP como reproductor de FLAC y MP3.
Sin embargo tengo entendido que el Windows emborrona el sonido y hasta cierto punto lo distorsiona para los puristas del sonido.
¿Se nota mucho la diferencia de un reproductor de audio en red con su dac y chipset tipo wolfson y el de Marantz o el pc conectado?

Roon incorpora un DSP, que puede servir para aplicar ecualización a cada zona, sobremuestreo, transcodificación, etc. En mi caso, lo estoy usando para transcodificar a DSD128 el stream que va a la Raspberry Pi 3 y de ahí al DAC integrado en el preamplificador. Los streams que se dirigen a los otros dispositivos: AVR por Airplay, portátil y smartphone.

Tengo pendiente probar la versión de evaluación de HQPlayer Embedded para usarla en lugar del DSP de Roon, que aunque funciona estupendamente, tengo excelentes referencias de HQPlayer. Es su momento, volveré a este punto.

Un aspecto que valoro es la integración con Tidal. Hace unos meses aparecieron noticias que hacían referencia a problemas financieros por parte de Tidal, aunque Roon Labs anunció que está negociando con otros operadores de streaming. Personalmente, me encantaría que se pudiera integrar también con Qobuz.

Pasada el período de prueba satisfatorio, decidí dar el salto y migrar Roon a su propio hardware dedico: Un Intel NUC. Esto, para el próximo post.

A la hora de hacer la migración al Intel NUC, tenía dos opciones en la elección del sistema operativo: Usar ROCK, que es un Linux simplificado para ejecutar Roon, que es muy sencillo de configurar y no da problemas, o bien usar un sistema operativo generalista.

Me decidí por la segunda opción y usé Debian 9. El principal motivo es porque sigo interesado en usar, o al menos probar, HQPlayer Embedded y usando Linux, podía tener ambos productos en el mismo dispositivo, ya que ROCK solo permite tener Roon. La opción de poder usar HQPlayer Embedded ha influido en algunas de la decisiones.

La primera decisión que tuve que tomar fue qué procesador elegir para el NUC: i3, i5 o i7. Teniendo en cuenta que funcionaba bien sobre un Celeron, cualquiera de los 3 me hubiera servido, pero otra vez la posibilidad de usar HQPlayer Embedded sobre el mismo dispositivo, sin tener que usar otro dispositivo dedicado para él que solo tendría sentido con un uso intensivo de filtros y sobremuestreo a altas frecuencias, que en este momento no tengo previsto.

La diferencia en capacidad de proceso entre un i5 y un i7 en los modelos que incorporan los NUC de 7ª generación es de un 10% aproximadamente, sin embargo la disipación de calor del i7 es bastante mayor que en el i5, lo cual influiría en el uso del ventilador del NUC y el consiguiente ruido. Este punto puede ser importante si vas a tener el NUC en la sala de escucha, que no es mi caso.

La segunda decisión era referente al formato de la carcasa del NUC. Las había con espacio para un disco SSD, en este caso segundo disco ya que el primero iba a ser un SSD M.2. En un primer momento pensé que no necesitaba el segundo disco, pero finalmente decidí comprar la carcasa con el espacio para este disco junto con un SDD de 500 GB, ya que me permitiría almacenar mi biblioteca musical en el SSD y no depender del NAS más que para copias de seguridad de Roon y su librería teniendo un disitivo todo en uno.

De momento el NUC lo tengo ensamblado con el segundo disco aunque la librería sigue en el NAS ya que me permite compartirla con Audirvana+, que está el portátil. Cuando mueva la librería bien, la compartiré por CIFS/SMB con Audirvana+, o bien dejaré una copia en el NAS que tendré que mantener sincronizada con alguna utilidad. Ya llegaré a este punto en otro momento en el futuro.

En cuanto a memoria, decidí poner un banco de 8 GB dejando el segundo libre en caso de necesidad, que de momento estoy lejos de necesitar tras realizar las correspondientes comprobaciones sobre el Debian 9. Solo la presencia de HQPlayer Embedded con alguna configuración que consumiera mucha memoria haría cambiar mis necesidades.

Una vez ensamblado el hardware: Intel NUC7i7BNH, Disco SSD M.2, Disco SSD de 500 GB y módulo de memoria DDR4 de 8 GB, instalé el sistema operativo Debian 9. Realicé una instalación mínima sin entorno gráfico y solo con el servidor SSH.

Tras la instalación del SO y la configuración de la conectividad, se instalaron los paquetes indicados en los prerrequisitos para Roon y a continuación se instaló Roon.

Configuré y comprobé que el NUC tienía acceso al NAS con la misma configuración que el Microserver, es decir, que accedía a la biblioteca musical y a las copias de seguridad de Roon usando las mismas rutas. Una vez hecho esto, desde un cliente Roon inicié sesión en el nuevo Roon Core y eliminé la autorización al viejo. Restauré la última copia de seguridad que había realizado manualmente antes de iniciar la migración y todo empezó a funcionar como la seda.

Los siguientes pasos que tengo pendientes es instalar la versión de evaluación de HQPlayer Embedded en una máquina virtual Linux en mi portátil, configurarlo y confirar Roon para usar este HQPlayer Embedded como una de sus salidas. Tengo otra Raspeberry Pi 3+ a la que le he instalado DietPi i el daemon de red de HQPlayer para las pruebas y así no toco los elementos en producción que ya tengo configurados.

Si la prueba resulta satisfactoria valoraré adquirir la licencia e instalaré HQPlayer Embedded en el propio Intel NUC. La capacidad de proceso y la memoria parece que van a ser suficientes, siempre dependiendo de los filtros digitales que decida aplicar.

También tengo pendiente la migración de la biblioteca musical al segundo disco del NUC y configurar el proceso de sincronización si deseo mantener una copia en el NAS.

Hasta aquí el estado actual de mi experiencia con Roon. Iré contando los cambios que vaya aplicando al sistema en el futuro.

Si tenéis cualquier duda, o punto que no haya explicado adecuadamente o no haya entrado en demasiado detalle, estaré encantado de aclararlo dentro de mis posibilidades.

Adjunto un esquema del estado actual de la implantación:

https://ibb.co/cM2FSe

He incorporado al sistema HQPlayer Embedded. De momento, lo he instalado en el mismo NUC que Roon Core. Aunque Roon Core incorpora una buena implementación de un DSP, he pensado en dar un paso más y aprovechar la funcionalidad que ofrece Roon para usar esta utilidad externa.

He instalado la imagen que ofrece el desarrollador de HQPlayer Embedded y he instalado el NAA (Network Audio Adapter) sobre una Raspberry Pi 3 B+. Esta configuración no está dando el resultado esperado ya que en la RPi 3 los puerto USB y Ethernet comparten bus y a altas tasas de streaming, mayor que PCM192 o DSD128, puede llegar a producir artefactos audibles. Con PCM192 o inferior o DSD (DSD64) no se aprecian.

He probado a conectar el NUC directamente al DAC en lugar de hacerlo usando un NAA y el resultado es excelente. Podría usar un NAA que no fuera una RPI 3, aunque en el horizonte la idea es destinar un host específico para HQPlayer Embedded. Según la carga de filtros que se solicite se puede necesitar un hardware con bastante capacidad de cálculo. Aunque con configuraciones modestas, un NUC puede ser suficiente.

A igualdad de configuración de sobremuestreo, HQPlayer requiere más recursos que el DSP de Roon.

He realizado pruebas con una Raspberry Pi 3 B+ funcionando como NAA para HQPlayer Embedded. El stream que se ha transmitido hasta el NAA es DSD128.

Los mejores resultados los he obtenido usando el interface Wi-Fi ya que éste es independiente del bus USB en la Raspberry Pi 3 B+. En mis pruebas la Raspberry Pi 3 B+ estaba muy cerca del AP, a menos de un metro, por tanto el nivel de señal era extremadamente alto, además el canal lo tenía bastante libre.

Durante la misma prueba use un power bank para alimentar la Raspberry Pi 3 B+ en lugar de usar su alimentador. En ambos casos funciona satisfactoriamente.

Tengo pendiente de probar otros dispositivos como NAA. Prefiero que el NAA se conecte por cable a sin cable y la Raspberry Pi 3 B+ no es completamente adecuado con HQPlayer + NAA para todas las frecuencias de muestro y formatos.

Los candidatos a probar son el Asus Tinker y sobre todo el UP Gateway, que funciona con Intel Atom y puede soportar hasta DSD515.

Voy a continuar con el hilo exponiendo distintas configuraciones de transportes digitales y/o DAC eb red que he ensamblado para ejecutar RoonBridge o NAA (para HQPlayer Embedded / HQPlayer Desktop).

Como fuente de alimentación de estos dispositivos, contemplaba tres opciones:
Una fuente de alimentación conmutada "de serie", como la que se adquiere con las Raspberry Pi
Una fuente de alimentación conmutada de mayor calidad: iFi iPower
Una fuente de alimentación lineal.

Para este proyecto he decidido usar la opción intermedia: las fuentes de alimentación iFi iPower. Pienso que ofrecen una relación calidad/precio bastante elevada.

La primera configuración es un transporte digital óptico.

Los elementos que lo componen son:
Raspeberry Pi 3 B
HifiBerry Digi+ Pro
Carcasa metálica HiFiBerry
Alimentador iFi iPower 5V
Tarjeta microSD
RoPieee
RoonBridge

Coste total aprox. de 170 € (IVA incluido).

Con esta configuración que se conecta al DAC mediante cable óptico, la fuente de alimentación es menos importante ya que el propio medio óptico ya aisla galvánicamente el transporte digital del DAC. El HiFiBerry Digi+ Pro también dispone de una salida óptica coaxial.

Este transporte permite reproducir PCM hasta 24 bits a 192 kHz, aunque en mi caso lo estoy usando conectado al AVR Pioneer SC-LX75. El transporte lo conecto por cable a un bridge inalámbrico que me conecta con el resto de la red. Aunque la reproducción de 24 bits a 192 kHz me funciona sin problemas, no uso sobremuestreo con este transporte.

Contrucción de transporte digital coaxial:

Para esta configuración he usado el siguiente material:
Raspberry Pi 3 B+
Allo DigiOne
Carcasa metálica Allo
Alimentador iFi iPower 5V
Tarjeta microSD
RoPieee
RoonBridge

Coste total aprox. de 255 € (IVA incluido).

En la configuración del transporte digital óptico usé una Raspberry Pi 3 B y con esta configuración he usado el modelo Raspberry Pi 3 B+. No es por nada en especial si no porque disponía de ellas y las hubiera podido intercambiar.

El acabado de la carcasa metálica de Allo es superior al de HiFiBerry, así como los propios HAT (la tarjeta que se añade a la Raspberry), por supuesto, también son más caros.

El Allo DigiOne dispone de una salida digital coaxial y otra BNC. Este transporte también permite la reproducción PCM hasta 24 bits a 192 kHz. La calidad de sonido es excelente.

Tanto este transporte digital, como el anterior basado en HiFiBerry son muy fiables. No he tenido ni un solo problema con ellos. También pienso que es importante el tiempo de respuesta desde que se pulsa el play en el interface del control remoto de Roon hasta que empieza a sonar la música es prácticamente despreciable. Estas dos soluciones son ideales si puedes vivir sin DSD.

Hoy toca el turno para la construcción de un DAC accesible por red:

Este DAC permitirá disfrutar de Roon desde el típico equipo de audio que se tiene coleccionando polvo y que ahora se le puede dar una utilidad. Solo necesitaremos un viejo amplificador con entrada Aux y unas cajas retiradas que van a revivir. Además, se le va a incorporar un adaptador Wi-Fi para tener libertad de colocación sin tener una toma de red cercana.

Para esta configuración se usará el siguiente material:

Allo Sparky
Allo Kali reclocker
Allo Piano 2.1 DAC
Allo Wi-Fi dongle
Allo carcarsa metálica
Tarjeta microSD
Alimentador iFi iPower 5V
DietPi
RoonBridge

Coste total aprox. de 296 € (IVA incluido)

Se ha escogido Allo Sparky en lugar de Raspberry Pi porque con esta combinación se puede usar la carcasa metálica. Si sacan una carcasa metálica para esta combinación con Raspberry se podría usar, o bien si se quiere usar la carcasa plástica o no usar carcasa en absoluto. Si se usa Raspberry, también se puede usar RoPieee en lugar de DietPi si se desea.

También se ha incorporado entre el Sparky y el DAC una tarjeta Kali, para realizar el ajuste fino del reloj de DAC. Evidentemente, si la tarjeta Kali, sin el adaptador Wi-Fi y sin la carcasa metálica, el precio disminuye considerablemente, pero aquí se ha planteado esta combinación.

Los transportes digitales basados en USB tienen su utilidad cuando se requiere usar un sobremuestreo elevado o cuando se quiere reproducir música usando DSD.

Un producto interesante es el Allo USBridge, que viene preconfigurado con una place Allo Sparky, USBridge, un módulo eMMC de 16 GB, caja metálica, fuente de alimentación de 5V y DietPi preconfigurado con software de reproducción. Se puede usar la fuente de alimentación que viene con el pack u otra fuente, en este caso se seguirá usando la misma que hasta ahora: iFi iPower 5V.

El coste aproximado del pack + fuente iFi es de 240 € (IVA incluido).

Con el DietPi modificado por Allo, se puede reproducir DSD nativo, en lugar de DoP, con bastantes DAC, lo cual es una ventaja interesante ya que te ahorras ruidos raros en algunos DAC cuando pasan de modo PCM a modo DoP y viceversa.

Si se desea actualizar el DietPi que viene de serie, os recomiendo hacerlo desde la consola y no desde el interface web que incorpora. También puede resultar interesante inhabilitar los reproductores que no se usen.

Se usará el Allo USBridge para reproducir en DSD directamente desde Roon Core, usando Roon Bridge, o desde HQPlayer Embedded usando NAA. Roonlabs no recomienda configurar una salida Roon Bridge si vas a usar NAA sobre un mismo DAC.

El DSD puede resultar muy atractivo, pero si puedes prescindir de él y te va bien con la reprodcción PCM, bien a la frecuencia de muestreo de nativa del material fuente o sobremuestreada 192 kHz, los transportes digitales basado en RoPieee van muy bien, son muy fiable y te evitan más de un quebradero de cabeza.

Si se incorpora HQPlayer al sistema, el resultado sonoro es excelente, pero tiene un precio (y no me refiero al económico): el incremento en la complejidad, tanto a la hora de la instalación como alguna vez (pocas, la verdad) que puedes encontrarte con que no se reproduce música y se acaba matando y reiniciando procesos distribuidos, que si eres hábil con este tipo de tareas informáticas, no es un gran problema, pero si no puede llegar a ser un incordio.