01.Volumioの誕生

Raspberry Pi(ラズベリーパイ）のRaspyFiとして

2023/10 オーディオライター 佐々木喜洋

 RaspyFiとの出会い 

2023年4月にトップウイング・サイバーサウンドグループがイタリアの Volumio 製品を新たに取り扱うと発表した。私自身も以前ラズベリーパイでVolumioを使っていたこともあり、発表会ではCEO のミケランジェロ・ガリーセ氏とそうした昔話に花を咲かせたりもした。私がVolumioを使い始めたのはもう10 年も前になるが、当時はRaspyFiと呼ばれていた。その時にはまさか自分がその開発者と日本で話をすることなど考えもしなかった。

この間にPCオーディオやネットワークオーディオはまっすぐ進化してきたわけではなく紆余曲折があったのだが、Volumio が今ここに残って大きく成長したのは驚くべきことだ。

その秘密を探るには、まず10 年前の 2013 年に話を戻すべきかもしれない。

始まりは本当に小さなひと雫だったのだ。

その頃「Raspberry Pi（ラズベリーパイ）」というシングルボード・コンピュータ（小さな基板だけの PC）が世間を賑わせていた。ラズベリーパイは元々、手に乗るような小型のシングルボード・コンピュータで、イギリスで教育目的として開発され、剥き出しの基板のみで販売されていた。価格はわずか4000円ほどだ。当時の秋葉原に集うような界隈には激震が走った。皆が飛びついたが、私もそうした一人だった。

ラズベリーパイを見た時に思いついたのは小型で低価格のPCオーディオに使えるのではないかということだ。しかしそのためには核となるラズベリーパイのOSが必要であり、そこまで自作することはできない。

そこでネット上のラズベリーパイのコミュニティで情報を探すことにした。実のところいくつかは見つかったのだが、当時ラズベリーパイでよく使われていたのはオーディオビジュアル目的のHDMI出力をメインにしたOSだった。しかし私が欲しかったのはUSB DACの母艦として使えるようなピュア・オーディオのためのOSであった。そしてやっと見つけたのがイタリアのミケランジェロ・ガリーセという人物が開発した音楽専用の「RaspyFi」とい うソフトウェアだった。そう、これがVolumioの前身となったソフトウェアだった。名前は "Audio Fidelity for Raspberry Pi" に由来する。

ソフトウェアとして説明すると、 RaspyFi はLinux のカスタマイズOSでディストリビューションと呼ばれているものだ。つまりはオーディオ向けのLinux OSである。RaspyFiにはMPDという高性能の音楽再生ソフトウェアが初めから入っていた。MPDは楽曲を管理して再生したり、コントローラーと通信する機能がある。もちろん標準でUSB DACを使用することができ、さらには音楽向けに軽くして音をよくするなどのソフトウェアの調整も行われていた。Volumioは初めからそうした細かい点まで考えられた、オーディオマニアのためのソフトウェアだったのだ。

 RaspyFi の理念は　
「5分で良い音が出せる」こと　

ミケランジェロ氏がRaspyFi を始めたのは学生の頃にターンテーブルで音楽の感動を知った頃に遡る。しかしハイレゾ音源ではアナログのように思うような再生ができなかったという苛立ちもあり、デジタルにおいての手法を探り始めたという。そうしてみるとオーディオマニアが非常に高価な「オーディオ用PC」を作っていることを知り同様に試していたところ、ラズベリーパイの発表を知って、これが自分の考える「シンプルさこそ究極である」の哲学に合致すると感じたそうだ。オープンソースのソフトウェアと安価なハードウェアを組み合わせることで、誰でも気軽に高音質なオーディオを楽しむことができる環境を提供することを目標として、ラズベリーパイに合わせたLinuxのディストリビューションを開発して公開したところ大きな反響を得たそうだ。その中の一人が遠い日本にいた私である。

私がそうしてRaspyFiを見つけた時には心が躍ったが、まず使えるようにしなければならない。そのためにはラズベリーパイにRaspyFiをインストールする必要がある。これにはネットからソフトウェアをダウンロードしてSDカードに格納して立ち上げるという手順が必要となる。問題だったのはソフトウェアが立ち上がるまではネットに接続すらできないので、基板だけのラズベリーパイにRaspyFi のインストールのためだけにHDMIでモニターを接続しなければならないことだ。もちろんキーボードも必要なことは言うまでもない。

当然このために小型のHDMIモニターやキーボードも購入した。

そしてOS がインストールできて、ネットに接続できるようになるとHDMIモニターやキーボードは不要となり、やっと本番の設定作業ができるようになる。

そして今度はiPadにMPDの設定用のアプリをインストールして、リモートで作業をする。

そしてラズベリーパイのIPアドレスを知るためにLinuxのOSのコマンドを叩いてネットワークアドレスを表示させることが必要となる。もちろんそのコマンドも自分で調べるわけだ。

これはその手のソフトウェアとしてはかなり簡単な法だが、実のところかなり面倒臭かった。

また多くの専門的な知識が必要となる。そしてここまでやってインストールがすんなり成功するとは限らないのである。

しかし、今のVolumioユーザーはもちろんこうした面倒臭さからは解放されているわけだ。これは「箱で提供して５分で良い音が出せる形が望ましい」というミケランジェロ氏の理念によるもので、いわばアップルのように完全な形でサービスとハードを届けたいという考えからきている。

 拡大するRaspyFi 

こうしてRaspyFiを無事に使えるようになると私がやったのは、安価な手製のネットワークプレーヤーを自分で作るということだった。RaspyFiのインストールされたラズベリーパイをオーディオ用PCに見立てて、まずラズベリーパイのUSB端子でUSB DACと接続する。ラズベリーパイにはアナログ出力端子もあるのだが、とりあえず音声が出せるという程度の音質でしかなかった。もちろんミケランジェロ氏もUSB DACを接続する想定をしていて、ラズベリーパイのUSBでの給電能力の確認もしていた。これはとても助かったのを覚えている。

またラズベリーパイに使用する5V電源は低品質のものが多く、ラズベリーパイは電源に起因する不調が多かった。このためミケランジェロ氏は自分でさまざまな市販の5V電源に繋いでテストして、もっとも安定して優れていた機材の情報も共有していた。

ちなみに彼はRaspyFiのためのオーディオ用のクリーン電源装置まで自作して、ノウハウまで公開していたのである。

 

ここでやっと市販のUSB DACに接続して音を聞いてみたのだが、その音質は素晴らしかった。よく聴く良録音の曲を本気で聞いてみたが透明感がとても高く、ウッドベースの歯切れも良い。ハイレゾは192kHz/24bit まで対応でき、さらにDSDのネイティブ再生まで可能だった。RaspyFiの音は手持ちのDACが生まれ変わるように優れた音質であり、動作も安定していた。

アップサンプリングまで可能だったが、当時のCPUではアップサンプリングをすると音が途切れてしまった。わずか4000円のコンピューターで大きなサウンドが出せるRaspyFiはこうして生まれてきた。RaspyFiの始動はトラブル解決を趣味の一つにしていなければ到底進めないようなものだった。ミケランジェロ氏自身もユーザーたちを引っ張っていき、RaspyFiのコミュニティも誕生したのだ。

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03.Volumioの現在と未来

オーディオメーカーとしてのVolumio

　ハードウェア３製品の登場　 

現在、Volumioのハードウェアはさらなる進化を遂げている。

まずVolumioを乗せたコンピュータはASUSからさらにオーディオに向き、性能の優れたKhadasに変更されている。そしてハードウェア部分も進化している。

初代Primoだけだったラインナップは、3種類に増えた。

(現行）Primo,Rivo,Integroだ。

これはVolumioに3通りの使い方があると言い換えることができるかもしれない。Primoは価格と性能のバランスを取った入手しやすい機種でDACを内蔵していてアナログ出力ができる。そのため後段に好みのアンプを組み合わせる人に向いている。

Rivoはマニア向け。やや高価だが優れた性能を持ったデジタル送り出し専用のトランスポートで、高性能単体DACを持っている人向けだ。そしてIntegroはDACのみならずスピーカーアンプやヘッドフォンアンプまで内蔵した一体型で 3機種の中で最も使いやすいモデルである。

さらにそれぞれのソフトウェアの最適化にはハードウェアとソフトウェアの組み合わせが必要になるため、ハードウェアは3機種ともそれぞれ音質に影響する重要なコンポーネントを考慮しながら個別にソフトウェアの調整がなされている。

これは3つの製品に対して、それぞれ最適のチューニングを加えているということだ。

そして製品群はどれもイタリアのフィレンツェでハンドビルドされている。

 音質への徹底したこだわり 

このように3機種ともに個性を持っていて、ポイントになるのは自分のシステムがどのくらいのレベルで、なにを必要としているかで選択が変わってくるということだ。

そしてそれぞれのモデルはオーディオ機器としての特徴を備えている。

現行のPrimoはシンプルだが素っ気のない黒箱だった初代Primoに対してデザインからすべてが再設計され、オーディオ機器らしいリビングに置いて映えるような美しい外観を得ている。ESS社のDAC ICである ES9038Q2Mは低ジッターを考慮したI2Sのディファレンシャル・コンフィギュレーションでデジタル入力部に接続されている。

デジタルトランスポートである Rivoの場合は電源フィルタリングに重点を置き、デジタル出力ごとに電源レールを分離し、USBリクロッキングには専用のICを使用している。

また、SPDIFデジタル出力に方向性電磁鋼板を用いたトランスを複数個使用し、デジタル出力のガルバニック・アイソレーションを確保している。こうした音質向上のための工夫はハイエンドオーディオ機材が行うようなものだ。デジタル入力をデジタルで出力するということは簡単なことのように思えるが、実は Rivoが開発にもっとも時間のかかった機種であるという。このような工夫によりRivoは接続されたDACの性能を十二分に引き出すことができる。

さらに驚いたのは Integroである。 Integroはスピーカーを駆動するアンプの部分はドイツのInfineon社が開発したフルデジタルアンプを採用している。フルデジタルアンプとはデジタル信号を直接アンプ入力できるようにした設計のことで、これによって入力から増幅までを全てデジタルで行うことができる。それに対して一般的なデジタルアンプでは DACとアンプの間でいったんアナログに落とすことが必要になるのでその変換工程で音質が劣化してしまう。フルデジタルアンプであれば全工程をデジタルのままで増幅できるのでそうした音質の劣化がない。Infineonのフルデジタルアンプはさらに多段階に増幅を行うことで音質を向上させる独自のノウハウも有している。

 

加えてヘッドフォンアンプも昔のオーディオのヘッドフォン端子のように単なるおまけのような扱いではない。据え置きのヘッドフォンアンプでも採用されるようなヘッドフォンアンプ専用IC を採用した本格的なものだ。実際に音を聞いてみると鳴らしにくいハイインピーダンスのヘッドフォンでも十分に駆動してしまう高い音性能を実現している。
このためにIntegroは手軽さが売りだと単純に言い切ることができない。前言と矛盾するようではあるが、単に Integroはカジュアルユーザーのための手軽な機材というだけではなく、このようにとてもオーディオ的に凝った設計がなされた個性的な製品なのだ。


この点でVolumioはもはやラズベリーパイのOSを提供するだけの会社ではなく、オーディオメーカーとして考えた方が良いということを感じさせてくれる。

 AI搭載で新たな次元へ 

そしてVolumioはオーディオメーカーとして日本にやってきた。10年前には考えもしなかったことだ。
前述のように私は発表会でミケランジェロ氏と少し話し込んだのだが、そのうち二つのことに気がついた。一つはこれまで述べてきたようにVolumioはもはやラズベリーパイの会社ではなく第一線のオーディオメーカーであるということ、そしてもう一つはそれならば単なる昔話をするだけではなくこれからの話を聞くべきだと思ったことだ。


そこでいくつかミケランジェロ氏にこれからの話も聞いてみた。そこで聞いたのはいずれVolumioを戸外でも使えるようにしたいということや、AIを使用してさらに使いやすくしたいというような将来の展望だった。
そしてそのうち一つであるAI の応用は既に実現されている。

最新のVolumioの"Super Search"機能だ。驚くことにこれは最新の生成 AIのChatGPTをオーディオの検索に応用したものだ。この機能においては「静かさと躍動的なパートが繰り返されるドラマティックな音楽」というように自然言語で曲の検索が可能となる。しかも生成 AI が誤答するという課題にも正面から取り組んでいて、他のデータベースとの併用で誤答を減らすという作り込みまでしているのだ。単にアイディアだけの機能ではない点にミケランジェロ氏の情熱と製品にかける真摯な態度を感じる。


今後のVolumioのさらなる進化も楽しみだ。こうしたオーディオの未来への積極的な取り組みを考えると、まだまだ Volumioは成長期でありつづけるだろうから。

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佐々木喜洋

個性的な海外オーディオ機器の音に魅入られてオーディオの世界に足を踏み入れ、やがてiPodなど当時勃興してきたポータブル機器にもオーディオ的なアプローチができないかと興味を持っていく。     
メーカーでの技術者時代にブログMusic To Goを運営開始してオーディオ関連の執筆活動を始め、海外の最新情報や技術的な解説が得意で人気を博する。やがて雑誌などにも執筆を開始。特にヘッドホンやポータブルオーディオ、PCオーディオに造詣が深い。コンピュータ分野では情報処理の国家資格を持つ。現在はASCII.jpにポータブルオーディオの最新情報の連載を執筆し、音元やCDジャーナル等のメディアなどにも執筆をしている。

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02.Volumioの成長

RaspyFiからVolumioへ。
ラズベリーパイから専用ハードへ

　ラズベリーパイCPUの限界　

ミケランジェロ氏のソフトウェアは RaspyFiとして始まったが、好評を得て世界に広がるにつれてRaspyFiという名前がラズベリーパイに限定されてしまい、今後のより優れたハードウェアにそぐわないと彼は考えるようになった。ラズベリーパイは単に旅の始まりに過ぎないのだ。また、このようにマニアックなガジェットだけではなく、より広く音楽愛好家たちにアピールする必要も出てきた。そこでミケランジェロ氏は「Volumio」という言葉を考え出した。これはイタリア語で「私の音量」の意味を示す造語である。これは音楽愛好者それぞれに合わせた最高の音楽体験をも意味している。

 

こうして生まれたVolumio はネットの世界でも話題となっていった。Volumioはオープンソースソフトウェアとして開発されていたことも人気の一翼を担った。これはバグの報告による安定化への貢献のほかに多言語対応にも及び、それがユーザー層のさらなる拡大にもつながっていた。ミケランジェロ氏はコミュニティの重要性に対して、「結局のところ、私たちは音楽愛好家のために何かを作っているのだから、私たちが何を重要視すべきなのか、他の誰が教えてくれるのだろうか?」と語っている。ラズベリーパイは学習用であるがゆえに入出力に優れたデバイスで、USBのみならずHDMI、ネットワーク端子も初めから搭載されていた。さらには独自規格の40ピン端子でI2S出力まで可能だったので、これによって徐々にオーディオ専用拡張ボードも出始めてきた。


やがて2016年にはVolumioがタッチスクリーン対応になった。ラズベリーパイにタッチスクリーンを取り付け、専用のDACボードに専用のケースを取り付けるとそれなりにネットワークプレーヤーらしきものになった。はじめは基板だけの玩具のようなものだったが、徐々にプレーヤーとしても形が出来てきたのだ。独自端子を用いた専用のDACボードも増えてきた。しかし、この独自端子への移行は世界が広がるようにも見えたが、同時にハードウェアにラズベリーパイを使用することの限界をも意味していたのだ。

ラズベリーパイはもともと低年齢層や貧困層にもコンピュータを届けるというコンセプトの低価格コンピュータなので、簡易化・安価にするための工夫が随所にみられた。

例えば DACは高価なので搭載されず、内蔵のアナログ出力は簡易な変換回路を使って音を出しているのみだった。もっとも深刻なのは簡易化のため USBとネットワークのデータ帯域が共用されていたことだ。このためUSBの信号とネットワークの信号が同一経路で競合し正常に処理できないという事態が起こった。

Volumioはハイレゾ再生が可能でDSDのネイティブ再生までできたのだが、USB DACを使用中にネットワークを使うとクリック音やポップ音のノイズが生じるという事態になった。これはラズベリーパイに搭載しているCPUの限界も示していたのだ。


さらにラズベリーパイがストレージとして依存しているSDカードは、Volumioがこのリスクを最小限に抑える対策をしているとはいえ長時間使用すると故障しやすいものだった。ラズベリーパイ自体も2、3と進化していったが基本的には変わらなかった。オーディオに向いたハードウェアではないのだ。

 ハードウェアとソフトウェアのシームレス化を目指して 

そして 2018 年に初代 Primo (現在の Primo の前身) が開発された。 

Volumio専用のハードウェアを持ったネットワークプレーヤーだ。Primoはイタリア語で「最初」を意味する。

これはミケランジェロ氏が Volumioという名前に込めた哲学の実現にはハードウェアとソフトウェアのシームレスな統合が必要だと考えたからだという。音質と使いやすさを両立させたVolumioの能力をフルに発揮するためには専用のハードウェアが必要だった。それには専門知識がなくても誰でも箱から出してすぐに素晴らしい音質を得られるソリューションとして考案された。この哲学はいまでも変わらないとミケランジェロ氏は言う。


初代PrimoにおいてOSは初めからインストールされていて、先に書いたような大変な手間は必要がなくなった。そして核となるVolumioを乗せたコンピュータはラズベリーパイに変わってASUS Tinker Board が採用された。

当時はこうしたシングルボード・コンピュータがビジネスにも使われようと進化と多様化を遂げていた時代であった。Tinker Board はラズベリーパイに似たシングルボード・コンピュータだが、USB とネットワークはきちんと別々な経路として設計されていて、アナログ出力のためにDAC ICも搭載されていた。当時最新のラズベリーパイ3に比べてメモリーもCPU性能も余裕があった。これらによってハイレゾ出力も楽に可能で、ポップノイズも生じることなく、さらに透明度の高い音質を実現することができた。


さらに初代Primoには低ノイズの電圧レギュレータや高精度クロックなどのオーディオ用のパーツが採用され、DAC IC として ESS 社の ES9038Q2Mを搭載していた。入出力は有線・無線LANの他にRCAアナログ出力やS/PDIF デジタル出力も備えていた。

筐体もスイッチ類などのないすっきりとシンプルで美しい外観デザインもミケランジェロ氏の哲学をよく表したものだった。セットアップも簡単になり、内蔵の「ホットスポット」Wi-Fi に接続することでリモートで行えるという現在の製品群に近いものを備えていた。当時の海外の記事を見ても音質評価は大変に高いものだった。

こうしてVolumio は専用のハードウェアを持つに至った。

Volumioではまずミケランジェロ氏の音楽体験の向上に対する理想があり、それを達成するためにはソフトウェア単体だけでは難しいため、新たにハードウェアを開発するに至ったわけだ。ソフトウェアとハードウェアは密接に関連して調整が行われる。ソフトウェアがハードウェアと一体化したデバイス上で動作するので安定性が向上して、設定やアップデートが簡単に行える。なによりもオーディオに向いたパーツを搭載して、オーディオに必要な入出力を備えることができるのだ。

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