Bela Gem : บอร์ดเสริมเสียงและเซนเซอร์ ออกแบบมาสำหรับ PocketBeagle 2

Bela Gem Stereo และ Bela Gem Multi เป็นบอร์ดเสริมสำหรับเสียงและเซนเซอร์ที่ออกแบบมาสำหรับบอร์ด PocketBeagle 2 SBC ที่ใช้ชิป Texas Instruments Sitara AM6232/AM6254 แบบ dual-core หรือ quad-core

ตามชื่อของมัน บอร์ด Bela Gem Stereo มีช่องสัญญาณเสียงเข้าและออกอย่างละ 2 ช่อง ส่วนบอร์ด Bela Gem Multi มีความยืดหยุ่นมากกว่า โดยมีอินเทอร์เฟซเสียงทั้งหมด 10 ช่อง เหมาะสำหรับโปรเจกต์เสียงที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ระบบ spatial audio, บอร์ดทั้งสองรุ่นยังสามารถขยายการใช้งานเพิ่มเติมได้ผ่านขา Header ที่มี GPIO จำนวน 16 ขา และอินพุตแอนะล็อก 8 ช่อง รวมถึงมีช่องเชื่อมต่อ Qwicc สำหรับการสื่อสารผ่านบัส I2C อีกด้วย

Bela Gem Stereo

สเปค:

การรองรับ – PocketBeagle 2 only
เสียง
- อินพุต– 2 ช่อง, รองรับสูงสุด 24-bit, 96 kHz (ชิป TLV320AIC3104)
- เอาต์พุต – 2 ช่อง, รองรับสูงสุด 24-bit, 96 kHz (ชิป TLV320AIC3104), รองรับหูฟัง, สัญญาณ line out แบบ differential
- รองรับ MIDI แบบ Plug-and-play ผ่านพอร์ต USB ด้านล่าง
USB
- พอร์ต USB Type-C device
- พอร์ต USB Type-A host สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ Wifi, Bluetooth หรือ Ethernet
การขยาย
- 16x GPIO พร้อมแรงดันลอจิก 3.3V
- อินพุตแอนะล็อก – 8 ช่อง, 16-bit, 24 kHz (ชิป ADS8166)
- รองรับ I2C ผ่านขาเฉพาะ และคอนเนกเตอร์ QWIIC
พาวเวอร์ซัพพลาย – 5V (สามารถจ่ายไฟผ่านแบตเตอรี่ได้)
ขนาด – 58 x 45 x 22 มม.

Bela Gem Stereo บอร์ดเสียงมาพร้อมกับฐานยึด (baseplate), ตัวเว้นระยะ (spacer) และสกรู สามารถใช้ในการออกแบบเครื่องดนตรีดิจิทัล กล่องเอฟเฟกต์เสียงแบบกำหนดเอง อุปกรณ์สวมใส่ เครื่องช่วยฟัง ระบบตัดเสียงรบกวนแบบแอคทีฟ และโปรเจกต์ศิลปะด้านเสียงต่าง ๆ

Bela Gen Multi

สเปค :

การรองรับ – ใช้งานได้เฉพาะกับ PocketBeagle 2 เท่านั้น
เสียง
- อินพุต – 10 ช่อง, 2x AC-coupled (TLV320AIC3106) + 8x AC-coupled (2x TLV320ADC3140), รองรับสูงสุด 24-bit, 96 kHz
- เอาต์พุต – 10 ช่อง, 2x AC-coupled (TLV320AIC3106) รองรับหูฟังและสัญญาณ line out แบบ differential + 8x DC-coupled (ES9080Q), รองรับสูงสุด 24-bit, 96 kHz
- รองรับ MIDI แบบ Plug-and-play ผ่านพอร์ต USB
USB
- พอร์ต USB Type-C device
- พอร์ต USB Type-A host สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ Wifi, Bluetooth หรือ Ethernet
การขยาย
- 16x GPIO พร้อมแรงดันลอจิก 3.3V
- อินพุตแอนะล็อก – 8 ช่อง, 16-bit, 24 kHz (ชิป ADS8166)
- รองรับ I2C ผ่านขาเฉพาะ และคอนเนกเตอร์ QWIIC
พาวเวอร์ซัพพลาย
- 5V (สามารถจ่ายไฟผ่านแบตเตอรี่ได้)
- คอนเนกเตอร์สำหรับแบตเตอรี่ LiPo
ขนาด – 70 x 58 x 22 มม. (หรือ 32 มม. เมื่อติดตั้งบอร์ดขยายเพิ่มเติม)

บอร์ดเสียง Bela Gen Multi มาพร้อมกับฐานยึด (baseplate), ตัวเว้นระยะ (spacer), สกรู และบอร์ดขยาย 2 ชิ้นที่มีแจ็คสเตอริโอขนาด 3.5 มม. จำนวน 4 ช่อง เพื่อรองรับช่องสัญญาณเสียงทั้งหมด ด้วยจำนวนช่องสัญญาณเสียงที่มากขึ้น บอร์ด Multi เหมาะสำหรับระบบ spatial audio (เช่น สนามเสียง Ambisonic, ลำโพงแบบจัดกลุ่ม), ระบบป้อนกลับแบบสั่น (haptic), ไมโครโฟนแบบหลายตัว, ระบบความบันเทิงภายในบ้านหรือในรถแบบสมจริง และยังสามารถใช้เป็นแพลตฟอร์มสำหรับทดลองในระบบ Eurorack

การพัฒนาแบบเว็บผ่าน Bela IDE

การเขียนโปรแกรม การดีบัก และการตรวจสอบฮาร์ดแวร์สามารถทำได้ผ่าน Bela IDE ซึ่งทำงานผ่านเว็บเบราว์เซอร์ โดยมีฟีเจอร์ดังนี้:

การตรวจสอบและดีบักแบบบูรณาการ – แสดงผลสัญญาณภาพ, สร้างสัญญาณทดสอบ และดีบักวงจรด้วยเครื่องมือในตัว
การแสดงผลแบบขั้นสูง – มีออสซิลโลสโคปที่ล้ำหน้า
ภาษาที่รองรับ – C++, Pure Data, SuperCollider, FAUST, Max RNBO และ Csound
ระบบเติมโค้ดอัตโนมัติ (Code Autocompletion)
เอกสารคู่มือในตัว

PocketBeagle 2 ใช้ระบบปฏิบัติการ Xenomai (Real-Time) Linux และ Bela IDE จะมาพร้อมกับบอร์ด Bela Gem ทุกรุ่น (ตามที่ผู้ผลิตแจ้งไว้) แต่ดูเหมือนว่าจะสามารถใช้งานได้เต็มรูปแบบก็ต่อเมื่อคุณซื้อ microSD ขนาด 64GB ที่ติดตั้งซอฟต์แวร์ Bela Gen มาให้เรียบร้อยแล้ว สามารถติดตั้ง Bela IDE ด้วยตนเองลงบน microSD card ของคุณเองได้เช่นกัน มีทรัพยากรและข้อมูลต่าง ๆ อยู่บน Github แต่ในขณะนี้ยังส่วนใหญ่จะเป็นของบอร์ด Bela รุ่นแรกที่ใช้กับ BeagleBone Black และอาจต้องใช้เวลาสักพักในการอัปเดตข้อมูลให้รองรับ Bela Gem Stereo/Multi รุ่นใหม่อย่างสมบูรณ์

บอร์ดเสียงคู่แข่งและข้อมูลราคา

บอร์ด Bela Gem เป็นอีกหนึ่งทางเลือกแทนบอร์ดเสียงสำหรับ Raspberry Pi ที่มีอยู่ในตลาด เช่น PiSound, HiFiBerry DAC2 ADC Pro หรือ Raspiaudio 8xIN+8xOUT โดยข้อได้เปรียบของ Bela Gem ได้แก่ จำนวนช่องสัญญาณเสียงที่มากกว่า (ในรุ่น Multi), ตัวเลือกการขยายสำหรับเซนเซอร์ที่หลากหลายยิ่งขึ้นผ่าน GPIO, อินพุตแอนะล็อก หรือ I2C, แผนผังวงจรแบบโอเพ่นซอร์ส (จะเปิดให้ใช้งานเร็ว ๆ นี้) และการใช้ระบบปฏิบัติการ Linux แบบเรียลไทม์ที่ช่วยลดความหน่วง (lower latency) ในการประมวลผล

บอร์ดเสียง Bela Gen Stereo และ Bela Gen Multi เพิ่งเปิดตัวบนแพลตฟอร์มระดมทุน Crowd Supply โดยตั้งเป้าหมายการระดมทุนไว้ที่ $20,000 (~650,000฿) แพ็คเกจเริ่มต้นที่ราคา $69 (~2,200฿)สำหรับบอร์ดรุ่น Stereo และ $159 (~5,100฿) สำหรับบอร์ดรุ่น Multi ที่รองรับหลายช่องสัญญาณเสียง นอกจากนี้ยังมีชุด bundle ที่ประกอบด้วยบอร์ด, microSD card ขนาด 64GB ที่ติดตั้งซอฟต์แวร์ Bela มาให้แล้ว, บอร์ด PocketBeagle 2 และสาย USB ให้เลือกซื้อเพิ่มเติม ราคาทั้งหมดรวมค่าจัดส่งทั่วโลกแล้ว กำหนดการจัดส่งคาดว่าจะเริ่มในวันที่ 25 พฤศจิกายน 2025

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Bela Gem audio and sensor add-on boards are designed for the PocketBeagle 2 (Crowdfunding)