ラズビアンOSのノイズ問題に関する考察

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 どうも、こんにちは。T・K生です。
 今回はラズビアンOSに関する記事を書きたいと思います。

 ラズビアンOSがノイズが多い理由を考えてみた

 前回、SDRラジオの動作実験でラズビアンOS上でGqrxを動かしたら以外にノイズが多くてトラブルに苦しんだことを書きました。

 ラズビアンOSですがラズベリーパイ用の純正OSでラズベリーパイ財団がdebian系統で開発して無償配布しています。

 ラズベリーパイOSの入手先はこちら

 元々、ラズベリーパイですが当初はプログラムの勉強用に開発されていた経緯があり、あくまでサウンド関係はオマケのようなものであってラズベリーパイでも余りサウンド関係に関する構成はしっかりと本格的なノイズ対策を踏まえた開発は元々、考えていなかったように思います。

 実際、ラズベリーパイでサウンド関係で使いこなしているユーザーからは元々、ラズベリーパイのサウンド関係は脆弱というか貧窮なので余りオーディオ関係には期待できないという指摘も多いようです。

 ラズベリーパイOSでGqrxを動かすとFMステレオ放送受信時に感度が良くてもノイズが増加。OSそのものが余りサウンド関係に力をいれていないので雑音が出やすい。

  サウンド関係をラズベリーパイで強化したい場合、専用のGPIOのインターフェースが必須のようで本体に付属しているヘッドフォン端子やHDMIからのオーディオは動作チェック用に軽く音が出ればいい、という役割でしかないようです。

 あくまでラズベリーパイOSはプログラム教育用の最小限度の機能しかなく、どちらかといえばブログラミングやサーバーを中心に使うような設計になっているようで、サウンド関係で音を積極的に鳴らすような機能は初めから脆弱なままで設計されているのではないか?と思います。

 現在も32BitクラスのOSでラズビアンOSが積極的に公開されて、ラズベリーパイ財団も32BitOSの開発を継続しています。

 ラズベリーパイ3は32ビットOSでないと動かないような設計になっています。

 そのような理由からどうしてもラズベリーパイ財団でもOSの最適化でサウンド関係のノイズ対策や脆弱性を強化しようとすると動作が重くなり、使いにくくなるようだと判断し、今もサウンド関係は弱点を抱えながらOSの配布と回路設計がそのまま継続しているのではないか?と思います。

 基本的にラズビアンOSですが、軽い用途で動くように最適化されていますが、元々、サウンド関係のアーキテクチャが脆弱なラズベリーパイで動くような設計になっているのでどうしてもサウンドやノイズ対策では先天的な弱点がOSそのものに含まれていいると考えたほうがいいでしょう。

 あくまでラズベリーパイOSの場合、権利関係でデフォルトでVNCが活用できて、主にファイルサーバーやプログラミングに関して使えるような設計が目的なのではないか?と思います。

 サウンド関連は元々、脆弱な構成になっていてどうしてもノイズや電圧降下などの問題では不安定さや弱点が出るのは必然的なものであると理解していた方がよさそうです。

 基本的にラズパイOSはサーバー向けやプログラミングに特化した軽量OSなのでサウンド関連のノイズや電圧降下などにも弱いような構成になっていると考えて活用した方がいいでしょう。

 ラズパイのノイズ問題に不満があるのならばUbuntu系統を活用してラズベリーパイ4を活用することで状況が改善できる

 この前のFMラジオ放送のSDRを活用した受信実験でOSをUbuntu MATEにしたらラズビアンOSよりもはるかにノイズが激減してうまく受信できた検証記事を書きましたが、Ubuntu系統のOSはラズビアンOSよりもサウンド関係がしっかりしているようでノイズにも強いと思いました。

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 Ubuntu MATEですがラズベリーパイ3では使いこなすのが難しく、加えてラズビアンOSに比べると動作が重くなるのでUbuntu MATEやUbuntuをラズベリーパイで動かす場合は必然的にラズベリーパイ4の4GB以上のスペックを選択するようになるかと思います。

 Ubuntu MATEをOSに活用してGqrxでFMステレオ放送を受信した際に音声関連のノイズが減った。UbuntuはラズパイOSより重いがノイズ対策ではましな結果になった。

 ラズベリーパイの用途でサウンド関係を積極的に活用してSDRラジオやオーディオ関係のIoT機器を開発したいならばラズベリーパイ4とUbuntu MATEやUbuntuを選択し、あくまでサウンド関係を余り使わないIoT機器で軽いパフォーマンスを求める場合はラズベリーパイ3とラズビアンOSで簡素化したほうがいいのではないか?と思います。

 ラズベリーパイですがOSによってノイズが増えたり、減少するような特性もあるようで、もし、機器開発でノイズに悩むのであれば電源の質を上げるだけではなく、OSそのものもラズベリーパイOSではなく、Ubuntu系統にすれば問題解決も可能かと思いました。

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