Raspberry PiをOAATオーディオエンドポイントにする

Raspberry PiをOAATでビットパーフェクトなオーディオエンドポイントにする

本ガイドでは、Raspberry Pi 3B+ または 4 を OAAT（Open Advanced Audio Transport）プロトコル対応のハイファイ・オーディオエンドポイントとして設定する手順を、順を追って解説します。

OAATは、RoonのプロプライエタリなRAATに対するオープンな代替として設計されたオープンソースのプロトコルです。

• ビットパーフェクト再生 — PCMは最大768 kHz / 32ビット、DSDはネイティブでDSD512まで
• マルチルーム同期 — PTPクロックにより、エンドポイント間の誤差1 ms未満
• フォーマットのネゴシエーション — コントローラーがDACの能力に自動で合わせる
• ギャップレス — フォーマットが切り替わる場合でも途切れのないトランジション
• ゼロコンフィグ — mDNS/DNS-SDによる検出、IPの入力は不要
• オープンソース — Apache 2.0、RustのコードはGitHubに

OAAT と他プロトコルの比較

• OAAT：オープンソース、ビットパーフェクト、ネイティブDSD、マルチルーム同期1 ms未満
• RAAT (Roon)：ビットパーフェクト、DSD、マルチルーム対応 — ただしプロプライエタリでクローズド
• DLNA/UPnP：オープンソース — ただしマルチルーム同期なし、ギャップレスは不安定、DSDはDoPのみ
• AirPlay 2：Appleのマルチルーム — ただしビットパーフェクトではなく、DSD非対応、クローズドなエコシステム

Raspberry Piは理想的な相棒です。35〜75ユーロ、無音（ファンレス）、そしてネイティブのI2Sバスを備え、GPIOからDACへ直結できます — 最短かつ最もピュアなオーディオ経路です。

OAATのアーキテクチャ

graph LR
    A["🎵 Tune Server
(contrôleur)"] -->|"TCP :9740
contrôle JSON"| B["🔊 RPi Endpoint
(DAC I2S)"]
    A -->|"UDP :9741
audio PCM/FLAC"| B
    A <-->|"UDP :9742
clock sync PTP"| B
    B -->|"I2S GPIO"| C["🎧 DAC
ESS 9038 / HifiBerry / ..."]
    C --> D["🔈 Ampli + Enceintes"]

    style A fill:#4a90d9,stroke:#333,color:#fff
    style B fill:#50c878,stroke:#333,color:#fff
    style C fill:#f5a623,stroke:#333,color:#fff
    style D fill:#e8e8e8,stroke:#333,color:#333

---

必要な機材

Raspberry Pi 本体

• RPi 4B（2または4 GB） — PCM最大：384 kHz / 32ビット — ✅ 推奨
• RPi 3B+ — PCM最大：192 kHz / 32ビット — 低予算・中古向け
• RPi 5 — PCM最大：384 kHz / 32ビット — こちらも動作します

RPi 3B+ はI2Sバスの制約で192 kHzまでです。それを超えるハイレゾ（352.8 / 384 kHz）にはRPi 4を選んでください。

I2S DAC（HAT）

OAATはRaspberry Pi対応のI2S DACすべてをサポートします。代表的なものは以下の通りです。

• Audiophonics ESS 9038Q2M（ESS ES9038Q2M）— 384 kHz / 32ビット — 約120ユーロ — overlay：i-sabre-q2m — Linuxドライバ
• HifiBerry DAC2 HD（PCM1796）— 192 kHz / 24ビット — 約65ユーロ — overlay：hifiberry-dacplushd
• HifiBerry DAC+ Pro（PCM5122）— 192 kHz / 32ビット — 約45ユーロ — overlay：hifiberry-dacplus
• Allo Boss（PCM5122）— 384 kHz / 32ビット — 約50ユーロ — overlay：allo-boss-dac-pcm512x-audio
• IQaudio DAC+（PCM5122）— 192 kHz / 24ビット — 約30ユーロ — overlay：iqaudio-dacplus
• JustBoom DAC HAT（PCM5122）— 384 kHz / 32ビット — 約35ユーロ — overlay：justboom-dac

⚠️ 重要：Linuxのoverlayは使用するDACに正確に一致していなければなりません。overlayを間違えると音が出ません（ALSAエラー -121 または -22）。

アクセサリー

• microSDカード：最低8 GB（16 GB推奨）
• 電源：RPi純正、または5V/3AのUSB-C（RPi 4）/ micro-USB（RPi 3）
• Ethernetケーブル：音の安定性のために推奨（WiFiでも動作しますが、クロック同期に約50 msのジッターが加わります）
• ケース（任意）：Audiophonics がPi + DAC一体型のケースを販売しています

---

SDカードへの書き込み

1. Raspberry Pi Imager をインストール

• macOS：brew install --cask raspberry-pi-imager
• Windows：インストーラーをダウンロード
• Linux：sudo apt install rpi-imager

2. 設定して書き込む

1. Raspberry Pi Imager を起動
2. デバイスを選択：Raspberry Pi 3 または 4
3. OSを選択：Raspberry Pi OS (other) → Raspberry Pi OS Lite (64-bit) — Desktopは不要
4. ストレージを選択：お使いのmicroSDカード
5. 歯車アイコン（⚙️）をクリックして設定：
   • ホスト名：oaat-endpoint
   • SSHを有効化：はい（パスワード認証）
   • ユーザー名 / パスワード：お好みで
   • WiFi：Ethernetがない場合は設定
   • タイムゾーン：Europe/Paris
6. 書き込み — 2〜3分程度

3. 初回起動

1. SDカードをPiに挿入
2. DAC HATをGPIOに接続（未装着の場合）
3. Ethernetと電源を接続
4. 1〜2分待つ（初回ブートは少し長め）
5. SSHで接続：

ssh pi@oaat-endpoint.local

ヒント：PiのIPを調べるには、ルーターの管理画面を確認するか、arp -a | grep raspberry を使ってください。

---

インストール

手順の全体像

flowchart LR
    A["📥 Flash SD
RPi Imager"] --> B["🔌 Boot + SSH"]
    B --> C["⚙️ setup.sh
choix du DAC"]
    C --> D["🔄 Reboot"]
    D --> E["✅ Endpoint actif
visible sur le réseau"]

    style A fill:#e8e8e8,stroke:#333
    style B fill:#e8e8e8,stroke:#333
    style C fill:#f5a623,stroke:#333,color:#fff
    style D fill:#e8e8e8,stroke:#333
    style E fill:#50c878,stroke:#333,color:#fff

自動インストール（推奨）

1つのコマンドですべてがインストールされます。

curl -sL https://raw.githubusercontent.com/renesenses/oaat/main/dist/rpi/setup.sh | sudo bash

スクリプトはサポート対象6機種の中からDACを選ぶよう促し、その後、次の処理を行います。

1. システム依存パッケージのインストール（ALSA、ビルドツール）
2. /boot/config.txt にDACのoverlayを設定
3. ALSAの設定（/etc/asound.conf）
4. Rustのインストールとソースからのビルド
5. systemdサービスのインストール

コンパイル時間：

• RPi 4：releaseビルドで約8分
• RPi 3B+：releaseビルドで約20分（スクリプトがswapを自動で扱います）

インストール後：

sudo reboot

DACのoverlayを有効化するために再起動が必要です。再起動後、OAATサービスは自動的に起動します。

手動インストール（ステップごと）

各ステップを自分で管理したい場合：

1. システム依存パッケージ

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y libasound2 libasound2-dev alsa-utils     curl git build-essential pkg-config

2. DACの設定

/boot/firmware/config.txt（OSのバージョンによっては /boot/config.txt）を編集します。

# Désactiver l'audio embarqué
#dtparam=audio=on

# Votre DAC — décommentez UNE SEULE ligne :
dtoverlay=i-sabre-q2m              # Audiophonics ESS 9038Q2M
#dtoverlay=hifiberry-dacplus        # HifiBerry DAC+ / DAC+ Pro
#dtoverlay=hifiberry-dacplushd      # HifiBerry DAC2 HD
#dtoverlay=allo-boss-dac-pcm512x-audio  # Allo Boss
#dtoverlay=iqaudio-dacplus          # IQaudio DAC+
#dtoverlay=justboom-dac             # JustBoom DAC HAT

3. ALSAの設定

sudo tee /etc/asound.conf << 'EOF'
pcm.!default {
    type hw
    card 0
    device 0
    format S32_LE
}

ctl.!default {
    type hw
    card 0
}
EOF

4. Rustのインストールとビルド

curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh -s -- -y
source ~/.cargo/env

sudo mkdir -p /opt/oaat
sudo chown $USER:$USER /opt/oaat
git clone https://github.com/renesenses/oaat.git /opt/oaat/src
cd /opt/oaat/src
cargo build --release --bin oaat
cp target/release/oaat /opt/oaat/oaat
cp dist/rpi/endpoint.toml /opt/oaat/endpoint.toml

5. systemdサービスと再起動

sudo cp dist/oaat-endpoint.service /etc/systemd/system/
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable oaat-endpoint
sudo reboot

---

設定

設定ファイルは /opt/oaat/endpoint.toml にあります。

[endpoint]
# Nom affiché dans Tune et lors de la découverte mDNS
name = "Salon DAC"
port = 9740

[capabilities]
# Adapter à votre DAC :
pcm_max_rate = 384000    # Hz (384000, 192000...)
pcm_max_bits = 32        # bits (32, 24)
channels_max = 2
dsd = false
flac = true              # Recommandé : réduit la bande passante de ~50%

[logging]
level = "info"

アドバイス：

• pcm_max_rate：DACが実際に対応している以上の値を申告しないこと。ソースがそれを超える場合、OAATは自動的に下方へネゴシエートします。
• flac = true：特にWiFi環境では推奨。FLACはロスレスで音質劣化はゼロ、帯域を約50〜60%削減します。
• name：分かりやすい名前を付けましょう。これがTune上の再生ゾーン名として表示されます。

DACごとの設定例

Audiophonics ESS 9038Q2M：

[endpoint]
name = "Audiophonics ESS 9038"
[capabilities]
pcm_max_rate = 384000
pcm_max_bits = 32
channels_max = 2
flac = true

HifiBerry DAC+ Pro / DAC2 HD：

[endpoint]
name = "HifiBerry DAC"
[capabilities]
pcm_max_rate = 192000
pcm_max_bits = 24
channels_max = 2
flac = true

Allo Boss / JustBoom：

[endpoint]
name = "Allo Boss DAC"
[capabilities]
pcm_max_rate = 384000
pcm_max_bits = 32
channels_max = 2
flac = true

Audiophonics ESS 9038Q2M — 技術的な詳細

ES9038Q2MはS16_LEとS32_LEのフォーマット、最大384 kHz（DSDモードでは1.536 MHzまで）のサンプリングレートに対応し、高度なALSAコントロールを備えています。

• デジタルボリューム：0〜100（-100 dB〜0 dB）
• FIRフィルター：7種類（brick wall、minimum phase、linear phase など）
• 入力選択：I2S / SPDIF

LinuxドライバはI2Cアドレス 0x48 を使用します。最近のRaspberry Pi OS Bookwormでは、overlay i-sabre-q2m は通常カーネルに含まれています。より古いカーネルの場合は、Audiophonicsのリポジトリからモジュールをビルドしてください。

sudo apt-get install -y raspberrypi-kernel-headers
git clone https://github.com/audiophonics/I-Sabre_9038Q2M.git /tmp/i-sabre
cd /tmp/i-sabre
make
sudo make install
sudo reboot

---

動作確認と最初の音出し

1. DACが認識されているか確認：

aplay -l
# Doit afficher votre DAC comme carte 0

2.（OAATを介さず）直接音を出してテスト：

speaker-test -D hw:0,0 -c 2 -t sine -f 440
# Vous devez entendre un la 440 Hz — Ctrl+C pour arrêter

3. OAATサービスの確認：

sudo systemctl status oaat-endpoint
# Active: active (running)

4. mDNS検出の確認（別の端末から）：

# macOS
dns-sd -B _oaat._tcp

# Linux
avahi-browse -r _oaat._tcp

5. OAAT経由での最初の音出し！

お使いのPCから（oaat CLIをインストール済みの状態で）：

# Sinusoïde 440 Hz pendant 5 secondes
oaat controller --target IP_DU_PI:9740 --freq 440 --duration 5

440 Hzのラの音が聞こえれば、OAATエンドポイントは正常に動作しており、ビットパーフェクトです！ 🎉

6. 完全な適合性テスト：

oaat-test IP_DU_PI:9740

# OAAT Conformance Test
# [Handshake]       4 PASS
# [Capabilities]    4 PASS
# [Format Nego]     3 PASS  (accept, counter, reject)
# [Clock Sync]      1 PASS
# [Audio]           1 PASS
# [Gapless]         2 PASS  (same format, diff format)
# [Volume]          3 PASS
# [Reconnect]       2 PASS
# 20 tests: 20 passed — Endpoint is CONFORMANT

---

Tuneでの利用

Tune はOAATをネイティブに統合したセルフホスト型の音楽サーバーです。

TuneがRPiと同じローカルネットワーク上で動作していれば、OAATエンドポイントはWebインターフェース上の再生ゾーンとして自動的に表示されます。追加設定は一切不要です。

Tuneでは、OAATエンドポイントはDLNAやAirPlayより優先されます。最も直接的で忠実なオーディオ経路を提供するからです。

フォーマットのネゴシエーションは完全に透過的です。

• ソースが24/96、DACが384/32対応 → 24/96のネイティブ再生（無駄なアップサンプリングなし）
• ソースが24/192、DACは最大96 → Tuneが24/96へダウンサンプル（同じ48 kHz系）
• ソースがDSD、DACがDSD非対応 → 透過的にPCM変換

---

トラブルシューティング

音が出ない

• aplay -l にカードが一つも表示されない → DACのoverlayが未設定または誤り。/boot/firmware/config.txt を確認し、overlayを修正して再起動。
• speaker-test が -121 エラーを返す → そのDACに対してoverlayが誤っています。別のoverlayを試してください（上記のリスト参照）。
• speaker-test は動くがOAATでは音が出ない → サービスが未起動、または設定に誤り。systemctl status oaat-endpoint と journalctl -u oaat-endpoint -f で確認。
• 音がノイズ混じり、または途切れる → WiFiが不安定。Ethernetに切り替えてください。

Tuneがエンドポイントを検出しない

• TuneとRPiが同じサブネットにあることを確認
• VPN（NordVPNなど）を使っている場合：nordvpn set lan-discovery on を有効化
• ファイアウォールを確認：ポート9740（TCP）、9741（UDP）、9742（UDP）、5353（mDNS）が開いている必要があります
• mDNS検出を手動でテスト（「動作確認」の節を参照）

サービスが起動しない

# Voir les logs détaillés
journalctl -u oaat-endpoint -f

# Erreurs courantes :
# "No such device" → DAC pas détecté, vérifier overlay + reboot
# "Address already in use" → un autre processus utilise le port 9740
# "Permission denied" → vérifier le User dans le fichier service

RPi 3 と RPi 4 の比較

• I2S経由のPCM最大：RPi 3B+ = 192 kHz / RPi 4 = 384 kHz
• コンパイル時間：RPi 3 約20分 / RPi 4 約8分
• RAM：RPi 3 = 1 GB（swap推奨）/ RPi 4 = 2〜8 GB
• Ethernet：RPi 3 = 100 Mbps（USB経由）/ RPi 4 = ネイティブGigabit

RPi 3B+ は16/44.1（CD）から24/192（ハイレゾ）まで問題なく動作します。主にCDリップのFLACやQobuzの24/96を聴くなら、25ユーロの中古RPi 3で十分こなせます。

Audiophonics ESS 9038Q2M：overlayが見つからない

Raspberry Pi OSの一部のバージョンでは、overlay i-sabre-q2m がカーネルに含まれていません。症状：

dtoverlay: failed to apply overlay 'i-sabre-q2m'

解決策：ソースからドライバをビルドする（上記「設定」の節を参照）。

---

さらに先へ

エンドポイントの更新

cd /opt/oaat/src
git pull
cargo build --release --bin oaat
cp target/release/oaat /opt/oaat/oaat
sudo systemctl restart oaat-endpoint

同期マルチルーム

同一ネットワーク上の2台（以上）のRaspberry Piを、1 ms未満で同期させることができます。

graph TD
    A["🎵 Tune Server"] -->|"même PTS"| B["🔊 RPi #1 — Salon
ESS 9038Q2M"]
    A -->|"même PTS"| C["🔊 RPi #2 — Cuisine
HifiBerry DAC+"]
    A -->|"même PTS"| D["🔊 RPi #3 — Chambre
Allo Boss"]

    B <-->|"clock sync
PTP"| A
    C <-->|"clock sync
PTP"| A
    D <-->|"clock sync
PTP"| A

    E["⏱️ Sync < 1 ms
entre tous les endpoints"]

    style A fill:#4a90d9,stroke:#333,color:#fff
    style B fill:#50c878,stroke:#333,color:#fff
    style C fill:#50c878,stroke:#333,color:#fff
    style D fill:#50c878,stroke:#333,color:#fff
    style E fill:#fff3cd,stroke:#f5a623,color:#333

各エンドポイントは、同じプレゼンテーションタイムスタンプ（PTS）を持つ同一のオーディオパケットを受け取ります。PTP同期がPi間のクロック差を自動的に補正します。

Tuneでは、複数のエンドポイントをまとめたゾーンを作成するだけでマルチルームが有効になります。

ネットワーク帯域

• PCM 16/44.1 ステレオ：1.41 Mbps
• PCM 24/192 ステレオ：9.22 Mbps
• PCM 32/384 ステレオ：24.58 Mbps
• FLAC 24/192 ステレオ：約4 Mbps（圧縮率約50%）

同期マルチルームにはEthernetを推奨します。単独のエンドポイントならWiFiでも十分です。

完全ヘッドレス

ここで説明したセットアップはすでに100%ヘッドレスです。書き込んで起動させれば、Piは自律的に動作します。

• OAATサービスはブート時に起動
• クラッシュ時は自動再起動（systemdの Restart=always）
• コントローラーが切断された場合も自動再接続
• 更新はSSHから可能

---

関連リンク：

• OAATのソースコード（Apache 2.0）
• OAAT RFC仕様
• Audiophonics ESS 9038Q2M ドライバ
• Audiophonics — I2S DACとRPi用ケース

本ガイドの執筆：MozAIk Labs — 2026年5月