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Musik-Player für Kinder selbst bauen: Phoniebox

Wer selbst Kinder hat, kennt vielleicht spezielle Musik-Player wie den Hörbert oder die Toniebox. Beides tolle Produkte mit innovativen Ideen, den Hörbert gibt es sogar als Selbstbausatz. Ich kenne einige Kinder, die ihren jeweiligen Player lieben.

Die Phoniebox von vorn mit Tragegriff oben und drei Tastern rechts

Aber wäre es nicht möglich, mit einem Platinenrechner (Arduino, Raspberry Pi) einen eigenen Audio-Player zu basteln? Dann ließen sich einige Bonus-Features mit einbauen, die die kommerziellen Player nicht bieten: WLAN und Fernsteuerung via Smartphone, Unterstützung mehrerer Audioformate, Nutzung von Streaming-Diensten und mehr. Das wollte ich versuchen.

Der erste Versuch

Schon Ende 2017 hatte ich mir einen ersten funktionierenden Prototyp gebastelt. In einschlägigen Foren kursierten verschiedene Anleitungen und Erfahrungsberichte, die mir als Inspiration dienten. Bei mir bildete ein Raspberry Pi als Basis, der mpd-Server spielte lokale Musik ab und ließ sich mit verschiedenen Clients fernsteuern - auch vom Smartphone aus. Als Lautsprecher waren ein paar alte, batteriebetriebene Aktivboxen angeschlossen. Schließlich besorgte ich noch ein paar RFID-Chipkarten und einen günstigen Kartenleser und schrieb ein kleines Skript, das die Karten-ID auf eine bestimmte Playlist mappte.

Allerdings war die ganze Hardware vor allem wegen der Lautsprecher zu voluminös. Außerdem hatten Raspi und Boxen jeweils ihre eigene Stromversorgung. Eine Alternative mit einem PAM8403-Amp und einem Visaton-Lautsprecher bekam ich nicht vernünftig zum Laufen (klanglich war das Mist), obwohl ich den eingebauten Drehregler für die Lautstärke gern genutzt hätte.

Irgendwann blieb das Projekt liegen, und es sollte ein Jahr dauern, bis ich es wieder aufnahm. In dieser Zeit hatte sich allerdings einiges getan.

Erfolgreiche Bastelei: Phoniebox

Meine Phoniebox im Bambusgehäuse mit drei bunten Tastern rechts
Die fertige Phoniebox im Bambusgehäuse mit drei bunten Tastern

Beim Suchen nach Alternativen zu Hard- und Software stieß ich Ende letzten Jahres ziemlich schnell auf das Phoniebox-Projekt. Ganz offensichtlich hatten andere Eltern ganz ähnliche Ideen gehabt und ein Open Source-Projekt daraus gemacht.

Der Aufbau der Phoniebox ähnelt meinem ursprünglichen Setup, aber die Software kann schon deutlich mehr. Es gibt eine eigene Web-App zur grundlegenden Steuerung, ein fertiges Installationsskript erleichert die Einrichtung, die GPIO-Anbindung von z.B. Tastern am Raspi ist bereits vorhanden, und sogar Spotify kann genutzt werden.

Statt mpd nutzt die Phoniebox Mopidy, einen weitgehend mit mpd kompatiblen Musik-Server, der aber auch mit Spotify oder SoundCloud funktioniert. Die Weboberfläche erleichtert unter anderem das Hinzufügen neuer RFID-Karten und die Zuordnung zu ausgewählten Musik-Ordnern oder Spotify-Playlisten. Programmiert werden muss nichts mehr, die meisten Parameter lassen sich in den jeweiligen Konfigurationsdateien anpassen.

Die größere Herausforderung stellte für mich sowieso die Hardware dar: Welchen Lautsprecher verwende ich, und wie verbessere ich die Soundqualität? Wie regele ich die Stromversorgung? Wie kann ich den Akku einfach wieder aufladen? Was für ein Gehäuse eignet sich für die Phoniebox?

Im Einzelnen habe ich folgende Teile verwendet:

  • einen Raspberry Pi 3 B+ mit Gehäuse
  • einen Anker PowerCore 10000mAh-Akku
  • einen USB-Aktiv-Lautsprecher, den ich mal als Werbegeschenk bekommen habe
  • einen USB-RFID-Reader
  • drei farbige Arcade-Taster
  • ein magnetisches MicroUSB-Ladekabel
  • eine MicroUSB-Buchse (mit Kabel und MicroUSB-Stecker auf der anderen Seite)
  • ein USB-Kabel mit Schalter (den Schalter habe ich durch einen kleineren Wippschalter ersetzt)
  • einen Noise Isolator, den ich zwischen Klinken-Ausgang vom Raspi und Lautsprecher gehängt habe gegen Brummschleifen
  • einige Drähte und verschiedene Kabel, um alles miteinander zu verbinden
  • eine Bambus-Taschentuchbox vom schwedischen Möbelhaus
  • etwas Filzband zum Besticken (für die Lautsprecher-Abdeckung, gibt's im Bastelbedarf fertig mit Löchern)

Ich hoffe, das war alles. Am Ende ist meine Phoniebox mit einem Gewicht von ca. 1 kg deutlich schwerer als die kommerzielle Toniebox (etwa 600 g), aber ungefähr genauso schwer wie der Hörbert. Der Anker-Akku hat mit 180 g einen großen Anteil daran, und die Bambus-Box von Ikea ist auch schwerer als ich dachte.

Was ist gut, was nicht?

Alles in allem hat das Projekt sehr viel Spaß gemacht, und ich habe einiges dabei gelernt. Unsere Tochter freut sich über das Gerät und kann jetzt selbstbestimmt Musik und Hörspiele hören. Die Bedienung klappt noch nicht immer intuitiv, da muss ich wohl noch ein paar Symbole aufmalen oder so. Aber Kinder lernen ja schnell.

Die größten Herausforderungen waren für mich einen Lautsprecher (plus Verstärker) zu finden, der einigermaßen gut klingt und gut anzuschließen ist, und ein passendes Gehäuse zu finden und die gesamte Hardware dort einzubauen.

So wie ich es momentan gelöst habe, bin ich einigermaßen zufrieden. Nur die Hardware, Kabel usw. könnten noch besser im Gehäuse fixiert sein, einem heftigeren Sturz hält das alles wahrscheinlich nicht stand.

Das Plastikgehäuse des RFID-Readers nervt auch, weil es wohl größer ist als nötig. Vielleicht kann ich es entfernen und die Elektronik einfach so in die Box kleben. Oder ich sehe mich nach einem kleineren Reader um, falls jemand eine Empfehlung hat, gern her damit.

In der Praxis ist bisher der größte Nachteil, dass der Raspi und die angeschlossenen USB-Devices (Lautsprecher, RFID-Reader) auch dann noch Strom ziehen, wenn der Raspi heruntergefahren wurde - er schaltet sich nicht komplett ab. Das zieht den Akku doch schneller leer als erwartet, wenn man vergisst, den Strom hart zu unterbrechen. Es gibt da wohl auch einen "intelligenten" Switch, vielleicht werde ich den mal testen.

Wer Inspiration für eine eigene Phoniebox sucht, sollte auf dieser Seite gucken, auf der fertige Projekte gepostet werden. Da sind wirklich einige sensationelle Geräte dabei.

Wie es weiter gehen soll: Tonuino

Eigentlich ist der Raspberry Pi für so eine simple Aufgabe wie Musik abspielen viel zu mächtig (aber natürlich dank Raspian sehr komfortabel), da würde auch eine kleinere Lösung ausreichen. Und die gibt es auch schon: Tonuino nennt sich das Projekt, das einen Arduino Nano als Basis verwendet.

Mit dem Zusammenbau habe ich bereits angefangen, falls ich irgendwann damit fertig werde, gibt es einen eigenen Blogpost dazu.

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Wer als "Websurfer" metaphorisch auf den Wellen des Netzes reitet, findet dabei zwar keine paradiesischen Inseln, manchmal aber immerhin ganz interessante Lektüre. Im Mai 2019 kann ich u.a. folgende Fundstücke empfehlen und der werten Leserschaft ans Her

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