FAKE POD NANO PRO S31|入门 Hi-Fi 播放器与使用说明

CS43131 Hi-Fi 音频核心,让音乐,自由连接。

FAKE POD NANO PRO S31 是一台以 Cirrus Logic CS43131 Hi-Fi DAC 与耳机放大器为核心的入门 Hi-Fi 播放器。把喜欢的 FLAC 装进 TF 卡,接上有线耳机,享受保持音乐原采样率、不重采样直出的本地播放;接入电脑或手机,又能作为 USB 解码耳放使用。高规格的音频核心与原采样率播放,是这台小设备最值得关注的地方。

在这个基础上,S31 版本还加入经典蓝牙收发:既能接收手机音频,再从本机耳机输出听歌,也能把 TF 卡里的音乐发送给蓝牙耳机和音箱。USB 文件传输、AMOLED 触摸屏、PPA 图形加速与蜂窝导航,则让日常使用更方便、更有趣。

整机采用 CNC 加工铝合金外壳,表面经过阳极氧化处理。细致的金属质感与小巧机身相配,让它拿在手里、放在桌上,都有一份精致的随身音频设备质感。

FAKE POD NANO PRO S31 浅色原色铝合金海报

海报为 AI 辅助设计:原色铝合金外壳与屏幕内示例图片均为效果展示,外观与界面以实物为准。

本文适用于 FAKE POD NANO PRO 的 ESP32-S31 版本。S3 用户请查看 原版使用说明。不同硬件批次、固件版本的界面和功能可能略有差异,请使用与自己设备匹配的固件、字体和 TF 卡资源包。

CS43131:这台入门 Hi-Fi 播放器的核心

声音部分选用的是 Cirrus Logic MasterHIFI 系列 CS43131,一颗集高性能立体声 DAC 与耳机放大器于一体的音频芯片。它负责把数字音乐转换为耳机听到的模拟信号,是本机有线音频输出的核心。官方产品介绍

它的规格,值得单独说一说

CS43131 芯片指标 官方规格 / 性能典型值 与听歌有关的意义
动态范围 130 dB,A 计权 为强弱变化与微小信号提供高动态、低噪声的设计基础
总谐波失真+噪声(THD+N) −115 dB 转换环节具有很低的失真与噪声指标
声道隔离度 110 dB 降低左右声道之间的串扰
PCM 处理能力 32-bit,最高 384 kHz 高规格 DAC 架构;本机当前开放的格式见下文
耳机输出 集成低噪声 Class H 耳机放大器 芯片同时承担数模转换与耳机驱动

以上为官方数据手册 DS1155F2列出的芯片规格,适用条件见手册;130 dB、−115 dB 等数值并非本机整机实测结果。最终表现还与供电、PCB、输出设置及耳机负载有关。

好芯片,也要落到实际使用里

本机已经使用 CS43131 的硬件音量控制,音量调节由 DAC 内部完成;板载 24.576 MHz 音频晶振为其时钟系统提供参考。配合 TF 卡 FLAC 本地播放,以及 双声道 24-bit / 48、96 kHz USB 音频,可以把它作为日常听歌的入门 Hi-Fi 播放器,也可以接电脑、手机作便携 USB 解码耳放。

原采样率直出:有线本地播放不做重采样

使用有线耳机播放 TF 卡音乐时,在固件支持的格式与采样率范围内,播放器会根据歌曲的原始采样率配置 I²S 与 CS43131,解码后的 PCM 保持原采样率送往 DAC,不统一重采样到某个固定频率。例如 44.1 kHz 的歌曲按 44.1 kHz 播放,48 kHz、96 kHz 的歌曲也分别按各自采样率输出。这是本机面向 Hi-Fi 听歌的一项重要特点。

蓝牙 Source 发送采用独立处理:当歌曲采样率与蓝牙协商的编码器采样率不一致时,需要重采样后再编码、发送。因此,“不重采样直出”对应本机有线耳机的本地播放路径。

当前固件的板级最高采样率为 96 kHz,UAC 开放 24-bit / 48、96 kHz。 表中的 32-bit / 384 kHz 是 DAC 芯片能力,不代表本机当前支持该格式;高规格音频核心的价值同样体现在动态范围、失真、声道隔离与耳机输出设计上。

本地播放、USB 音频和蓝牙接收在使用本机有线耳机输出时,都会用到 CS43131;把音乐发送给蓝牙耳机或音箱时,数模转换由对端设备完成。

相比 S3,这次升级在哪里?

体验 S3 原版说明中的功能 S31 版本
手机蓝牙音频 BLE 控制与 OTA 新增经典蓝牙接收,可进入蓝牙音响模式
连接蓝牙耳机、音箱 未列出经典蓝牙音频发送 本地音乐可发送到蓝牙对端设备
USB 音频 16-bit / 48 kHz 当前 Hi-Fi 配置支持双声道 24-bit / 48、96 kHz
USB 传文件 原说明以 TF 卡目录准备为主 新增 MSC 模式,连接电脑即可管理 TF 卡文件
图形体验 原有触摸界面 PPA 加速图形合成,蜂窝导航与页面交互更流畅
媒体玩法 音乐、频谱、动图、相册、阅读 延续这些功能,并加入 NSF 芯片音乐与指定格式 AVI 播放

这里对照的是 S3 旧版说明与本篇对应的 S31 功能配置,不代表所有 S3 历史或定制固件的功能上限。

先认识它

FAKE POD NANO PRO 原色铝合金外观效果图

原色铝合金外壳效果图,屏幕内为示例图片;图片用于展示设备形态与材质。

外壳以铝合金经 CNC 加工成形,再施以阳极氧化表面处理;金属机身与 AMOLED 屏幕相映,兼顾随身携带的手感与桌面摆放的观感。

部分 配置与用途
外壳工艺 CNC 加工铝合金外壳,阳极氧化表面处理
主控 ESP32-S31,支持经典蓝牙音频与硬件图形加速
屏幕 460 × 460 AMOLED,CO5300 控制器、QSPI 接口
触摸 CST820 电容触摸
音频核心 Cirrus Logic CS43131 MasterHIFI DAC,集成耳机放大器、硬件音量控制;当前板级最高采样率为 96 kHz
存储 TF 卡,4-bit SDMMC 接口
USB 接口 正反插分工设计:默认方向为日志、刷机用 USB 串口;翻面方向用于 UAC / MSC
拾音 PDM 麦克风,用于环境音频谱
惯性传感器 六轴 IMU:3 轴加速度计+3 轴陀螺仪
交互 触摸、双按键、惯性传感器手势
电源 AXP2101 电源管理
时钟 各板级均配备 PCF85063 RTC 实时时钟,支持手动校时

上方电源键用于电源操作,短按增加音量;下方按键短按降低音量,长按锁屏或唤醒。蓝牙接收和 UAC 页面也支持按键调音量;与手机、电脑的音量同步取决于对端支持情况。

第一次使用:先准备好 TF 卡

使用 FAT32 格式的 TF 卡,将匹配 S31 固件的资源包解压后,把里面的多个文件夹直接放到卡的根目录。不要把整个资源包再套一层文件夹。

TF 卡根目录/
├── music/       音乐,按专辑或歌单分文件夹
│   ├── 通勤歌单/
│   │   ├── 歌曲 A.flac
│   │   └── 歌曲 B.mp3
│   └── 深夜循环/
├── playlist/    设备生成的播放列表
├── fonts/       与固件匹配的字体资源
├── mjpeg/       MJPEG 动图、符合要求的 AVI 视频
├── pic/         JPG 图片
├── txt/         UTF-8 编码的 TXT 文本
├── nsf/         NSF 芯片音乐
└── night7/      启动动画、默认封面等运行资源

音乐优先使用 MP3、FLAC,并放在 music/ 下的一层分类文件夹内。第一次进入音乐播放器会建立播放列表;后来添加或删除音乐后,请到设置的应用选项中更新播放列表。

字体、启动资源和背景图片请按资源包原有目录保留,避免只拷贝歌曲后出现文字缺失或页面素材不完整。

蜂窝导航:把小屏幕变成控制台

460×460 蜂窝应用菜单预览

菜单预览已更新为新版字体,由项目真实 LVGL 菜单代码离屏渲染;时间与电量为预览固定值。

主菜单采用六边形蜂窝布局:绿色应用页负责日常功能,另一页负责切换工作模式。多数页面从屏幕底部向上滑动可呼出菜单;列表、设置等页面优先使用页面提供的返回或菜单入口。音乐播放器请回到播放控制页后再上滑。

菜单文字 对应功能
回放 / PLAYBACK 本地音乐播放器
音源 / RP2A03 NSF 芯片音乐播放器
解析 / SPECTRUM 拾音频谱
映像 / VIDEO MJPEG 动图与指定格式 AVI
画像 / IMAGE 图片相册
文書 / TEXT 文本阅读器
中枢 / CORE 设置

设置页延续六边形布局,可从各分类进入相应选项:

新版字体蜂窝设置菜单预览

点击右下角 BOOTMODE > 进入工作模式页:

蜂窝工作模式选择页预览
选择 用途
汎用模式 / NORMAL 日常本地播放、相册、阅读等
藍牙受信 / BT AUDIO 接收手机或电脑发送的蓝牙音频
音頻接続 / USB AUDIO 作为 USB 音频设备接收电脑或手机的声音
數據格納 / USB DISK 把 TF 卡提供给电脑,拷贝和整理文件

选择新的工作模式后,按提示确认,设备会重启切换。需要返回日常使用时,呼出模式菜单,选择 NORMAL。这些是不同的工作模式;传文件、USB 音频和蓝牙接收请按当前任务选择。

经典蓝牙接收:手机里的歌,也能在这里听

这是 S31 相比 S3 最直接的升级之一。进入 BT AUDIO 后,设备可作为经典蓝牙音频接收端,也就是蓝牙音响模式。

  1. 在蜂窝模式页选择 BT AUDIO,确认重启。
  2. 打开手机或电脑的蓝牙设置,搜索并连接设备;蓝牙名称以设备实际显示为准。
  3. 在手机或电脑上播放音乐,由 FAKE POD 的 CS43131 音频输出连接有线耳机或外部音响。
  4. 使用设备按键或对端调节音量;支持 AVRCP 音量同步的对端可联动显示音量。

接收端支持 SBC / AAC,实际编码由对端与固件设置共同决定。这里的“蓝牙音响模式”指蓝牙音频接收与输出,播放声音仍需要连接合适的耳机或外部音响。

蓝牙音频发送:把歌单交给无线耳机

另一个方向同样好用:不靠手机,让 FAKE POD 播放 TF 卡里的音乐,再把声音发送给蓝牙耳机或蓝牙音箱。

  1. 进入 NORMAL 模式,准备好本地音乐。
  2. 在设置的连接选项中选择蓝牙启动方式;需要重启时按页面提示操作。
  3. 将蓝牙耳机或音箱切到配对状态。若它已连着手机,先断开手机连接。
  4. 在设置中的蓝牙音频页面,进入搜索蓝牙设备,开始扫描并点选目标。
  5. 连接成功后返回音乐播放器,选择歌曲播放。

设备会记住连接目标;若对端未开机,自动重连尝试结束后,可到蓝牙页面手动搜索、连接。暂时不需要无线输出时,可切回飞行模式再使用有线耳机。

蓝牙接收与蓝牙发送分别服务于不同场景。蓝牙音频使用协商后的编码,不等同于把 FLAC 文件无损直传,也不是手机到蓝牙耳机的双向中继。

蓝牙 Source 会按与对端协商的音频格式发送,采样率不一致时进行重采样;有线耳机本地播放则保持音乐原采样率直出。

USB 音频:一根线,接管电脑的声音

这个模式让本机成为一台 CS43131 USB 解码耳放:电脑或手机发送数字音频,由本机的 Hi-Fi DAC 与耳机放大器完成有线耳机输出。

选择 USB AUDIO,使用支持数据传输的 USB 线连接电脑,或支持 USB 音频输出的手机,再在主机上选择 FAKE POD 对应的音频设备。当前 USB 设备名称为 N7_UAC_ESP32S31_CS43131,其他固件可能使用不同名称。

注意 USB 插头方向:本机 USB 接口采用正反插分工设计。默认插接方向连接的是 USB 串口,用于监视日志和烧录刷机;UAC 需要使用翻面后的方向。 如果目前接的是默认 USB 串口,请将设备端的 USB 插头拔出、翻面后重新插入;如果已经是翻面状态,直接使用即可,无需再翻一次。

本篇对应的 Hi-Fi 固件配置支持:

  • 双声道播放,24-bit。
  • 主机可选择 48 kHz 或 96 kHz。
  • 设备屏幕显示音频格式与动态频谱,可左右滑动切换频谱主题。
  • 设备按键可调节音量,并向支持的主机报告音量变化。

在 Windows 中可到声音设置的设备属性查看、选择格式。手机是否能输出对应格式,还取决于系统、连接方式和播放软件。

相比旧版说明中的 16-bit / 48 kHz,S31 的 USB 音频提供了更高规格的播放选择。当前默认 Hi-Fi 配置不提供 USB 麦克风输入。 板载麦克风仍可用于普通模式的拾音频谱。

USB MSC:不用反复拔卡,也能换歌

选择 USB DISK 后连接电脑,设备会把 TF 卡作为 USB 存储提供给主机。可以直接添加音乐、替换图片、更新字体和其他资源,屏幕还会显示读写状态与传输统计。

MSC 与 UAC 使用相同的 USB 翻面方向。 默认方向是监视日志、烧录刷机用的 USB 串口;若当前为默认方向,请拔出设备端 USB 插头,翻面后重新插入。已经处于翻面状态时可以直接使用。

  1. 切到 USB DISK,按上述方向连接电脑,等待出现磁盘。
  2. 按目录拷贝文件,保留资源包结构。
  3. 传输完成后,在电脑上安全弹出磁盘,再退出 MSC 模式。
  4. 返回 NORMAL;若改动了音乐文件,更新一次播放列表。

MSC 模式下,TF 卡交由电脑管理,请完成传输并安全弹出后再切换模式。实际速度取决于 TF 卡、USB 线材、主机和文件大小。

开发时,想同时使用两路 USB?

后续会开源配套的 USB 正反插转接头,方便需要同时使用两路 USB 的开发者,例如在调试 UAC 或 MSC 时,同时保留 USB 串口来监视日志。

装进口袋的其他乐趣

本地音乐。 支持 MP3、FLAC,按文件夹管理曲库与播放列表。用 TF 卡收藏无损 FLAC,搭配 CS43131 有线耳机输出,是这台入门 Hi-Fi 播放器最直接的用法。支持歌曲封面、播放控制和循环方式设置;没有内嵌封面的文件会使用默认封面。惯性手势切歌可在设置中按喜好开关。

NSF 芯片音乐。 将 .nsf 文件放到 nsf/,从“音源 / RP2A03”进入,听熟悉的复古游戏音色,也能观看音符可视化。

动态频谱。 普通模式用麦克风感知环境声音;USB 音频模式可随输入音频显示频谱。左右滑动选择喜欢的主题,让它在桌面上随音乐动起来。

动图与视频。 mjpeg/ 可放 MJPEG 动图,以及按配套工具规格转换的 AVI。当前 AVI 播放器使用 MJPEG 视频编码,音轨为 AAC 或 MP3;请按 460 × 460、30 fps 的目标规格准备素材。把 MP4 直接改名为 AVI 无法播放。

相册与阅读。 将 JPG 放进 pic/,将 UTF-8 文本放进 txt/。图片建议按 460 × 460 制作,优先采用兼容性较好的基线 JPG;字体使用匹配资源包。阅读页面根据界面提示翻页和返回文件列表。

PPA 带来的变化,是每次触摸都能感觉到的

S31 版本已接入 PPA 硬件图形加速,用于支持的填充、混合与画面合成操作,减少 CPU 在图形绘制上的负担。它与现有显示同步、图像解码链路配合,让蜂窝菜单和页面切换更跟手,图片与动态内容的展示也更从容。

这里更看重日常操作的流畅感;实际显示速度还会受素材、TF 卡和屏幕传输影响,不把某一个动画的效果当作所有场景的固定帧率。

也可以是你的掌上开发平台

本机已经集成了 AMOLED 触摸屏、CS43131 音频 DAC、麦克风、六轴惯性传感器(3 轴加速度计+3 轴陀螺仪)、TF 卡存储、电源管理,以及经典蓝牙和 USB 等丰富配置。除了直接使用现有功能,你也可以像使用 乐鑫 ESP-Mosaico 这类嵌入式创作设备一样,把它作为自己的开发平台。

基于 ESP-IDF 和项目已有的驱动、界面与应用框架,可以设计自己的 UI、制作音频小工具、尝试传感器交互,或开发一个完全属于自己的小应用。屏幕、声音与交互硬件都已在这块小设备里,喜欢折腾的话,就从现有固件开始,把想法变成能拿在手里的作品。

常见问题

电脑只给设备充电,或只出现串口,没有磁盘或音频设备? 先确认设备已进入对应的 USB DISK / USB AUDIO 模式,再检查设备端 USB 插头方向:默认方向用于串口日志和烧录,UAC / MSC 需要拔出插头、翻面后重插;已经处于翻面方向则无需再翻。仍无法识别时,再换一根确认能传数据的 USB 线,尝试直接连接电脑接口。

蓝牙耳机搜不到? 确认是在普通模式的蓝牙音频搜索页,且耳机已进入配对状态、没有被手机占用。BT AUDIO 页面用于接收手机声音,连接耳机请使用蓝牙发送的操作流程。

复制新歌后列表里没有? 检查 music/分类文件夹/歌曲 的目录结构、MP3 / FLAC 扩展名,并在设置中更新播放列表。

图片、视频或中文显示不正常? 检查素材格式、分辨率、字体与资源包版本。视频优先用配套转换工具重新生成,TXT 请保存为 UTF-8。

旧版说明中的微信 BLE 控制、OTA 能直接照做吗? 本篇对应的 S31 默认配置未开启 BLE 小程序控制、网络和 OTA 应用;升级请以 S31 对应固件包的说明为准,不要直接照搬 S3 的升级流程。

想自己写固件? 这是基于 ESP-IDF 的 DIY 项目。请先确认手中硬件批次,再查对应板级连接资料;S3、P4、S31 的固件和 GPIO 定义不能混用。

愿这块小屏幕,陪你多听几首喜欢的歌。

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