Il a appris le design de PCB, l’impression 3D et le C embarqué — juste pour écouter de la musique avec les pochettes d’albums

« J’ai toujours aimé regarder et toucher la pochette des CD et des 33 tours que j’achetais, mais la commodité du streaming numérique a fini par l’emporter — et j’ai accepté de ne plus avoir de pochette (or une pochette de la taille d’un timbre-poste). Ces derniers temps, ce sentiment me manquait de plus en plus et j’ai décidé d’agir. J’ai donc fabriqué mon propre lecteur de musique en streaming. »

— Marton, créateur du Pentaton LP

Ces mots viennent directement du cœur d’un développeur logiciel. Il n’est ni ingénieur en électronique, ni passionné de matériel informatique, ni designer industriel. C’est simplement quelqu’un à qui les pochettes d’albums physiques manquaient. Mais la phrase qui a suivi l’a entraîné sur une voie que très peu de développeurs empruntent : il a décidé de fabriquer lui-même son matériel.

Pas pour fonder une startup, pas pour monétiser, ni pour publier un article scientifique — uniquement parce qu’il voulait, en écoutant un morceau, pouvoir en admirer la pochette, comme lorsqu’il tenait un vinyle autrefois.

Il lui a fallu plusieurs mois pour apprendre en partant de zéro la conception de circuits imprimés (PCB), le modélisme et l’impression 3D, la compilation de noyau Linux embarqué et la programmation accélérée par GPU. La carte électronique a connu 4 révisions. Le boîtier a été imprimé encore et encore, les premiers essais finissant tous à la poubelle. Au final, un lecteur de streaming mural ressemblant à une pochette de vinyle — Pentaton LP — est né.

Cette histoire a récolté 166 points et 35 commentaires sur Hacker News, mais les chiffres ne traduisent qu’une fraction de son charme. C’est avant tout une histoire de passion pure.

Le conflit central : Il voulait un produit qui n’existait pas

Le besoin de Marton semblait simple : un lecteur de streaming mural doté d’un écran carré d’environ 12 pouces (la taille d’une pochette de vinyle 33 tours), capable d’afficher la pochette d’un album et de diffuser de la musique via AirPlay — et rien d’autre.

Mais il s’est vite rendu compte qu’un tel produit n’existait pas sur le marché. Les récepteurs de streaming compatibles AirPlay ne disposent pratiquement pas d’écran digne de ce nom ; les cadres photos connectés équipés d’un écran ne prennent généralement pas en charge les protocoles audio en streaming. Un produit combinant les deux ? Personne ne le fabrique. Le marché est tout simplement trop restreint. Les personnes prêtes à débourser plusieurs centaines de dollars uniquement pour « voir la pochette » ne sont pas assez nombreuses pour atteindre le seuil de commande minimal d’une chaîne de production.

Marton faisait donc face à un choix : accepter la réalité et continuer à écouter de la musique sur son smartphone avec des pochettes de la taille d’un timbre, ou bien retrousser ses manches. Il a choisi la seconde option.

Étape 1 de la courbe d’apprentissage : La conception de PCB

Le premier défi de Marton a été de trouver la plateforme matérielle adéquate. Il lui fallait un ordinateur compact, sobre en énergie, capable de piloter un écran haute résolution et de gérer le protocole AirPlay. Il a finalement opté pour la Radxa CM3 — un ordinateur mono-carte sous forme de module de calcul doté d’une interface eDP (Embedded DisplayPort) permettant de piloter directement l’écran.

Cependant, la Radxa CM3 nécessitait une carte porteuse (carrier board) pour fournir l’alimentation, les ports USB, l’Ethernet et d’autres connexions. Aucune carte du commerce ne répondait à ses exigences d’épaisseur — il voulait que l’appareil soit plaqué au mur comme une pochette de disque. Il a donc décidé de concevoir sa propre carte. « Je n’avais jamais fait cela auparavant », écrit-il, « il y avait énormément de choses à apprendre, de l’électronique de base au routage de signaux à haute vitesse. »

Un développeur logiciel apprenant le design de PCB à partir de rien a dû faire face aux signaux différentiels haute vitesse, à l’intégrité de l’alimentation et à la compatibilité électromagnétique — des sujets qui donnent du fil à retordre même aux ingénieurs embarqués chevronnés. La carte porteuse devait accueillir le module de calcul, le circuit d’alimentation, le port USB-C, l’Ethernet Gigabit et l’interface de déclenchement audio, tout en conservant une épaisseur minimale.

Le résultat ? Il a fallu quatre révisions pour obtenir un fonctionnement parfait. Chaque révision représentait un cycle complet : conception, routage, prototypage, soudure, tests, détection des erreurs et retour au logiciel de CAO. Pourtant, Marton l’a résumé avec modestie : « Il m’a fallu quatre révisions pour que tout fonctionne correctement. »

Étape 2 de la courbe d’apprentissage : Impression 3D et modélisation de surfaces complexes

Une fois le circuit imprimé au point, le boîtier est devenu le défi suivant.

Marton souhaitait un boîtier à la surface lisse et aux courbes harmonieuses. Il a choisi FreeCAD pour le modélisme paramétrique, mais a découvert que la CAO paramétrique s’adaptait mal à la génération de surfaces lisses. Sa solution a été typique d’un développeur : il a écrit un macro FreeCAD personnalisé pour générer les formes de surface souhaitées.

Une fois le design finalisé, il a acheté une imprimante 3D toute neuve pour fabriquer la pièce — et a rapidement frôlé le désastre. « Concevoir pour la fabrication, en particulier pour l’impression 3D, demande énormément d’expérience », confie-t-il humblement. Tous les débutants en impression 3D ont connu la frustration du décollement (warping), du filage (stringing) et de la séparation des couches. La différence est que là où la plupart impriment de petits objets, lui imprimait le boîtier principal d’un lecteur de musique mural.

Il a consacré un temps précieux à assimiler les règles de conception : épaisseur des parois, angles de support et compensation du retrait thermique. Les premières séries de boîtiers sont toutes passées à la trappe, mais il a fini par obtenir un résultat irréprochable.

Étape 3 de la courbe d’apprentissage : Linux embarqué et programmation GPU

Le matériel assemblé, venait le tour du logiciel. En tant que développeur, cette partie aurait dû être sa zone de confort. Pourtant, le développement sous Linux embarqué va bien au-delà de l’écriture de code applicatif.

Il a sélectionné Alpine Linux — une distribution extrêmement légère. La faire tourner sur un ordinateur mono-carte exigeait une foule de configurations bas niveau : bootloader, arborescence des périphériques (device tree), compilation du noyau (configuration des pilotes, activation du support GPU), contrôle du rétroéclairage (PWM), gestion de l’énergie (consommation en veille inférieure à 2 W) et exécution de shairport-sync (l’implémentation open source d’AirPlay) sur ce système épuré. Chaque étape impliquait de compulser la documentation, de déboguer des Kernel Panics et d’analyser les journaux de démarrage série.

Puis vint le moment le plus stimulant : l’affichage des pochettes d’albums.

« Il s’est avéré que faire un fondu enchaîné à 60 images par seconde entre deux images de 4 mégapixels n’est pas une mince affaire sur un ordinateur mono-carte aux performances modestes. » L’affichage sur un écran de 17 pouces d’une résolution de 1920×1920 nécessitait environ 620 Mo/s de bande passante mémoire rien que pour pousser les pixels, sans compter le décodage et les calculs de transition.

La solution de Marton a été l’accélération GPU. Il a configuré les pilotes GPU sur Alpine Linux et a développé une application exploitant le rendu matériel pour offrir des transitions d’images d’une fluidité parfaite. Un développeur a appris la programmation GPU embarquée uniquement pour afficher une pochette d’album.

Fait encore plus intéressant, le protocole AirPlay lui-même ne transmet que des pochettes basse résolution de 500×500 pixels. Il a donc développé une extension de protocole hors-bande (out-of-band) dans le client du lecteur pour que la pochette haute résolution soit envoyée et affichée via un canal secondaire. Il a carrément étendu le protocole.

Le produit final : Pentaton LP

Au terme de cette aventure, le Pentaton LP est né. Spécifications principales :

• Écran IPS LCD de 17 pouces, résolution 1920×1920 avec correspondance de pixels 1:1
• Alimenté par un module de calcul Radxa CM3, monté sur une carte porteuse maison
• Tourne sous Alpine Linux, utilisant shairport-sync pour recevoir le flux audio AirPlay
• Consommation en veille inférieure à 2 Watts, environ 24 Watts en lecture active
• Alimentation USB-C PD, dotée d’une sortie trigger 12V pour allumer/éteindre automatiquement les amplificateurs
• Prise en charge de DAC externe (il utilise un FiiO KA17 relié à un Pro-Ject Amp Box SE)

L’appareil reste connecté en permanence. Écran éteint, la consommation reste sous les 2W. Dès qu’un flux musical est détecté, il sort automatiquement de veille, allume l’écran et démarre l’amplificateur via le signal 12V. L’expérience ressemble à une pochette d’album vivante et sonore accrochée au mur.

Pourquoi cette histoire mérite d’être lue

Nous vivons à une époque où presque tout s’achète. La facilité de consommation nous fait parfois oublier la valeur intrinsèque du « faire ». L’histoire de Marton est touchante car elle met en lumière ce qui est devenu rare : la passion d’accorder de l’importance aux détails.

Ce qui l’importait n’était pas la technologie pour la technologie. Ce qui l’importait, c’était cette pochette d’album sous ses yeux quand la musique jouait. Pour un détail presque abandonné à l’ère du streaming — où la plupart des gens ne jettent même pas un œil à l’écran avant de cliquer sur Play —, il a estimé que cela valait la peine d’investir des mois, d’apprendre quatre compétences totalement inconnues et de gâcher plusieurs cartes électroniques et bobines de filament.

Un commentaire sur Hacker News résume parfaitement ce sentiment :

« Cela me rappelle l’époque où j’achetais des CD et des 33 tours, tenant la pochette entre mes mains, la tournant, lisant les livrets et les paroles. Le streaming est très pratique, mais nous avons perdu quelque chose en chemin. »

Marton a répondu par l’action : si personne n’est prêt à fabriquer ce qui a été perdu, fabriquez-le vous-même.

Ce n’est pas une histoire sur la façon dont « la technologie change le monde ». C’est l’histoire de la façon dont « un homme a changé lui-même en accordant de l’importance à un petit détail ». Il ne changera peut-être pas la trajectoire de l’industrie musicale, et le Pentaton LP ne sera peut-être pas un succès commercial planétaire. Mais il a passé des mois à tout apprendre par lui-même et a créé un objet dont il est pleinement satisfait — et cela en soi est magnifique.

Épilogue

Marton envisage de lancer une campagne Kickstarter. Les lecteurs intéressés peuvent consulter pentaton.app pour plus de détails.

Que cet appareil soit produit en série ou non, une image restera dans l’esprit de l’auteur : un développeur logiciel, tard le soir sous la lampe de son bureau, branchant l’alimentation d’un circuit fraîchement soudé, espérant que la cinquième révision sera enfin la bonne. Il ne cherchait pas à changer le monde ; il voulait juste voir la pochette de son album en écoutant de la musique.

Liens de référence :

• Article d’annonce du Pentaton LP (pentaton.app)
• Discussion HN (item?id=49022355)
• Ordinateur mono-carte Radxa CM3
• Implémentation AirPlay shairport-sync

Figure : Carte porteuse PCB pour Radxa CM3 conçue par Marton, ayant nécessité 4 révisions pour fonctionner parfaitement.

Figure : Vue arrière du Pentaton LP terminé, montrant l’alimentation USB-C, le port Ethernet Gigabit et la prise trigger audio 3,5 mm.

Figure : Modèle filaire du boîtier conçu sous FreeCAD, pour lequel il a spécialement développé un macro sur mesure pour les surfaces lisses.