Linux ALSA 多声卡操作

Andrew Huang 转载请注明作者和网址.

   一般嵌入式系统只一个声音硬件作输出，所以大部分操作都采用默认的声卡即可操作。因此没有注意多网卡切换的问题，但是引入USB 声卡后，在嵌入式系统形成N个声卡，这样如果自动选定的缺省声卡，如何在应用程序切换声卡变成很现实的问题。

   因为设计关系统OSS是无法进行多声卡的操作,只有ALSA才支持.

   这个文章对于多声卡的操作描述很详细 

   对于ALSA多声卡操作我重点关注如下几个问题.

   1.如何象LINUX的图形界面显示系统的所有声卡的列表？

   2.如何选定某一个声卡为缺省输出?

   3.如果在应用程序选定某一个非缺省的声卡来播放声音？

  

   查看alsa声卡列表的功能，可以查看aplay -l 的实现.这个命令就是用来实现

一.测试环境

测试环境:mini6410 , Linux 2.6.28.6. 内核增加use auido  

1.1.编译内核

  增加USB　Audio选项

   

1.2 编译 alsa-lib/alsa-utils

 

编译alsa库最好编译两次:

  

第一次把alsa的配置文件放入output目录以便发布.

./configure --host=arm-linux --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --enable-static --enable-shared  --disable-python   --with-plugindir=/usr/local/lib/alsa_lib

如果是mini6410则需要把缺省的设备结点目录/dev/snd 改成 /dev

./configure --host=arm-linux --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --enable-static --enable-shared  --disable-python   --with-plugindir=/usr/local/lib/alsa_lib --with-alsa-devdir=/dev

make 

make install

第二次让缺省库使用时去找/usr/local/share/alsa,

make clean

   ./configure --host=arm-linux --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --enable-static --enable-shared  --disable-python  --with-configdir=/usr/local/share/alsa  --datarootdir=$PWD/../../output/arm-linux/share 

--with-alsa-devdir=/dev #红色是mini6410要加的

make 

make install

这一次为解决运行时提示配置文件

ALSA lib pcm.c:2145:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM default

aplay: main:546: audio open error: No such file or directory

编译alsa-utils 进行测试

./configure --host=arm-linux --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --enable-static --enable-shared    --with-configdir=/usr/local/share --with-libiconv-prefix=$PWD/../../output/arm-linux CFLAGS="-I$PWD/../../output/arm-linux/include" LDFLAGS="-L$PWD/../../output/arm-linux/lib -lasound -liconv"  --disable-alsamixer --disable-xmlto

1.3 拷贝alsa配置文件到在开发板

   在开发板上创建

   mkdir -p  /usr/local/share/alsa/

  cp -rfa $PWD/../../output/arm-linux/share/alsa/* /usr/local/share/alsa

运行aplay -l 会有如下结果,可以看到ＡＣ９７和USB 声卡

[root@FriendlyARM bin]# ./run.sh

/mnt/nfs/obt9808_sw/output/arm-linux/lib

**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****

card 0: SMDK6400 [SMDK6400], device 0: AC97 HiFi AC97 HiFi-AC97-0 []

  Subdevices: 1/1

  Subdevice #0: subdevice #0

card 1: U0x4b40x307 [USB Device 0x4b4:0x307], device 0: USB Audio [USB Audio]

  Subdevices: 1/1

  Subdevice #0: subdevice #0

二.应用程序多声卡操作

alsa-utils 测试

2.1 播放测试：

测试音源，可以从如下网址下载wav文件进行测试

    

这里有一些标准的电话铃声下载

以下是用默认声卡.

   export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/nfs/output/arm-linux/lib;./aplay ringback.wav

指定第二块声卡播放,用-D参数,设备名来自-l的查询

方法1：用名字指定

 export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/nfs/obt9808_sw/output/arm-li

nux/lib;./aplay  east123.wav  -D default:CARD=U0x4b40x307

方法2：用声卡编号指定:

  

export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/nfs/obt9808_sw/output/arm-linux/lib;./aplay  east123.wav  -D plughw:1,0

第一个声卡是 

plughw:0,0

录音使用arecord

  arecord -D default:CARD=U0x4b40x307 -d 20 -c 2 -t wav -r 8000 -f "Signed 16 bit Little Endian" 4.wav

  

rec -d default:CARD=U0x4b40x307 -c 2 -r 8000 -t wav -s w 8.wav

madplay测试

./configure --host=arm-linux --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --with-alsa --with-libiconv-prefix=$PWD/../../output/arm-linux --enable-shared --enable-static CPPFLAGS="-I$PWD/../../output/arm-linux/include" LDFLAGS="-L$PWD/../../output/arm-linux/lib -lasound " --with-libiconv-prefix="$PWD/../../output/arm-linux/"

增加多声卡支持

分析其代码,在alsa下有专门的处理init初始化代码。这里打开音频设备中，虽然有init->path,但是在alsa总是初始化为空，因此alsa总是打开缺省设备用。

static
int init(struct audio_init *init)
{
    int err;

    if (init->path)
        err = snd_pcm_open(&alsa_handle, init->path, SND_PCM_STREAM_PLAYBACK, 0);
    else
        err = snd_pcm_open(&alsa_handle, defaultdev, SND_PCM_STREAM_PLAYBACK, 0);

    if (err < 0) {
        audio_error=snd_strerror(err);
        return -1;
    }

    return 0;
}

模仿 audio_sun.c 增加一个用环境变量来修改声卡的的名字,红色声卡是

static
int init(struct audio_init *init)
{
    int err;
    
    if (init->path == 0) //add by Andrew Huang
    init->path = getenv("AUDIODEV");
   
  printf("hxy %s:init->path %s\n",__FUNCTION__,init->path);

    if (init->path)
        err = snd_pcm_open(&alsa_handle, init->path, SND_PCM_STREAM_PLAYBACK, 0);
    else
        err = snd_pcm_open(&alsa_handle, defaultdev, SND_PCM_STREAM_PLAYBACK, 0);

    if (err < 0) {
        audio_error=snd_strerror(err);
        return -1;
    }

    return 0;
}

测试结果，可以从第二块声卡播放出来

 export AUDIODEV=plughw:1,0;export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/n

fs/obt9808_sw/output/arm-linux/lib;./madplay 1.mp3

mplayer 的测试

mplayer运行时指定声卡的参数,可以参考这几篇文章

  http://linux.dsplabs.com.au/mplayer-multiple-sound-cards-select-audio-device-p77/

oss模式测试

 

./configure --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --cc=arm-linux-gcc  --ar=arm-linux-ar  \

 --ranlib=arm-linux-ranlib --disable-gui   --disable-alsa  \

--target=arm-armv4-linux --host-cc=gcc  --disable-freetype\

 --enable-fbdev --disable-mencoder --disable-sdl --disable-live  --disable-dvdread \

 --disable-libdvdcss-internal --disable-x11 --enable-cross-compile  --disable-mp3lib \

  --enable-mad  --with-extraincdir="$PWD/../../output/arm-linux/include  "  --with-extralibdir="$PWD/../../output/arm-linux/lib " \

  --disable-dvdnav  --disable-dvdread-internal    --disable-jpeg --disable-tga \

 --disable-dvbhead --disable-pnm --disable-tv --disable-ivtv \

 --disable-fontconfig --disable-xanim --disable-win32dll --disable-armv5te --disable-armv6

以下是测试成功的oss指令

 

export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/nfs/obt9808_sw/output/arm-l

inux/lib; ./mplayer  -vo null -ac mad -ao oss:/dev/dsp1 1.mp3

alsa模式:

以下是生成mplayer的Makefile,注意打开alsa,并且要关掉oss,否则会指定失败.

 

./configure --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --cc=arm-linux-gcc  --ar=arm-linux-ar   --ranlib=arm-linux-ranlib --disable-gui   --enable-alsa  --disable-ossaudio --target=arm-armv4-linux --host-cc=gcc  --disable-freetype --enable-fbdev --disable-mencoder --disable-sdl --disable-live  --disable-dvdread  --disable-libdvdcss-internal --disable-x11 --enable-cross-compile  --disable-mp3lib   --enable-mad  --with-extraincdir="$PWD/../../output/arm-linux/include  "  --with-extralibdir="$PWD/../../output/arm-linux/lib "   --disable-dvdnav  --disable-dvdread-internal    --disable-jpeg --disable-tga  --disable-dvbhead --disable-pnm --disable-tv --disable-ivtv  --disable-fontconfig --disable-xanim --disable-win32dll --disable-armv5te --disable-armv6

测试成功alsa指令:

  

 export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/nfs/obt9808_sw/output/arm-l

inux/lib; ./mplayer  -vo null  -ao alsa:noblock:device=plughw=1,0 1.mp3

但还有一个更简单方法是也是修改mplayer插件的目录的libmad库源码来象madplay一样播放多声卡声音

  

SDL的音乐库的测试

 sdl主要用SDL_mix来播放音乐.它也依赖SDL库,因此要求SDL支持多声卡支持.

  必须注意两点: 1.SDL必须打开alsa支持

               2. SDL_mixer必须使用libmad库,这样可以用AUDIODEV环境变量指定.

SDL的生成脚本:

   ./configure --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --disable-video-nanox --disable-video-qtopia --disable-video-photon  --disable-video-ggi --disable-video-svga --disable-video-aalib --disable-video-dummy --disable-video-dga --disable-arts --disable-esd --enable-alsa --disable-video-x11 --disable-nasm    --enable-joystick --enable-input-tslib --enable-video-fbcon --host=arm-linux --build=i386 CPPFLAGS="-I$PWD/../../output/arm-linux/include"   LDFLAGS="-L$PWD/../../output/arm-linux/lib -lts -liconv" --with-alsa-prefix=$PWD/../../output/arm-linux

SDL_mixer的生成脚本:

  

./configure --enable-music-mp3-mad-gpl --enable-music-mp3=no --host=arm-linux --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --with-sdl-prefix=$PWD/../../output/arm-linux --enable-shared --enable-static

测试,编译SDL_mixer自带的测试程序playmus.c 可以从第二个声卡来听到音乐声音

以下是成功运行LINUX脚本:

export PRJ_DIR=/mnt/nfs/obt9808_sw/output/arm-linux

export LD_LIBRARY_PATH=${PRJ_DIR}/lib

export AUDIODEV=plughw:1,0

#export AUDIODEV=default:CARD=U0x4b40x307

./playmus 1.mp3