alsa alsa-utils alsa-lib 音频

linux音频应用层学习相关记录

alsa-lib alsa-utils

Posted by 婷 on February 27, 2022 本文总阅读量次

前言

这篇文章主要是记录一下自己在应用层使用alsa-lib跟alsa-util，主要是amixer跟mplayer的使用，所以是在音频驱动跟LCD驱动已经加载好的情况下去做这件事情的。

内核起来后，可以看到已经有alsa device

image-20220219162603929

对于声卡设备，在/dev/snd下也有相关的节点

image-20220223232257079

这里简单的说下每个节点的作用

  • controlC0：用于声卡控制，C0表示Card 0，也就是声卡0

  • pcmC0D0c和pcmC0D1c：用于录音的pcm设备，最后的字母c代表capture，表示录音，C0D0 和C0D1分表表示声卡0中的设备0和设备1

  • pcmC0D0p和pcmC0D1p：用于录音的pcm设备，最后的字母p代表playback，表示放音，C0D0 和C0D1分表表示声卡0中的设备0和设备1

  • timer：定时器

alsa-lib与alsa-utils交叉编译及安装

alsa-lib是一个工具库，alsa-utils是一系列依赖alsa-lib的工具

准备工作

因为alsa-lib 编译过程中会生成一些配置文件，而这些配置信息的路径都是绝对路径，为了保持路径一致，在板子跟自己的ubuntu系统中都创建一个/usr/share/arm-alsa 目录

下载源码

来到这个网站，点击Download

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点击红框

image-20220219164234230

alsa-lib选择的是1.2.6

image-20220219164317531

alsa-utils选择的是1.2.6

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编译alsa-lib

先解压tar -vxjf alsa-lib-1.2.2.tar.bz2

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解压后进入源码文件夹，在文件夹下先创建tools文件夹，放置成果物，然后configure配置，生成Makefile

./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/home/copyright/alsa-lib/alsa-lib-1.2.6/tools  --with-configdir=/usr/share/arm-alsa

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接下来

make
sudo make install

可以看到tools文件夹下跟/usr/share/arm-alsa下的成果物

image-20220219170031439

image-20220221004218079

放置成果物到板子中

  • 将tools/lib下的东西全部复制到板子上的/usr/lib下

  • /usr/share/arm-alsa的内容放到板子的/usr/share/arm-alsa

image-20220219202553490

image-20220219202331309

再上述编译的过程中，碰到了编译的错误，大意就是无法找到交叉编译工具链arm-linux-gnueabihf-gcc，解决方法是

  • 先切换到root
  • 重新执行/etc/profile
  • 最后make make install
  • 切换回普通用户
sudo -s 
source /etc/profile 
make
make install 
su copyright

当时解决这个问题耽误了很久，也没截图下来，比较可惜

编译alsa-utils

下载源码后解压

tar -vxjf alsa-utils-1.2.6.tar.bz2

image-20220219203137018

解压后进入源码文件夹，在文件夹下先创建tools文件夹，放置成果物，然后configure配置，生成Makefile

./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/home/copyright/alsa-utils/alsa-utils-1.2.6/tools --with-alsa-inc-prefix=/home/copyright/alsa-lib/alsa-lib-1.2.6/tools/include/  --with-alsa-prefix=/home/copyright/alsa-lib/alsa-lib-1.2.6/tools/lib/ --disable-alsamixer --disable-xmlto

将tools文件夹 下的bin，sbin 和 share 这三个目录中的所有文件分别拷贝到开发板根目录下的 /bin，/sbin 和/usr/share/alsa 目录下

image-20220219234641210

image-20220219234739934

image-20220219234829524

image-20220219234849091

打开板子根文件系统中的/etc/profile 文件，在里面加入如下所示内容：

 export ALSA_CONFIG_PATH=/usr/share/arm-alsa/alsa.conf

ALSA_CONFIG_PATH 用于指定 alsa 的配置文件，这个配置文件是 alsa-lib 编译出来的。

image-20220219235108481

amixer使用

image-20220225000022895

可以看出，amixer 软件命令分为两组，scontrols、scontents、sset 和 sget 为一组，controls、contents、cset 和 cget 为另一组。这两组的基本功能都是一样的，只不过s开头的是simple(简单)组，这一组命令是简化版。

  • amixer controls：查看所有设置项

    image-20220225001215242

image-20220220151756752

  • amixer scontents ：查看设置值

    image-20220220151858966

知道有哪些设置项跟设置值，就可以用下面的命令

  • amixer sset 设置项目 设置值
  • amixer cset 设置项目 设置值
  • amixer sget 设置项目
  • amixer cget 设置项目

音乐播放测试

amixer sset Headphone 100,100 #设置耳机音量
amixer sset Speaker 120,120  #设置喇叭音量

image-20220220152107429

amixer sset 'Right Output Mixer PCM' on #左声道开启
amixer sset 'Left Output Mixer PCM' on #右声道开启

image-20220220152231503

使用aplay播放wav文件

image-20220220153516565

这时候如果插入耳机，声音就会传入耳机里面

不过在播放mp3的时候，aplay无法解析，都是噪声，不过下面即将介绍的mplayer可以播放mp3

image-20220220152731922

aplay支持的类型可以通过aplay --help查看

image-20220227162539661

mic录音测试

使用 amixer 设置声卡

准备mic_in_config.sh脚本

#!/bin/sh
#设置捕获的音量
amixer cset name='Capture Volume' 90,90
#PCM
amixer sset 'PCM Playback' on
amixer sset 'Playback' 256
amixer sset 'Right Output Mixer PCM' on
amixer sset 'Left Output Mixer PCM' on

#ADC PCM
amixer sset 'ADC PCM' 200

#耳机/喇叭（扬声器）设置播放音量，直流/交流
#Turn on Headphone
amixer sset 'Headphone Playback ZC' on
#Set the volume of your headphones(98% volume，127 is the MaxVolume)
amixer sset Headphone 125,125
#Turn on the speaker
amixer sset 'Speaker Playback ZC' on
#Set the volume of your Speaker(98% volume，127 is the MaxVolume)
amixer sset Speaker 125,125
#Set the volume of your Speaker AC(80% volume，100 is the MaxVolume)
amixer sset 'Speaker AC' 4
#Set the volume of your Speaker AC(80% volume，5 is the MaxVolume)
amixer sset 'Speaker DC' 4

#音频输入，左声道管理
#Turn on Left Input Mixer Boost
amixer sset 'Left Input Mixer Boost' off
amixer sset 'Left Boost Mixer LINPUT1' off
amixer sset 'Left Input Boost Mixer LINPUT1' 0
amixer sset 'Left Boost Mixer LINPUT2' off
amixer sset 'Left Input Boost Mixer LINPUT2' 0
#Turn off Left Boost Mixer LINPUT3
amixer sset 'Left Boost Mixer LINPUT3' off
amixer sset 'Left Input Boost Mixer LINPUT3' 0

#音频输入，右声道管理，全部关闭
#Turn on Right Input Mixer Boost
amixer sset 'Right Input Mixer Boost' on
amixer sset 'Right Boost Mixer RINPUT1' off
amixer sset 'Right Input Boost Mixer RINPUT2' 0
amixer sset 'Right Boost Mixer RINPUT2' on
amixer sset 'Right Input Boost Mixer RINPUT2' 127
amixer sset 'Right Boost Mixer RINPUT3' off
amixer sset 'Right Input Boost Mixer RINPUT3' 0

执行脚本

image-20220306133335633

使用 arecord 录制音频

使用arecord来录制一段10秒音频，arecord 也是 alsa-utils 编译出来的工具，输入如下命令：

 arecord -f cd -d 10 record.wav
  • -f 是设置录音质量，-f cd表示录音质量为 cd 级别
  • -d 是指定录音时间，单位是 s

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录制完成以后使用 aplay 播放刚刚录制的音频

单声道 MIC 录制立体声音频

LINE IN 录音测试

使用 amixer 设置声卡

准备line_in_config脚本

#!/bin/sh

#设置捕获的音量
amixer cset name='Capture Volume' 100,100

#PCM
amixer sset 'PCM Playback' on
amixer sset 'Playback' 256
amixer sset 'Right Output Mixer PCM' on
amixer sset 'Left Output Mixer PCM' on

#ADC PCM
amixer sset 'ADC PCM' 200

#录音前应该设置耳机或者扬声器的音量为 0（下面并没有设置）防止干扰
#耳机/喇叭（扬声器）设置播放音量，直流/交流
#Turn on Headphone
amixer sset 'Headphone Playback ZC' on
#Set the volume of your headphones(98% volume，127 is the MaxVolume)
amixer sset Headphone 125,125
#Turn on the speaker
amixer sset 'Speaker Playback ZC' on
#Set the volume of your Speaker(98% volume，127 is the MaxVolume)
amixer sset Speaker 125,125
#Set the volume of your Speaker AC(80% volume，100 is the MaxVolume)
amixer sset 'Speaker AC' 4
#Set the volume of your Speaker AC(80% volume，5 is the MaxVolume)
amixer sset 'Speaker DC' 4

#音频输入，左声道管理
#Turn off Left Input Mixer Boost
amixer sset 'Left Input Mixer Boost' on
#关闭其他通道输入
amixer sset 'Left Boost Mixer LINPUT1' off
amixer sset 'Left Input Boost Mixer LINPUT1' 0
#关闭麦克风左声道输入
amixer sset 'Left Boost Mixer LINPUT2' on
amixer sset 'Left Input Boost Mixer LINPUT2' 127
#Line_in 右声道输入关闭
amixer sset 'Left Boost Mixer LINPUT3' off
amixer sset 'Left Input Boost Mixer LINPUT3' 0


#音频输入，右声道管理
#Turn on Right Input Mixer Boost
amixer sset 'Right Input Mixer Boost' on
amixer sset 'Right Boost Mixer RINPUT1' off
amixer sset 'Right Input Boost Mixer RINPUT1' 0
amixer sset 'Right Boost Mixer RINPUT2' off
amixer sset 'Right Input Boost Mixer RINPUT2' 0

#要想设置成音频输入，请打开 RINPUT3,看原理图可知
#其他的声道通过上面的配置可关闭，这样是为了避免干扰，需要的时候就打开

#RINPUT3 打开（关键点）
amixer sset 'Right Boost Mixer RINPUT3' on
amixer sset 'Right Input Boost Mixer RINPUT3' 127

执行脚本

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使用 arecord 录制音频

用一条公对公的3.5mm音频线，将电脑跟板子上的接口连接起来，执行下面的录音命令

 arecord -f cd -d 10 record.wav

录制完成以后使用 aplay 播放刚刚录制的音频

image-20220306135045728

mplayer编译

zlib交叉编译

如果想用mplayer工具，需要alsa-lib 和 zlib这两个库，alsa-lib库前面已经编译过以及安装过了，这次来交叉编译zlib

先来到官网，下载源码，如红框所示

image-20220220155743170

解压

tar -vxzf zlib-1.2.11.tar.gz

image-20220220155911293

同之前一样我们在解压后的源码文件夹下创建tools文件夹

image-20220220160214323

输入如下命令进行工具链的配置

 CC=arm-linux-gnueabihf-gcc LD=arm-linux-gnueabihf-ld AD=arm-linux-gnueabihf-as  ./configure --prefix=/home/copyright/zlib/zlib-1.2.11/tools

image-20220220160737774

配置后会生成Makefile，然后执行make跟make install

image-20220220160828226

image-20220220160900192

将tools下的lib文件夹内的所有内容拷贝到板子的/lib 目录下

image-20220220160943304

mplayer编译

先来到官网，下载源码，如红框所示

image-20220220161220519

解压命令

tar -vxzf MPlayer-1.4.tar.gz

同之前一样我们在解压后的源码文件夹下创建tools文件夹

image-20220220162758547

输入下面命令进行配置

copyright@copyright-Vostro-3559:~/mplayer/MPlayer-1.4$ ./configure --cc=arm-linux-gnueabihf-gcc  --host-cc=gcc --target=arm-linux-gnueabihf --disable-ossaudio --enable-alsa  --prefix=/home/copyright/mplayer/MPlayer-1.4/tools   --extra-cflags="-I/home/copyright/zlib/zlib-1.2.11/tools/include  -I/home/copyright/alsa-lib/alsa-lib-1.2.6/tools/include"  --extra-ldflags="-L/home/copyright/zlib/zlib-1.2.11/tools/lib  -Iz  -L/home/copyright/alsa-lib/alsa-lib-1.2.6/tools/lib -lasound"  --enable-fbdev --disable-mencoder
  • --extra-cflags 指定 zlib 和 alsa-lib 的头文件路径
  • --extra-ldflags 指定 zlib 和 alsa-lib 的库文件路径

配置完成后，找到生成的config.mak 文件，找到INSTALLSTRIP = -s这一行，取消掉后面 的-s，否则make install命令会失败

image-20220220170531293

配置后会生成Makefile，然后执行make跟make install

image-20220220170616796

image-20220220171957372

最后将tools下的bin文件夹内的mplayer拷贝到板子的/bin 目录下

image-20220220172111230

mplayer工具使用

前提是音频驱动跟屏幕驱动已经加载了

mplayer播放音频

前面提到aplay无法播放mp3，这个遗憾就由mplayer来解决

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mplayer播放视频

同样的命令mplayer test.mp4，可以看到屏幕上播放着视频，但是主要视频的分辨率要适配你的屏幕。

参考链接

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