ALSA声音编程介绍(译文)
period(周期):硬件中中断间的间隔时间。它表示输入延时。声卡接口中有一个指针来指示声卡硬件缓存区中当前的读写位置。只要接口在运行,这个指针将循环地指向缓存区中的某个位置。frame size = sizeof(one sample) * nChannelsalsa中配置的缓存(buffer)和周期(size)大小在runtime中是以帧(frames)形式存储的。period_bytes = frames_to_bytes(runtime,
runtime->period_size);bytes_to_frames() The period and buffer sizes are not dependent on the sample format because they are measured in frames; you do not need to change them. ALSA声音编程介绍ALSA表示高级Linux声音体系结构(Advanced Linux Sound Architecture)。它由一系列内核驱动,应用程序编译接口(API)以及支持Linux下声音的实用程序组成。这篇文章里,我将简单介绍ALSA项目的基本框架以及它的软件组成。主要集中介绍PCM接口编程,包括您可以自动实践的程序示例。 您使用ALSA的原因可能就是因为它很新,但它并不是唯一可用的声音API。如果您想完成低级的声音操作,以便能够最大化地控制声音并最大化地提高性能,或者如果您使用其它声音API没有的特性,那么ALSA是很好的选择。如果您已经写了一个音频
程序,你可能想要为ALSA声卡驱动添加本地支持。如果您对音频不感兴趣,只是想播放音频文件,那么高级的API将是更好的选择,比如SDL,OpenAL以及那些桌面环境提供的工具集。另外,您只能在有ALSA支持的Linux环境中使用ALSA。 ALSA历史ALSA项目发起的起因是Linux下的声卡驱动(OSS/Free drivers)没有得到积极的维护。并且落后于新的声卡技术。Jaroslav Kysela早先写了一个声卡驱动,并由此开始了ALSA项目,随便,更多的开发者加入到开发队伍中,更多的声卡得到支持,API的结构也得到了重组。 Linux内核2.5在开发过程中,ALSA被合并到了官方的源码树中。在发布内核2.6后,ALSA已经内建在稳定的内核版本中并将广泛地使用。 数字音频基础声音由变化的气压组成。它被麦克风这样的转换器转换成电子形式。模/数(ADC)转换器将模拟电压转换成离散的样本值。声音以固定的时间间隔被采样,采样的速率称为采样率。把样本输出到数/模(DAC)转换器,比如扩音器,最后转换成原来的模拟信号。样本大小以位来表示。样本大小是影响声音被转换成数字信号的精确程度的因素之一。另一个主要的因素是采样率。奈奎斯特(Nyquist)理论中,只要离散系统的奈奎斯特频率高于采样信号的最高频率或带宽,就可以避免混叠现象。 ALSA基础ALSA由许多声卡的声卡驱动程序组成,同时它也提供一个称为libasound的API库。应用程序开发者应该使用
libasound而不是内核中的ALSA接口。因为libasound提供最高级并且编程方便的编程接口。并且提供一个设备逻辑命名功能,这样开发者甚至不需要知道类似设备文件这样的低层接口。相反,OSS/Free驱动是在内核系统调用级上编程,它要求开发者提供设备文件名并且利用ioctrl来实现相应的功能。为了向后兼容,ALSA提供内核模块来模拟OSS,这样之前的许多在OSS基础上开发的应用程序不需要任何改动就可以在ALSA上运行。另外,libaoss库也可以模拟OSS,而它不需要内核模块。ALSA包含插件功能,使用插件可以扩展新的声卡驱动,包括完全用软件实现的虚拟声卡。ALSA提供一系列基于命令行的工具集,比如混音器(mixer),音频文件播放器(aplay),以及控制特定声卡特定属性的工具。 ALSA体系结构ALSA API可以分解成以下几个主要的接口:1 控制接口:提供管理声卡注册和请求可用设备的通用功能2 PCM接口:管理数字音频回放(playback)和录音(capture)的接口。本文后续总结重点放在这个接口上,因为它是开发数字音频程序最常用到的接口。3 Raw MIDI接口:支持MIDI(Musical Instrument Digital Interface),标准的电子乐器。这些API提供对声卡上MIDI总线的访问。这个原始接口基于MIDI事件工作,由程序员负责管理协议以及时间处理。4 定时器(Timer)接口:为同步音频事件提供对声卡上时间处理硬件的访问。5 时序器(Sequencer)接口6 混音器(Mixer)接