alsa景觀設(shè)計(jì)大賽時(shí)間（alsa景觀獲獎(jiǎng)作品）

大家好！今天讓小編來大家介紹下關(guān)于alsa景觀設(shè)計(jì)大賽時(shí)間的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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文章目錄列表:

• 1、哈佛的景觀設(shè)計(jì)研究生有ALSA認(rèn)證么

• 2、如何修改alsa支持96khz的pcm輸出

• 3、安卓系統(tǒng)為什么音質(zhì)不好

• 4、請教Linux下ALSA聲道切換

一、哈佛的景觀設(shè)計(jì)研究生有ALSA認(rèn)證么

ASLA認(rèn)證吧？景觀設(shè)計(jì)應(yīng)該是這個(gè)。設(shè)計(jì)類專業(yè)估計(jì)是很多留學(xué)機(jī)構(gòu)比較少做，懂的人不多。 American Society of Landscape Architects

二、如何修改alsa支持96khz的pcm輸出

這里了解一下各個(gè)參數(shù)的含義以及一些基本概念。

樣本長度(sample)：樣本是記錄音頻數(shù)據(jù)最基本的單位，常見的有8位和16位。

通道數(shù)(channel)：該參數(shù)為1表示單聲道，2則是立體聲。

楨(frame)：楨記錄了一個(gè)聲音單元，其長度為樣本長度與通道數(shù)的乘積。

采樣率(rate)：每秒鐘采樣次數(shù)，該次數(shù)是針對楨而言。

周期(period)：音頻設(shè)備一次處理所需要的楨數(shù)，對于音頻設(shè)備的數(shù)據(jù)訪問以及音頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，都是以此為單位。

交錯(cuò)模式(interleaved)：是一種音頻數(shù)據(jù)的記錄方式，在交錯(cuò)模式下，數(shù)據(jù)以連續(xù)楨的形式存放，即首先記錄完楨1的左聲道樣本和右聲道樣本（假設(shè)為立體聲格式），再開始楨2的記錄。而在非交錯(cuò)模式下，首先記錄的是一個(gè)周期內(nèi)所有楨的左聲道樣本，再記錄右聲道樣本，數(shù)據(jù)是以連續(xù)通道的方式存儲(chǔ)。不過多數(shù)情況下，我們只需要使用交錯(cuò)模式就可以了。

period(周期):硬件中中斷間的間隔時(shí)間。它表示輸入延時(shí)。

聲卡接口中有一個(gè)指針來指示聲卡硬件緩存區(qū)中當(dāng)前的讀寫位置。只要接口在運(yùn)行，這個(gè)指針將循環(huán)地指向緩存區(qū)中的某個(gè)位置。

frame size = sizeof(one sample) * nChannels

alsa中配置的緩存(buffer)和周期(size)大小在runtime中是以幀(frames)形式存儲(chǔ)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聲音編程介紹

ALSA表示高級Linux聲音體系結(jié)構(gòu)(Advanced Linux Sound Architecture)。它由一系列內(nèi)核驅(qū)動(dòng)，應(yīng)用程序編譯接口(API)以及支持Linux下聲音的實(shí)用程序組成。這篇文章里，我將簡單介紹ALSA項(xiàng)目的基本框架以及它的軟件組成。主要集中介紹PCM接口編程，包括您可以自動(dòng)實(shí)踐的程序示例。

您使用ALSA的原因可能就是因?yàn)樗苄?，但它并不是唯一可用的聲音API。如果您想完成低級的聲音操作，以便能夠最大化地控制聲音并最大化地提高性能，或者如果您使用其它聲音API沒有的特性，那么ALSA是很好的選擇。如果您已經(jīng)寫了一個(gè)音頻程序，你可能想要為ALSA聲卡驅(qū)動(dòng)添加本地支持。如果您對音頻不感興趣，只是想播放音頻文件，那么高級的API將是更好的選擇，比如SDL,OpenAL以及那些桌面環(huán)境提供的工具集。另外，您只能在有ALSA支持的Linux環(huán)境中使用ALSA。

ALSA歷史

ALSA項(xiàng)目發(fā)起的起因是Linux下的聲卡驅(qū)動(dòng)(OSS/Free drivers)沒有得到積極的維護(hù)。并且落后于新的聲卡技術(shù)。Jaroslav Kysela早先寫了一個(gè)聲卡驅(qū)動(dòng)，并由此開始了ALSA項(xiàng)目，隨便，更多的開發(fā)者加入到開發(fā)隊(duì)伍中，更多的聲卡得到支持，API的結(jié)構(gòu)也得到了重組。

Linux內(nèi)核2.5在開發(fā)過程中，ALSA被合并到了官方的源碼樹中。在發(fā)布內(nèi)核2.6后，ALSA已經(jīng)內(nèi)建在穩(wěn)定的內(nèi)核版本中并將廣泛地使用。

數(shù)字音頻基礎(chǔ)

聲音由變化的氣壓組成。它被麥克風(fēng)這樣的轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電子形式。模/數(shù)(ADC)轉(zhuǎn)換器將模擬電壓轉(zhuǎn)換成離散的樣本值。聲音以固定的時(shí)間間隔被采樣，采樣的速率稱為采樣率。把樣本輸出到數(shù)/模(DAC)轉(zhuǎn)換器，比如擴(kuò)音器，最后轉(zhuǎn)換成原來的模擬信號。

樣本大小以位來表示。樣本大小是影響聲音被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的精確程度的因素之一。另一個(gè)主要的因素是采樣率。奈奎斯特(Nyquist)理論中，只要離散系統(tǒng)的奈奎斯特頻率高于采樣信號的最高頻率或帶寬，就可以避免混疊現(xiàn)象。

ALSA基礎(chǔ)

ALSA由許多聲卡的聲卡驅(qū)動(dòng)程序組成，同時(shí)它也提供一個(gè)稱為libasound的API庫。應(yīng)用程序開發(fā)者應(yīng)該使用libasound而不是內(nèi)核中的ALSA接口。因?yàn)閘ibasound提供最高級并且編程方便的編程接口。并且提供一個(gè)設(shè)備邏輯命名功能，這樣開發(fā)者甚至不需要知道類似設(shè)備文件這樣的低層接口。相反，OSS/Free驅(qū)動(dòng)是在內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用級上編程，它要求開發(fā)者提供設(shè)備文件名并且利用ioctrl來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。為了向后兼容，ALSA提供內(nèi)核模塊來模擬OSS，這樣之前的許多在OSS基礎(chǔ)上開發(fā)的應(yīng)用程序不需要任何改動(dòng)就可以在ALSA上運(yùn)行。另外，libaoss庫也可以模擬OSS，而它不需要內(nèi)核模塊。

ALSA包含插件功能，使用插件可以擴(kuò)展新的聲卡驅(qū)動(dòng)，包括完全用軟件實(shí)現(xiàn)的虛擬聲卡。ALSA提供一系列基于命令行的工具集，比如混音器(mixer)，音頻文件播放器(aplay)，以及控制特定聲卡特定屬性的工具。

ALSA體系結(jié)構(gòu)

ALSA API可以分解成以下幾個(gè)主要的接口：

1 控制接口：提供管理聲卡注冊和請求可用設(shè)備的通用功能

2 PCM接口：管理數(shù)字音頻回放(playback)和錄音(capture)的接口。本文后續(xù)總結(jié)重點(diǎn)放在這個(gè)接口上，因?yàn)樗情_發(fā)數(shù)字音頻程序最常用到的接口。

3 Raw MIDI接口:支持MIDI(Musical Instrument Digital Interface),標(biāo)準(zhǔn)的電子樂器。這些API提供對聲卡上MIDI總線的訪問。這個(gè)原始接口基于MIDI事件工作，由程序員負(fù)責(zé)管理協(xié)議以及時(shí)間處理。

4 定時(shí)器(Timer)接口：為同步音頻事件提供對聲卡上時(shí)間處理硬件的訪問。

5 時(shí)序器(Sequencer)接口

6 混音器(Mixer)接口

設(shè)備命名

API庫使用邏輯設(shè)備名而不是設(shè)備文件。設(shè)備名字可以是真實(shí)的硬件名字也可以是插件名字。硬件名字使用hw:i,j這樣的格式。其中i是卡號，j是這塊聲卡上的設(shè)備號。第一個(gè)聲音設(shè)備是hw:0,0.這個(gè)別名默認(rèn)引用第一塊聲音設(shè)備并且在本文示例中一真會(huì)被用到。插件使用另外的唯一名字。比如plughw:,表示一個(gè)插件，這個(gè)插件不提供對硬件設(shè)備的訪問，而是提供像采樣率轉(zhuǎn)換這樣的軟件特性，硬件本身并不支持這樣的特性。

聲音緩存和數(shù)據(jù)傳輸

每個(gè)聲卡都有一個(gè)硬件緩存區(qū)來保存記錄下來的樣本。當(dāng)緩存區(qū)足夠滿時(shí)，聲卡將產(chǎn)生一個(gè)中斷。內(nèi)核聲卡驅(qū)動(dòng)然后使用直接內(nèi)存(DMA)訪問通道將樣本傳送到內(nèi)存中的應(yīng)用程序緩存區(qū)。類似地，對于回放，任何應(yīng)用程序使用DMA將自己的緩存區(qū)數(shù)據(jù)傳送到聲卡的硬件緩存區(qū)中。

這樣硬件緩存區(qū)是環(huán)緩存。也就是說當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)緩存區(qū)末尾時(shí)將重新回到緩存區(qū)的起始位置。ALSA維護(hù)一個(gè)指針來指向硬件緩存以及應(yīng)用程序緩存區(qū)中數(shù)據(jù)操作的當(dāng)前位置。從內(nèi)核外部看，我們只對應(yīng)用程序的緩存區(qū)感興趣，所以本文只討論應(yīng)用程序緩存區(qū)。

應(yīng)用程序緩存區(qū)的大小可以通過ALSA庫函數(shù)調(diào)用來控制。緩存區(qū)可以很大，一次傳輸操作可能會(huì)導(dǎo)致不可接受的延遲，我們把它稱為延時(shí)(latency)。為了解決這個(gè)問題，ALSA將緩存區(qū)拆分成一系列周期(period)(OSS/Free中叫片斷fragments).ALSA以period為單元來傳送數(shù)據(jù)。

一個(gè)周期(period)存儲(chǔ)一些幀(frames)。每一幀包含時(shí)間上一個(gè)點(diǎn)所抓取的樣本。對于立體聲設(shè)備，一個(gè)幀會(huì)包含兩個(gè)信道上的樣本。圖1展示了分解過程：一個(gè)緩存區(qū)分解成周期，然后是幀，然后是樣本。圖中包含一些假定的數(shù)值。圖中左右信道信息被交替地存儲(chǔ)在一個(gè)幀內(nèi)。這稱為交錯(cuò)(interleaved)模式。在非交錯(cuò)模式中，一個(gè)信道的所有樣本數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在另外一個(gè)信道的數(shù)據(jù)之后。

Over and Under Run

當(dāng)一個(gè)聲卡活動(dòng)時(shí)，數(shù)據(jù)總是連續(xù)地在硬件緩存區(qū)和應(yīng)用程序緩存區(qū)間傳輸。但是也有例外。在錄音例子中，如果應(yīng)用程序讀取數(shù)據(jù)不夠快，循環(huán)緩存區(qū)將會(huì)被新的數(shù)據(jù)覆蓋。這種數(shù)據(jù)的丟失被稱為overrun.在回放例子中，如果應(yīng)用程序?qū)懭霐?shù)據(jù)到緩存區(qū)中的速度不夠快，緩存區(qū)將會(huì)"餓死"。這樣的錯(cuò)誤被稱為"underrun"。在ALSA文檔中，有時(shí)將這兩種情形統(tǒng)稱為"XRUN"。適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)應(yīng)用程序可以最小化XRUN并且可以從中恢復(fù)過來。

一個(gè)典型的聲音程序

使用PCM的程序通常類似下面的偽代碼：

打開回放或錄音接口

設(shè)置硬件參數(shù)(訪問模式，數(shù)據(jù)格式，信道數(shù)，采樣率，等等)

while 有數(shù)據(jù)要被處理：

讀PCM數(shù)據(jù)(錄音)

或 寫PCM數(shù)據(jù)(回放)

關(guān)閉接口

我們將在下文中看到一些可以工作的代碼。我建議您在你的Linux系統(tǒng)上測試運(yùn)行這些代碼。查看輸出并嘗試修改推薦的代碼。和本文相關(guān)的所有實(shí)例清單可以從FTP中獲?。篺tp.ssc.com/pub/lj/listings/issue126/6735.tgz。

Listing 1. Display Some PCM Types and Formats

#include <alsa/asoundlib.h>

int main() {

int val;

printf("ALSA library version: %s/n",

SND_LIB_VERSION_STR);

printf("/nPCM stream types:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_STREAM_LAST; val++)

printf(" %s/n",

snd_pcm_stream_name((snd_pcm_stream_t)val));

printf("/nPCM access types:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_ACCESS_LAST; val++)

printf(" %s/n",

snd_pcm_access_name((snd_pcm_access_t)val));

printf("/nPCM formats:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_FORMAT_LAST; val++)

if (snd_pcm_format_name((snd_pcm_format_t)val)

!= NULL)

printf(" %s (%s)/n",

snd_pcm_format_name((snd_pcm_format_t)val),

snd_pcm_format_description(

(snd_pcm_format_t)val));

printf("/nPCM subformats:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_SUBFORMAT_LAST;

val++)

printf(" %s (%s)/n",

snd_pcm_subformat_name((

snd_pcm_subformat_t)val),

snd_pcm_subformat_description((

snd_pcm_subformat_t)val));

printf("/nPCM states:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_STATE_LAST; val++)

printf(" %s/n",

snd_pcm_state_name((snd_pcm_state_t)val));

return 0;

}

清單一顯示了一些ALSA使用的PCM數(shù)據(jù)類型和參數(shù)。首先需要做的是包括頭文件。這些頭文件包含了所有庫函數(shù)的聲明。其中之一就是顯示ALSA庫的版本。

這個(gè)程序剩下的部分的迭代一些PCM數(shù)據(jù)類型，以流類型開始。ALSA為每次迭代的最后值提供符號常量名，并且提供功能函數(shù)以顯示某個(gè)特定值的描述字符串。你將會(huì)看到，ALSA支持許多格式，在我的1.0.15版本里，支持多達(dá)36種格式。

這個(gè)程序必須鏈接到alsalib庫，通過在編譯時(shí)需要加上-lasound選項(xiàng)。有些alsa庫函數(shù)使用dlopen函數(shù)以及浮點(diǎn)操作，所以您可能還需要加上-ldl,-lm選項(xiàng)。

下面是該程序的Makefile:

CC=gcc

TARGET=test

SRC=$(wildcard *.c)

OBJECT= ${SRC:.c=.o}

INCLUDES=-I/usr/include/alsa

LDFLAGS=-lasound

all:$(TARGET)

$(OBJECT):$(SRC)

$(CC) -c $(INCLUDES) $<

$(TARGET):$(OBJECT)

$(CC) -o $@ $< $(LDFLAGS)

.PHONY:clean

clean:

@rm -rf $(OBJECT) $(TARGET) *~

Listing 2. Opening PCM Device and Setting Parameters

/*

This example opens the default PCM device, sets

some parameters, and then displays the value

of most of the hardware parameters. It does not

perform any sound playback or recording.

*/

/* Use the newer ALSA API */

#define ALSA_PCM_NEW_HW_PARAMS_API

/* All of the ALSA library API is defined

* in this header */

#include <alsa/asoundlib.h>

int main() {

int rc;

snd_pcm_t *handle;

snd_pcm_hw_params_t *params;

unsigned int val, val2;

int dir;

snd_pcm_uframes_t frames;

/* Open PCM device for playback. */

rc = snd_pcm_open(&handle, "default",

SND_PCM_STREAM_PLAYBACK, 0);

if (rc < 0) {

fprintf(stderr,

"unable to open pcm device: %s/n",

snd_strerror(rc));

exit(1);

}

/* Allocate a hardware parameters object. */

snd_pcm_hw_params_alloca(¶ms);

/* Fill it in with default values. */

snd_pcm_hw_params_any(handle, params);

/* Set the desired hardware parameters. */

/* Interleaved mode */

snd_pcm_hw_params_set_access(handle, params,

SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);

/* Signed 16-bit little-endian format */

snd_pcm_hw_params_set_format(handle, params,

SND_PCM_FORMAT_S16_LE);

/* Two channels (stereo) */

snd_pcm_hw_params_set_channels(handle, params, 2);

/* 44100 bits/second sampling rate (CD quality) */

val = 44100;

snd_pcm_hw_params_set_rate_near(handle,

params, &val, &dir);

/* Write the parameters to the driver */

rc = snd_pcm_hw_params(handle, params);

if (rc < 0) {

fprintf(stderr,

"unable to set hw parameters: %s/n",

snd_strerror(rc));

exit(1);

}

/* Display information about the PCM interface */

printf("PCM handle name = '%s'/n",

snd_pcm_name(handle));

printf("PCM state = %s/n",

snd_pcm_state_name(snd_pcm_state(handle)));

snd_pcm_hw_params_get_access(params,

(snd_pcm_access_t *) &val);

printf("access type = %s/n",

snd_pcm_access_name((snd_pcm_access_t)val));

snd_pcm_hw_params_get_format(params, &val);

printf("format = '%s' (%s)/n",

snd_pcm_format_name((snd_pcm_format_t)val),

snd_pcm_format_description(

(snd_pcm_format_t)val));

snd_pcm_hw_params_get_subformat(params,

(snd_pcm_subformat_t *)&val);

printf("subformat = '%s' (%s)/n",

snd_pcm_subformat_name((snd_pcm_subformat_t)val),

snd_pcm_subformat_description(

(snd_pcm_subformat_t)val));

snd_pcm_hw_params_get_channels(params, &val);

printf("channels = %d/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_rate(params, &val, &dir);

printf("rate = %d bps/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_period_time(params,

&val, &dir);

printf("period time = %d us/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_period_size(params,

&frames, &dir);

printf("period size = %d frames/n", (int)frames);

snd_pcm_hw_params_get_buffer_time(params,

&val, &dir);

printf("buffer time = %d us/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_buffer_size(params,

(snd_pcm_uframes_t *) &val);

printf("buffer size = %d frames/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_periods(params, &val, &dir);

printf("periods per buffer = %d frames/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_rate_numden(params,

&val, &val2);

printf("exact rate = %d/%d bps/n", val, val2);

val = snd_pcm_hw_params_get_sbits(params);

printf("significant bits = %d/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_tick_time(params,

&val, &dir);

printf("tick time = %d us/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_batch(params);

printf("is batch = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_block_transfer(params);

printf("is block transfer = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_double(params);

printf("is double = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_half_duplex(params);

printf("is half duplex = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_joint_duplex(params);

printf("is joint duplex = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_overrange(params);

printf("can overrange = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_mmap_sample_resolution(params);

printf("can mmap = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_pause(params);

printf("can pause = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_resume(params);

printf("can resume = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_sync_start(params);

printf("can sync start = %d/n", val);

snd_pcm_close(handle);

return 0;

}

三、安卓系統(tǒng)為什么音質(zhì)不好

Android 基于Linux，我們先來了解一下Linux的特點(diǎn)。Linux使用ALSA作為其音頻架構(gòu)，其全稱Advanced Linux Sound Architecture，即高級Linux聲音架構(gòu)的意思，在2.6核心之后，ALSA成為了Linux系統(tǒng)默認(rèn)的音頻子架構(gòu)。取代了之前的OSS[Open Sound System，開放式聲音系統(tǒng)]。

ALSA并不太好理解，它首先是一個(gè)驅(qū)動(dòng)庫，包含了大量的聲卡設(shè)備的開源驅(qū)動(dòng)，并提供了核心層API與ALSA庫通信，而ALSA庫則是應(yīng)用程序訪問和操控音頻硬件的中間層，這個(gè)中間層有標(biāo)準(zhǔn)接口，開發(fā)者可以無須考慮硬件差異性進(jìn)行開發(fā)，它對提升開發(fā)效率是大有幫助的。ALSA可以向下兼容OSS，因?yàn)镺SS已經(jīng)被淘汰，其兼容的工作模式不再討論。

這個(gè)體系被繼承到了Android當(dāng)中。在Android2.2[含2,2]之前，系統(tǒng)文件夾中能找到一個(gè)LibAudioALSA.so的文件，這就是ALSA庫文件，其他應(yīng)用程序調(diào)用它，與聲卡設(shè)備進(jìn)行指令和數(shù)據(jù)通信。Android音頻架構(gòu)與Linux的并無本質(zhì)區(qū)別。

在桌面版本的Linux當(dāng)中，為了兼容各類聲卡，Linux也設(shè)置了一個(gè)SRC[Sample Rate Converter，采樣頻率轉(zhuǎn)換]的環(huán)節(jié)，當(dāng)當(dāng)前采樣率低于48kHz時(shí)強(qiáng)制SRC到48kHz輸出。這個(gè)SRC環(huán)節(jié)位于ALSA的插件模塊中的混音器部分。Android針對這個(gè)進(jìn)行了改進(jìn)。

什么是SRC？SRC即Sample Rate Converter，中文意思為采樣頻率轉(zhuǎn)換。它被聲卡愛好者所關(guān)注，大部分發(fā)燒友視SRC為音質(zhì)殺手。

Android增加了一個(gè)AudioFinger，這個(gè)可以簡單的理解為Android的ALSA音頻子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化的插件模塊，它包含了AudioMixer[混音器]、AudioResampler[重采樣]等子模塊，AudioResampler即我們理解的SRC，Android換了一個(gè)新名稱而已。針對SRC，Android做了改進(jìn)，但改進(jìn)并不是以去除SRC為目的，而是修改了默認(rèn)的輸出頻率，Android的SRC目標(biāo)采樣率為44.1kHz，非該值的采樣率都將SRC處理。例如播放48kHz采樣率的信號，輸出的最終是44.1kHz，這對音質(zhì)將產(chǎn)生負(fù)面影響。

ALSA是一個(gè)針對Linux 桌面版本設(shè)計(jì)的音頻架構(gòu)，它實(shí)際上是不適合智能終端設(shè)備的，起碼里面大量的開源驅(qū)動(dòng)代碼是可以去除的，對與Android來說，這些都是廢代碼。從Android2.3起，啟用了一個(gè)新的音頻架構(gòu)。它放棄了一直使用的ALSA架構(gòu)，因此系統(tǒng)文件夾中，也不再有LibAudioALSA.so這個(gè)文件。

Android2.3起，架構(gòu)已經(jīng)做了修改，在針對內(nèi)部代碼進(jìn)行了優(yōu)化，去除了冗余代碼，理論上讓系統(tǒng)能變得更加高效，可以將新架構(gòu)理解為一個(gè)精簡的或者為智能終端設(shè)備定制的ALSA架構(gòu)。遺憾的是，它同樣存在SRC嚴(yán)重劣化的問題，通過測試可以證明。

Android 3.0專門為平板電腦設(shè)計(jì)，影音體驗(yàn)變得更加重要了，是不是新系統(tǒng)在音質(zhì)方面會(huì)有新的的進(jìn)步呢，測試結(jié)果依然是令人失望的。

Android系統(tǒng)將采樣率同一為44.1kHz輸出，這造成了諸多限制，它將無法實(shí)現(xiàn)96kHz、192kHz高清音頻節(jié)目的良好回放，大量視頻節(jié)目源自DVD或者藍(lán)光碟，其采用率多為48kHz，Android設(shè)備在回放這些視頻節(jié)目時(shí)，音質(zhì)也將大打折扣。

理論上軟件SRC可以通過更換算法來實(shí)現(xiàn)音質(zhì)提升，但卻不太現(xiàn)實(shí)，智能終端所采用的CPU多為ARM，ARM芯片的浮點(diǎn)運(yùn)算力有限，而SRC需要大量的浮點(diǎn)運(yùn)算的資源，即便有了高質(zhì)量的SRC算法，其運(yùn)算也是以犧牲設(shè)備性能和耗電量為代價(jià)的，實(shí)用性差。

從Android的音頻架構(gòu)及流程分析，可以認(rèn)為，播放44.1kHz采樣率的音樂節(jié)目時(shí)，不會(huì)引發(fā)SRC，音質(zhì)因此可以獲得保證，理論上確實(shí)如此。但它同樣存在問題，不管是之前的ALSA架構(gòu)還是Android2.3之后改良的架構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)庫都位于核心層，也就意味著音頻設(shè)備廠商、用戶無法象PC平臺那樣安裝驅(qū)動(dòng)來改善音質(zhì)。實(shí)際測試也表明，Android設(shè)備音質(zhì)普遍偏差，Soomal有大量測試可以證明。

我們再把目光投向iOS，iOS非常封閉，我們甚至無法獲知其架構(gòu)的具體構(gòu)成，但iOS設(shè)備不存在硬件設(shè)備多樣性的問題，因此要實(shí)現(xiàn)更好音質(zhì)也會(huì)更加簡單。iOS可以實(shí)現(xiàn)針對性的開發(fā)和改良，以實(shí)現(xiàn)更好的音質(zhì)。實(shí)際情況也是如此，目前為止，還沒有一款A(yù)ndroid設(shè)備的音質(zhì)可以媲美任意一款iOS設(shè)備，這種差距，我們認(rèn)為不是來自硬件，而是操作系統(tǒng)。

Android音頻架構(gòu)的局限性也使得其難以成為優(yōu)質(zhì)的影音平臺，如果你希望設(shè)計(jì)一款基于Android的高清影音播放器，那么首先需要做的不是設(shè)計(jì)硬件，而是去修改現(xiàn)有架構(gòu)的不足，或者干脆設(shè)計(jì)一個(gè)專用的架構(gòu)來取代Android的通用架構(gòu)。從源代碼分析，Android和原生的Linux底層能支持各種采樣率，開源也使得其具有改造基礎(chǔ)，因此，在技術(shù)實(shí)力強(qiáng)勁的公司手里，Android也可以烏雞變鳳凰。

四、請教Linux下ALSA聲道切換

解各參數(shù)含義及些基本概念

本度(sample)：本記錄音頻數(shù)據(jù)基本單位見8位16位

通道數(shù)(channel)：該參數(shù)1表示單聲道2則立體聲

楨(frame)：楨記錄聲音單元其度本度與通道數(shù)乘積

采率(rate)：每秒鐘采數(shù)該數(shù)針楨言

周期(period)：音頻設(shè)備處理所需要楨數(shù)于音頻設(shè)備數(shù)據(jù)訪問及音頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都單位

交錯(cuò)模式(interleaved)：種音頻數(shù)據(jù)記錄式交錯(cuò)模式數(shù)據(jù)連續(xù)楨形式存放即首先記錄完楨1左聲道本右聲道本（假設(shè)立體聲格式）再始楨2記錄非交錯(cuò)模式首先記錄周期內(nèi)所楨左聲道本再記錄右聲道本數(shù)據(jù)連續(xù)通道式存儲(chǔ)數(shù)情況我需要使用交錯(cuò)模式

period(周期):硬件斷間間隔間表示輸入延

聲卡接口指針指示聲卡硬件緩存區(qū)前讀寫位置要接口運(yùn)行指針循環(huán)指向緩存區(qū)某位置

frame size = sizeof(one sample) * nChannels

alsa配置緩存(buffer)周期(size)runtime幀(frames)形式存儲(chǔ)

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聲音編程介紹

ALSA表示高級Linux聲音體系結(jié)構(gòu)(Advanced Linux Sound Architecture)由系列內(nèi)核驅(qū)應(yīng)用程序編譯接口(API)及支持Linux聲音實(shí)用程序組篇文章我簡單介紹ALSA項(xiàng)目基本框架及軟件組主要集介紹PCM接口編程包括您自實(shí)踐程序示例

您使用ALSA原能新并唯用聲音API您想完低級聲音操作便能夠化控制聲音并化提高性能或者您使用其聲音API沒特性ALSA選擇您已經(jīng)寫音頻程序能想要ALSA聲卡驅(qū)添加本支持您音頻興趣想播放音頻文件高級API更選擇比SDL,OpenAL及些桌面環(huán)境提供工具集另外您能ALSA支持Linux環(huán)境使用ALSA

ALSA歷史

ALSA項(xiàng)目發(fā)起起Linux聲卡驅(qū)(OSS/Free drivers)沒積極維護(hù)并且落于新聲卡技術(shù)Jaroslav Kysela早先寫聲卡驅(qū)并由始ALSA項(xiàng)目隨便更發(fā)者加入發(fā)隊(duì)伍更聲卡支持API結(jié)構(gòu)重組

Linux內(nèi)核2.5發(fā)程ALSA合并官源碼樹發(fā)布內(nèi)核2.6ALSA已經(jīng)內(nèi)建穩(wěn)定內(nèi)核版本并廣泛使用

數(shù)字音頻基礎(chǔ)

聲音由變化氣壓組麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換電形式模/數(shù)(ADC)轉(zhuǎn)換器模擬電壓轉(zhuǎn)換離散本值聲音固定間間隔采采速率稱采率本輸數(shù)/模(DAC)轉(zhuǎn)換器比擴(kuò)音器轉(zhuǎn)換原模擬信號

本位表示本影響聲音轉(zhuǎn)換數(shù)字信號精確程度素另主要素采率奈奎斯特(Nyquist)理論要離散系統(tǒng)奈奎斯特頻率高于采信號高頻率或帶寬避免混疊現(xiàn)象

ALSA基礎(chǔ)

ALSA由許聲卡聲卡驅(qū)程序組同提供稱libasoundAPI庫應(yīng)用程序發(fā)者應(yīng)該使用libasound內(nèi)核ALSA接口libasound提供高級并且編程便編程接口并且提供設(shè)備邏輯命名功能發(fā)者甚至需要知道類似設(shè)備文件低層接口相反OSS/Free驅(qū)內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用級編程要求發(fā)者提供設(shè)備文件名并且利用ioctrl實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能向兼容ALSA提供內(nèi)核模塊模擬OSS前許OSS基礎(chǔ)發(fā)應(yīng)用程序需要任何改ALSA運(yùn)行另外libaoss庫模擬OSS需要內(nèi)核模塊

ALSA包含插件功能使用插件擴(kuò)展新聲卡驅(qū)包括完全用軟件實(shí)現(xiàn)虛擬聲卡ALSA提供系列基于命令行工具集比混音器(mixer)音頻文件播放器(aplay)及控制特定聲卡特定屬性工具

ALSA體系結(jié)構(gòu)

ALSA API解幾主要接口：

1 控制接口：提供管理聲卡注冊請求用設(shè)備通用功能

2 PCM接口：管理數(shù)字音頻放(playback)錄音(capture)接口本文續(xù)總結(jié)重點(diǎn)放接口發(fā)數(shù)字音頻程序用接口

3 Raw MIDI接口:支持MIDI(Musical Instrument Digital Interface),標(biāo)準(zhǔn)電樂器些API提供聲卡MIDI總線訪問原始接口基于MIDI事件工作由程序員負(fù)責(zé)管理協(xié)議及間處理

4 定器(Timer)接口：同步音頻事件提供聲卡間處理硬件訪問

5 序器(Sequencer)接口

6 混音器(Mixer)接口

設(shè)備命名

API庫使用邏輯設(shè)備名設(shè)備文件設(shè)備名字真實(shí)硬件名字插件名字硬件名字使用hw:i,j格式其i卡號j塊聲卡設(shè)備號第聲音設(shè)備hw:0,0.別名默認(rèn)引用第塊聲音設(shè)備并且本文示例真用插件使用另外唯名字比plughw:,表示插件插件提供硬件設(shè)備訪問提供像采率轉(zhuǎn)換軟件特性硬件本身并支持特性

聲音緩存數(shù)據(jù)傳輸

每聲卡都硬件緩存區(qū)保存記錄本緩存區(qū)足夠滿聲卡產(chǎn)斷內(nèi)核聲卡驅(qū)使用直接內(nèi)存(DMA)訪問通道本傳送內(nèi)存應(yīng)用程序緩存區(qū)類似于放任何應(yīng)用程序使用DMA自緩存區(qū)數(shù)據(jù)傳送聲卡硬件緩存區(qū)

硬件緩存區(qū)環(huán)緩存說數(shù)據(jù)達(dá)緩存區(qū)末尾重新緩存區(qū)起始位置ALSA維護(hù)指針指向硬件緩存及應(yīng)用程序緩存區(qū)數(shù)據(jù)操作前位置內(nèi)核外部看我應(yīng)用程序緩存區(qū)興趣所本文討論應(yīng)用程序緩存區(qū)

應(yīng)用程序緩存區(qū)通ALSA庫函數(shù)調(diào)用控制緩存區(qū)傳輸操作能導(dǎo)致接受延遲我稱延(latency)解決問題ALSA緩存區(qū)拆系列周期(period)(OSS/Free叫片斷fragments).ALSAperiod單元傳送數(shù)據(jù)

周期(period)存儲(chǔ)些幀(frames)每幀包含間點(diǎn)所抓取本于立體聲設(shè)備幀包含兩信道本圖1展示解程：緩存區(qū)解周期幀本圖包含些假定數(shù)值圖左右信道信息交替存儲(chǔ)幀內(nèi)稱交錯(cuò)(interleaved)模式非交錯(cuò)模式信道所本數(shù)據(jù)存儲(chǔ)另外信道數(shù)據(jù)

Over and Under Run

聲卡數(shù)據(jù)總連續(xù)硬件緩存區(qū)應(yīng)用程序緩存區(qū)間傳輸例外錄音例應(yīng)用程序讀取數(shù)據(jù)夠快循環(huán)緩存區(qū)新數(shù)據(jù)覆蓋種數(shù)據(jù)丟失稱overrun.放例應(yīng)用程序?qū)懭霐?shù)據(jù)緩存區(qū)速度夠快緩存區(qū)"餓死"錯(cuò)誤稱"underrun"ALSA文檔兩種情形統(tǒng)稱"XRUN"適設(shè)計(jì)應(yīng)用程序化XRUN并且恢復(fù)

典型聲音程序

使用PCM程序通類似面?zhèn)未a：

打放或錄音接口

設(shè)置硬件參數(shù)(訪問模式數(shù)據(jù)格式信道數(shù)采率等等)

while 數(shù)據(jù)要處理：

讀PCM數(shù)據(jù)(錄音)

或 寫PCM數(shù)據(jù)(放)

關(guān)閉接口

我文看些工作代碼我建議您Linux系統(tǒng)測試運(yùn)行些代碼查看輸并嘗試修改推薦代碼本文相關(guān)所實(shí)例清單FTP獲取：ftp.ssc.com/pub/lj/listings/issue126/6735.tgz

Listing 1. Display Some PCM Types and Formats

#include asoundlib.h>

int main() {

int val;

printf("ALSA library version: %s/n",

SND_LIB_VERSION_STR);

printf("/nPCM stream types:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_STREAM_LAST; val++)

printf(" %s/n",

snd_pcm_stream_name((snd_pcm_stream_t)val));

printf("/nPCM access types:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_ACCESS_LAST; val++)

printf(" %s/n",

snd_pcm_access_name((snd_pcm_access_t)val));

printf("/nPCM formats:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_FORMAT_LAST; val++)

if (snd_pcm_format_name((snd_pcm_format_t)val)

!= NULL)

printf(" %s (%s)/n",

snd_pcm_format_name((snd_pcm_format_t)val),

snd_pcm_format_description(

(snd_pcm_format_t)val));

printf("/nPCM subformats:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_SUBFORMAT_LAST;

val++)

printf(" %s (%s)/n",

snd_pcm_subformat_name((

snd_pcm_subformat_t)val),

snd_pcm_subformat_description((

snd_pcm_subformat_t)val));

printf("/nPCM states:/n");

for (val = 0; val <= SND_PCM_STATE_LAST; val++)

printf(" %s/n",

snd_pcm_state_name((snd_pcm_state_t)val));

return 0;

}

清單顯示些ALSA使用PCM數(shù)據(jù)類型參數(shù)首先需要做包括文件些文件包含所庫函數(shù)聲明其顯示ALSA庫版本

程序剩部迭代些PCM數(shù)據(jù)類型流類型始ALSA每迭代值提供符號量名并且提供功能函數(shù)顯示某特定值描述字符串看ALSA支持許格式我1.0.15版本支持達(dá)36種格式

程序必須鏈接alsalib庫通編譯需要加-lasound選項(xiàng)些alsa庫函數(shù)使用dlopen函數(shù)及浮點(diǎn)操作所您能需要加-ldl,-lm選項(xiàng)

面該程序Makefile:

CC=gcc

TARGET=test

SRC=$(wildcard *.c)

OBJECT= ${SRC:.c=.o}

INCLUDES=-I/usr/include/alsa

LDFLAGS=-lasound

all:$(TARGET)

$(OBJECT):$(SRC)

$(CC) -c $(INCLUDES) $<

$(TARGET):$(OBJECT)

$(CC) -o $@ $< $(LDFLAGS)

.PHONY:clean

clean:

@rm -rf $(OBJECT) $(TARGET) *~

Listing 2. Opening PCM Device and Setting Parameters

/*

This example opens the default PCM device, sets

some parameters, and then displays the value

of most of the hardware parameters. It does not

perform any sound playback or recording.

*/

/* Use the newer ALSA API */

#define ALSA_PCM_NEW_HW_PARAMS_API

/* All of the ALSA library API is defined

* in this header */

#include asoundlib.h>

int main() {

int rc;

snd_pcm_t *handle;

snd_pcm_hw_params_t *params;

unsigned int val, val2;

int dir;

snd_pcm_uframes_t frames;

/* Open PCM device for playback. */

rc = snd_pcm_open(&handle, "default",

SND_PCM_STREAM_PLAYBACK, 0);

if (rc < 0) {

fprintf(stderr,

"unable to open pcm device: %s/n",

snd_strerror(rc));

exit(1);

}

/* Allocate a hardware parameters object. */

snd_pcm_hw_params_alloca(?ms);

/* Fill it in with default values. */

snd_pcm_hw_params_any(handle, params);

/* Set the desired hardware parameters. */

/* Interleaved mode */

snd_pcm_hw_params_set_access(handle, params,

SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);

/* Signed 16-bit little-endian format */

snd_pcm_hw_params_set_format(handle, params,

SND_PCM_FORMAT_S16_LE);

/* Two channels (stereo) */

snd_pcm_hw_params_set_channels(handle, params, 2);

/* 44100 bits/second sampling rate (CD quality) */

val = 44100;

snd_pcm_hw_params_set_rate_near(handle,

params, &val, &dir);

/* Write the parameters to the driver */

rc = snd_pcm_hw_params(handle, params);

if (rc < 0) {

fprintf(stderr,

"unable to set hw parameters: %s/n",

snd_strerror(rc));

exit(1);

}

/* Display information about the PCM interface */

printf("PCM handle name = '%s'/n",

snd_pcm_name(handle));

printf("PCM state = %s/n",

snd_pcm_state_name(snd_pcm_state(handle)));

snd_pcm_hw_params_get_access(params,

(snd_pcm_access_t *) &val);

printf("access type = %s/n",

snd_pcm_access_name((snd_pcm_access_t)val));

snd_pcm_hw_params_get_format(params, &val);

printf("format = '%s' (%s)/n",

snd_pcm_format_name((snd_pcm_format_t)val),

snd_pcm_format_description(

(snd_pcm_format_t)val));

snd_pcm_hw_params_get_subformat(params,

(snd_pcm_subformat_t *)&val);

printf("subformat = '%s' (%s)/n",

snd_pcm_subformat_name((snd_pcm_subformat_t)val),

snd_pcm_subformat_description(

(snd_pcm_subformat_t)val));

snd_pcm_hw_params_get_channels(params, &val);

printf("channels = %d/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_rate(params, &val, &dir);

printf("rate = %d bps/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_period_time(params,

&val, &dir);

printf("period time = %d us/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_period_size(params,

&frames, &dir);

printf("period size = %d frames/n", (int)frames);

snd_pcm_hw_params_get_buffer_time(params,

&val, &dir);

printf("buffer time = %d us/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_buffer_size(params,

(snd_pcm_uframes_t *) &val);

printf("buffer size = %d frames/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_periods(params, &val, &dir);

printf("periods per buffer = %d frames/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_rate_numden(params,

&val, &val2);

printf("exact rate = %d/%d bps/n", val, val2);

val = snd_pcm_hw_params_get_sbits(params);

printf("significant bits = %d/n", val);

snd_pcm_hw_params_get_tick_time(params,

&val, &dir);

printf("tick time = %d us/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_batch(params);

printf("is batch = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_block_transfer(params);

printf("is block transfer = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_double(params);

printf("is double = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_half_duplex(params);

printf("is half duplex = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_is_joint_duplex(params);

printf("is joint duplex = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_overrange(params);

printf("can overrange = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_mmap_sample_resolution(params);

printf("can mmap = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_pause(params);

printf("can pause = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_resume(params);

printf("can resume = %d/n", val);

val = snd_pcm_hw_params_can_sync_start(params);

printf("can sync start = %d/n", val);

snd_pcm_close(handle);

return 0;

}

以上就是小編對于alsa景觀設(shè)計(jì)大賽時(shí)間問題和相關(guān)問題的解答了，如有疑問，可撥打網(wǎng)站上的電話，或添加微信。

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