【ALSA】播放器声卡设备打开失败问题，音频流播放问题分析-半生瓜のblog

播放器声卡设备绑定问题

背景: TTS引擎合成的PCM音频流，送给播放器，到指定声卡完成音频播放；

原本使用GStreamer + alsasink插件，输出到alsa的指定声卡设备中

const std::string pipeline_desc =
    "appsrc name=mysrc ! "        // 从应用层推送音频数据的源
    "audioconvert ! "             // 转换音频格式（采样位宽、通道数等）
    "audioresample ! "            // 重采样（调整采样率）
    "alsasink device=my_audio_device ";  // 用 ALSA 输出到指定设备

最开始，这里指定的device是default，导致输出到了hw:0,0，0号声卡的第0个设备，对应UI上多媒体的音量控制。

问题: 绑定的音频设备有问题，导致多媒体播放 + 唤醒卡顿，唤醒&交互音量忽大忽小，还有在连接蓝牙的情况下，TTS播报会非常卡顿

推测是由于多路音频输入同一个设备，造成的音频竞争。

解决过程: 查看设备->研究GStreamer问题->转换到直接调ALSA API 重构播放器

检查设备绑定问题

使用命令行测试，UI上的语音服务音量调节按钮，具体控制的是哪个声卡设备，以此确定了到底应该将音频流输出到哪个声卡设备。

# hw0，5 或者 my_audio_device 这个自定义的音频设备
aplay -D hw:0,5 test.wav
# 以及检测Mixer空间状态变化
alsactl monitor

同时，并没有发现自定义声卡名字的配置，可能客户给出的设备名，是定义在系统底层硬件上的。

/etc/asound.conf
or
~/.asoundrc

并且检查混音器 TTS_MIXER 的相关信息。

sh-4.4# amixer -c 0 scontents | grep -A 5 TTS_MIXER Simple mixer control 'TTS_MIXER',0 Capabilities: volume volume-joined Playback channels: Mono Capture channels: Mono Limits: 0 - 131072 Mono: 58894 [45%]

Mixer（混音器）是 ALSA 中负责 音量控制 和 信号路由管理 的一部分。

简单来说，ALSA Mixer 就是管理和控制音频设备音量、静音、声道平衡等参数的组件。

检查音频设备的权限

# p->playback播放
# c->capture捕获
xuan@xuan:~$ ls -l /proc/asound/card0/

发现权限是够得，并没有问题。

检查SDS服务，在尝试播音频的时候，操作的声卡设备文件

lsof -p <pid> | grep pcm

发现，打开的是pcm0p，并不是pcm5p，所以还是得看，为什么代码中GStreamer打开的不对。

提高GStreamer日志等级，命令行启动服务，检查初始化日志

LOG                     alsa gstalsasink.c:1326:gst_alsasink_open:<alsasink0> Opened device plughw:0,5

DEBUG                   alsa gstalsa.c:470:gst_alsa_open_iec958_pcm:<alsasink0> Generated device string "plughw:0,5:{AES0 0x02 AES1 0x82 AES2 0x00 AES3 0x02}"
WARN                    alsa conf.c:5453:parse_args: alsalib error: Parameter DEV must be an integer
WARN                    alsa conf.c:5560:snd_config_expand: alsalib error: Parse arguments error: Invalid argument
WARN                    alsa pcm.c:2660:snd_pcm_open_noupdate: alsalib error: Unknown PCM plughw:0,5{xxx}
DEBUG                   alsa gstalsa.c:476:gst_alsa_open_iec958_pcm:<alsasink0> failed opening IEC958 device: Invalid argument

LOG                     alsa gstalsasink.c:1326:gst_alsasink_open:<alsasink0> Opened device multimedia_device

发现它尝试打开我们所指定的0,5设备了，然后尝试使用iec958解析，但是失败了，不过这里似乎并不影响后续流程，接着尝试打开multimedia_device设备，成功了，所以走了多媒体设备输出音频。

检查GStreamer1.12.4源码发现

gst_alsasink_prepare (GstAudioSink * asink, GstAudioRingBufferSpec * spec)
{
  GstAlsaSink *alsa;
  gint err;

  alsa = GST_ALSA_SINK (asink);

  if (alsa->iec958) {
    snd_pcm_close (alsa->handle);
    alsa->handle = gst_alsa_open_iec958_pcm (GST_OBJECT (alsa), alsa->device);
    if (G_UNLIKELY (!alsa->handle)) {
      goto no_iec958;
    }
  }

  if (!alsasink_parse_spec (alsa, spec))
    goto spec_parse;
------
  if(alsa->channels > 2) {
	gst_alsasink_set_device(MULTIMEDIA2_DEVICE, alsa);
  }else {
	gst_alsasink_set_device(MULTIMEDIA_DEVICE, alsa);
  }
------

像是尝试IEC958打开失败后，走了fallback，一定会走到 gst_alsasink_set_device(MULTIMEDIA_DEVICE, alsa); ，打开multimedia设备。

解决方案

尝试自定义设备名称——不可以，系统中不好添加新配置文件，而且这个方案似乎也会走到上述逻辑；
修改GStreamer源码——不可以，同样改动很大；
使用原生ALSA API重构播放器——可以，可控。

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播放器声卡设备绑定问题

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