Alsa UCM

Alsa Use Case Manager（用例管理器）描述如何为某些用例（如 “播放音频”、“通话”）设置 mixer 混频器。它还描述如何修改 mixer 混频器状态以将音频路由到某些输出和输入，以及如何控制这些设备。

这基本上涵盖了 Pulseaudio 中配置 (profile) 所做的相同的事情，除了 UCM 文件更容易编写，并且在不运行 Pulseaudio 的情况下也可以工作。如果声卡的 UCM 配置存在，则 pulseaudio 将忽略内置的配置 (profile)，并基于 UCM 文件生成一个配置 (profile)。

官方文档：https://www.alsa-project.org/alsa-doc/alsa-lib/group__ucm__conf.html。

声卡名称

你需要做的第一件事是确定声卡名称，它被用作 UCM 主文件的目录和文件名。你可以使用 alsa-utils 包中的 aplay 命令来确定它：

$ apk add alsa-utils
$ aplay -l
card 0: sun50ia64audio [sun50i-a64-audio], device 0: 1c22c00.dai-sun8i-codec-aif1 sun8i-codec-aif1-0 [1c22c00.dai-sun8i-codec-aif1 sun8i-codec-aif1-0]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0

在这个例子中你需要的名称是方括号中的第一个名称：sun50i-a64-audio。

第一个用例

下一步是创建一个包含 mixer 混合器可用用例列表的文件。该文件将以上面小节中所述的规则命名：

/usr/share/alsa/ucm2/sun50i-a64-audio/sun50i-a64-audio.conf

Syntax 2

SectionUseCase."HiFi" {
    File "HiFi"
    Comment "Play high quality music"
}

对于每个用例，都将有一个 SectionUseCase 块。后面直接用引号括起来的名称是 "verb"，它是配置 (profile) 的内部名称。它必须是来自 alsa 的预定义用例之一。目前定义的有如下这些：

• "Inactive"
• "HiFi"
• "HiFi Low Power"
• "Voice"
• "Voice Low Power"
• "Voice Call"
• "Voice Call IP"
• "FM Analog Radio"
• "FM Digital Radio"

要创建的最重要的配置 (profile) 是 HiFi，它是声卡的主音频播放配置 (profile)。对于其它一些配置 (profile)，Alsa 并没有明确定义它们的实际用途。

配置 (profile) 的第一个设置是 File 行。这定义了包含该用例的确切 mixer 混合器配置的文件的文件名。

这个例子中的第二个设置是 Comment。它用作 alsaucm 工具和 Pulseaudio 中的显示名称。它可以自由定义。

用例定义

最复杂的部分是需要创建的 HiFi 文件的实际内容。该文件基本上是启用/禁用 mixer 混频器的脚本和从一个输入/输出移动到另一个输入/输出的命令的集合。

这是一个用例文件的最小示例。

/usr/share/alsa/ucm2/sun50i-a64-audio/HiFi

SectionVerb {
    EnableSequence [
        cset "name='Headphone Playback Switch' off"
        cset "name='Headphone Source Playback Route' DAC"
        cset "name='Headphone Playback Volume' 50%"
    ]
    DisableSequence [
    ]

    Value {
        PlaybackPCM "hw:${CardId},0"
        CapturePCM "hw:${CardId},0"
    }
}

SectionVerb 块定义了启用/禁用这个用例需要运行的命令。这主要是用来使整个 mixer 混频器在启动时处于已知状态，所以在这里为 mixer 混频器中的所有 controls 控件设置一个值可能是个好主意。

本节中的命令均为 cset 命令。这些命令对应于你常常通过 alsa-utils 包中的 amixer 工具使用的命令。第一个命令当直接通过 amixer 运行时做这些事情：

$ amixer cset name='Headphone Playback Switch' off
numid=36,iface=MIXER,name='Headphone Playback Switch'
  ; type=BOOLEAN,access=rw------,values=2
  ; values=on,on

要获得你可以设置的所有 controls 控件的列表，你也可以使用如下的 amixer 命令：

$ amixer controls
numid=35,iface=MIXER,name='Headphone Source Playback Route'
numid=36,iface=MIXER,name='Headphone Playback Switch'
numid=17,iface=MIXER,name='Headphone Playback Volume'
... a lot more lines here ...

这些应该很容易就可以与你在 alsamixer 中看到的 controls 控件关联起来。Controls 控件遵循标准的命名方案。alsamixer 的播放页上设备的音量滑块称为 $name Playback Volume，采集页上相同的 control 控件称为 $name Capture Volume。播放音量滑块下面的静音按钮称为 $name Playback Switch，采集页上的启用开关称为 $name Capture Switch。Controls 控件中没有音量滑块但有文本选择的控件名称为 $name Playback Route。

800px-Alsa_mixer_mapping.png

调试 UCM 配置

重新加载 UCM 配置

alsaucm reload 重新加载配置，但如果你正在使用 PulseAudio，你还需要以某种方式重启 PulseAudio。要方便地重新加载 alsaucm 和 PulseAudio，你可以运行alsaucm reload && killall -9 pulseaudio。

监视 ALSA 事件

alsactl monitor 允许你监视 ALSA 事件，特别是插孔检测。如果你想要在插孔插入或移除时修改 ALSA 设置，则日志中的事件名称必须与 UCM 配置 JackControl 匹配。

使用 plain ALSA 来查找控件

使用 ALSA UCM 寻找正确的控件是一件很痛苦的事情，但为了让你的生活更轻松：

1. 禁用 PulseAudio 或 PipeWire，以便 ALSA UCM 根本不活动。
2. 使用 amixer -c $CARD cset iface=MIXER,name='$CONTROL' '$VALUE' 编写一个简单的脚本。
3. 执行脚本来设置混音器。
4. 通过 aplay -D plughw:$CARD,$DEVICE /usr/share/sounds/alsa/Front_*.wav 测试你的声音。

重复此操作，直到找到混音器的工作列表，以将音频播放到所需的输出设备。还要确保混音器列表足以在重新启动后直接工作。一旦你弄清楚了它们，你就可以转换到 ALSA UCM 配置，这样你就可以确保混音器至少是正确的，而不受 ALSA UCM 或 PulseAudio/PipeWire 的影响。

控件列表

amixer 可以为你提供有关可用控件的大量信息：

• amixer -c $CARD scontrols
• amixer -c $CARD scontents

TinyALSA 可以为你提供更具可读性的版本。TinyALSA 不在 repos 存储库中，但可以按如下方式编译：

1. git clone https://github.com/tinyalsa/tinyalsa
2. apk add alpine-sdk linux-headers
3. make

编译 TinyALSA 之后，该工具在 utils 中，你可能需要 tinymixer。

检查控件是否被实际调用

有时你可能想知道你在 ALSA UCM 部分中定义的控件是否被调用。ALSA UCM 允许使用 shell 和 exec 命令执行任意命令。你可以添加

 shell "/bin/echo 'My Control was called in X' >> /tmp/alsa-ucm.txt"

来调试你的序列。输出将出现在 /tmp/alsa-ucm.txt 文件中。

关键字

• ConflictingDevice：表示与其它设备冲突。例如：听筒和耳机在由相同编解码器驱动时可能彼此不兼容。
• EnableSequence：指定 amixer 命令以启用设备或 verb。
• DisableSequence：指定 amixer 命令以禁用设备或 verb。
• TransitionSection."$SECTIONDEVICE"：执行从一个设备到另一个设备的命令。
• BootSequence：当声卡配置尚不可用时仅执行一次的命令，对于设置初始音量很有用。
• FixedBootSequence：每次启动时执行的命令，对于取消某些事情的静音很有用。

大多数关键字都记录在官方文档中：https://www.alsa-project.org/alsa-doc/alsa-lib/group__ucm__conf.html。

声卡的配置：

 SectionVerb {
   Value {
     // Values to config this card, example for HiFi profile:
     TQ "HiFi"
   }
   EnableSequence [
     // mixer control to be set when the card is initialized
   ]
   DisableSequence [
     // mixer control to be set when the card is destroyed
   ]
 }

设备的配置：

 SectionDevice."Speaker" { // The node name.
   Value {
     // Values to config this node
   }
   EnableSequence [
     // mixer control to be set when this node is selected
   ]
   DisableSequence [
     // mixer control to be set when this node is unselected
   ]
 }

原文。

Done.