正确调整 Alsa 缓冲区大小，奇怪的 API

Question

我目前正在开展一个项目，需要我使用 Alsa 进行一些采样。我试图正确配置所有内容，但我坚持如何正确调整我的阅读大小。

有两个原语似乎对我的任务很有趣：

snd_pcm_hw_params_get_period_time
snd_pcm_hw_params_get_buffer_size

第一个原语的名称表明输出将是采样周期的时间长度，但这很奇怪：如果我将采样率设置为 f = 44100Hz 采样周期（以纳秒为单位）应为 T0 = 1e9 / 44100 ~= 22676 ns 而函数将回答 T1 = 725 us = 725000 ns 。

同时，即使我被要求使用非锁定原语，我也会尝试分析锁定“readi”所需的时间，结果发现该示例需要 T2 = 8028603 ns最好情况下的时间，最坏情况下的 T3 = 12436217 ns。

最后我不明白以下两个的含义是什么：

snd_pcm_hw_params_get_buffer_time
snd_pcm_hw_params_get_period_size

我不明白如何测量缓冲区的时间和周期的大小，但是前者返回与 get_buffer_size 相同的值，而后者返回与 get_period_time 相同的值。

有什么提示吗？

Answer 1

ALSA 有一些奇怪的^W特定术语：

• 帧：样本 x 通道（即：立体声帧由两个样本组成，单声道帧由 1 个样本组成，...）
• 周期：设备确认传输到之后传输的样本数应用程序（通常通过中断）。

*_size 函数似乎返回帧中的大小。

华泰

Answer 2

这是我的声卡初始化函数。

首先，我设置所需的参数。

static
int init_soundcard (snd_pcm_t *handle, unsigned *rate, uint8_t channels,
                    snd_pcm_uframes_t *nframes, unsigned *period)
{
    snd_pcm_hw_params_t *hwparams;
    int err;

    snd_pcm_hw_params_alloca(&hwparams);

    err = snd_pcm_hw_params_any(handle, hwparams);
    if (err < 0) return err;

    err = snd_pcm_hw_params_set_rate_near(handle, hwparams, rate, NULL);
    if (err < 0) return err;

    err = snd_pcm_hw_params_set_access(handle, hwparams,
                                       SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);
    if (err < 0) return err;

    err = snd_pcm_hw_params_set_format(handle, hwparams,
                                       SND_PCM_FORMAT_S16_LE);
    if (err < 0) return err;

    err = snd_pcm_hw_params_set_channels(handle, hwparams, channels);
    if (err < 0) return err;

当每个参数都正确设置后，参数将应用于句柄：

    err = snd_pcm_hw_params(handle, hwparams);
    if (err < 0) return err;

应用后，勇敢的程序员可以获得所需的数据，如下所示：

get_period_size_min() 给出将包含采样的缓冲区的最小大小（以帧为单位）。具有此大小的缓冲区足够宽。

    err = snd_pcm_hw_params_get_period_size_min(hwparams, nframes, NULL);
    if (err < 0) return err;

这是相当违反直觉的，但正确的采样周期并不像人们想象的那样由 1/rate 给出。可以使用 get_period_time() 原语获取采样周期！

    err = snd_pcm_hw_params_get_period_time(hwparams, period, NULL);
    if (err < 0) return err;

    return 0;
}

Answer 3

根据我使用和阅读 ALSA 库的理解，这段时期与硬件中断有关。如果您使用

snd_pcm_hw_params_get_period_size()

它，它将返回通过中断传递给硬件的帧数。同样，如果您使用

snd_pcm_hw_params_get_period_time()

You will get the time in us (10^-6) ，这些帧将被插入。因此可以获得“真实”采样率

snd_pcm_hw_params_get_period_size()*1000000/snd_pcm_hw_params_get_period_time()