Linux_Audio_开发指南.pdf
音频基础
- 采样频率（sample rate）：录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数。
- 通道数（channel）：分为单声道mono；立体声stereo。两个声道，说明只有左右两边有声音传过来。
- 比特率（bitrate）：也叫码率。针对编码格式，表示压缩编码后每秒的音频数据量大小。计算公式：比特率 = 采样率 x 采样精度 x 声道数。单位kbps。
- 量化位数：指每个采样点里传输的数字信号次数，一般有8位、16位、32位等。S3C2440只支持8位和16位。
全志声卡
在 Sunxi 中，从 Linux 软件上通常存在 4 类音频设备。分别为 audiocodec，daudio，dmic，spdif
音频硬件框架图
AudioCodec 模块
芯片内置音频接口
- 支持多种采样率格式(8KHz，11.025KHz，12KHz，16KHz，22.0KHz，24KHz，32KHz，44.1KHz ，48KHz，96KHz，192KHz)，其中录音最大支持 48KHz；
- 支持同时 playback 和 record(全双工模式)；
- 支持 mixer 接口;
- 支持 dapm 接口；
- 支持 16bit/20bit 数据精度；
- 支持 DAC，采样率为 8KHz~192KHz，支持差分输出；
- 支持 ADC，采样率为 8KHz~48KHz，支持差分输入；
Daudio模块
数字音频接口，可配置成 i2s/pcm 格式标准音频接口
- 支持多种采样率格式(8KHz，11.025KHz，16KHz，22.05KHz，24KHz，32KHz，44.1KHz，48KHz，88.2KHz，96KHz，176.4KHz，192KHz)
- 支持 mono 和 stereo 模式，支持 1-8 通道；
- 支持同时 playback 和 record(全双工模式)；
- 支持 i2s、pcm 协议格式配置；
- 支持 16bit/24bit/32bit 数据精度；
DMIC 模块
外置数字 MIC 接口
- 支持多种采样率格式(8KHz，11.025KHz，16KHz，22.05KHz，24KHz，32KHz，44.1KHz，48KHz）
- 最多支持 8 通道;
- 只支持 record;
- 支持 64 OSR 以及 128 OSR;
- 支持 16bit/24bit 数据精度
S/PDIF 模块功能
外置音响音频设备接口，一般使用同轴电缆或光纤接口
- 支持多种采样率格式 (44.1KHz，48KHz，96KHz，192KHz);
- 支持单声道和立体声输出;
- 支持 16bit/20bit/24bit 数据精度
查看声卡
sh-4.4# cat /proc/asound/cards
0 [audiocodec ]: audiocodec - audiocodec
audiocodec
sh-4.4# ls -al dev/snd/
total 0
drwxr-xr-x 3 root root 140 Jan 1 00:00 .
drwxr-xr-x 12 root root 2660 Jan 1 00:00 ..
drwxr-xr-x 2 root root 60 Jan 1 00:00 by-path
crw-rw---- 1 root root 116, 0 Jan 1 00:00 controlC0
crw-rw---- 1 root root 116, 24 Jan 1 00:00 pcmC0D0c
crw-rw---- 1 root root 116, 16 Jan 1 00:00 pcmC0D0p
crw-rw---- 1 root root 116, 33 Jan 1 00:00 timer
声卡驱动
t113_linux/kernel/linux-5.4/sound/soc/sunxi$ tree -L 2
.
├── Kconfig
├── Makefile
├── sun20iw1-codec.c
├── sun20iw1-codec.h
├── sun20iw1-sndcodec.c
├── sun4i-codec.c
├── sun4i-i2s.c
├── sun4i-spdif.c
├── sun50i-codec-analog.c
├── sun50iw10-codec.c
├── sun50iw10-codec.h
├── sun50iw10-sndcodec.c
├── sun50iw12-codec.c
├── sun50iw12-codec.h
├── sun50iw12-sndcodec.c
├── sun8i-adda-pr-regmap.c
├── sun8i-adda-pr-regmap.h
├── sun8i-codec-analog.c
├── sun8i-codec.c
├── sun8iw20-codec.c // Sunxi平台具体芯片codec解码器代码
├── sun8iw20-codec.h
├── sun8iw20-sndcodec.c
├── sunxi-daudio.c
├── sunxi-daudio.h
├── sunxi-dmic.c
├── sunxi-dmic.h
├── sunxi-dummy-cpudai.c
├── sunxi-hdmi.c
├── sunxi-pcm.c
├── sunxi-pcm.h
├── sunxi-rpaf
│ ├── component
│ └── sunxi-hifi
├── sunxi-rx-sync.c
├── sunxi-rx-sync.h
├── sunxi-simple-card.c
├── sunxi_sound_log.h
├── sunxi-spdif.c
└── sunxi-spdif.h
音频软件框架图
为了更好地支持嵌入式处理器和移动设备中的音频 codec 的一套软件体系，ASOC 将音频系统分为 3 部分：Machine，Platform 和 Codec。
Codec 驱动
ASoC 中的一个重要设计原则就是要求 Codec 驱动是平台无关的，它包含了一些音频的控件（Controls），音频接口，DAMP（动态音频电源管理）的定义和某些 Codec IO 功能。 为了保证硬件无关性，任何特定于平台和机器的代码都要移到 Platform 和 Machine 驱动中。
Platform 驱动
它包含了该 SoC 平台的音频 DMA 和音频接口的配置和控制（I2S，PCM 等等）；一般不包含与板子或 codec 相关的代码。
Machine 驱动
单独的 Platform 和 Codec 驱动是不能工作的，它必须由 Machine 驱动把它们结合在一起才能完成整个设备的音频处理工作。
音频播放命令 aplay
aplay -Dhw:audiocodec -vvv rp_test/test.wav
sh-4.4# aplay -Dhw:audiocodec -vvv rp_test/test.wav
Playing WAVE 'rp_test/test.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 44100 Hz, Stereo
Hardware PCM card 0 'audiocodec' device 0 subdevice 0
Its setup is:
stream : PLAYBACK
access : RW_INTERLEAVED
format : S16_LE
subformat : STD
channels : 2
rate : 44100
exact rate : 44100 (44100/1)
msbits : 16
buffer_size : 22052
period_size : 5513
period_time : 125011
tstamp_mode : NONE
tstamp_type : MONOTONIC
period_step : 1
avail_min : 5513
period_event : 0
start_threshold : 22052
stop_threshold : 22052
silence_threshold: 0
silence_size : 0
boundary : 1445199872
appl_ptr : 0
hw_ptr : 0
./buildroot/buildroot-201902/package/alsa-utils
./out/t113/evb1_auto/longan/buildroot/target/usr/bin/aplay
音频播放命令 tinyplay
tinyplay rp_test/test.wav
tinyplay -v 50 rp_test/test.wav
