Linux a zvuk

URL této stránky:

http://www.phil.muni.cz/~letty/linuxfaq/linux+zvuk.html

Co je potřeba

Mít podporu v jádře
to znamená při konfiguraci jádra odpovědět Y nebo M na otázku Sound card support, povolit správnou zvukovou kartu a nastavit hodnoty (IRQ, IO base, DMA, případně jiné parametry podle typu karty), se kterými karta funguje správně
v. t. linux/drivers/sound/Readme.cards, sekce Configuring sound driver (with Linux)
- přímo v jádře
  to je vhodnější pro trvalé používání správně nastavené karty. Po přeložení jádra (a přesunutí do správného adresáře, editaci /etc/lilo.conf a spuštění lilo) je nutno přebootovat
- jako modul
  nevyhnutelné pokud je jádro příliš velké; stačí, pokud máte funkční jádro např. přímo z distribuce a chcete jenom přidat zvukovou kartu; neocenitelná možnost zejména zpočátku při experimentování s nastavením; nevyhnutelné v případě, že karta je PNP a je třeba ji napřed inicializovat pomocí isapnptools.
  Přeložený a nainstalovaný modul je možno ihned vložit do jádra příkazem insmod nebo modprobe nebo nechat kerneld provést autoload při první zvukové operaci, pokud to jde.
  Některé distribuce již mají zvukové ovladače přeloženy jako modul - např. nový RedHat 5.2 je má v balíku kernel, pak odpadá nutnost překládat jádro, stačí nastavit /etc/conf.modules nebo využít programu sndconfig, který základní nastavení vygeneruje sám. Pak už jen spustit příkaz modprobe sound nebo znovu nastartovat systém.
Mít vytvořeny speciální soubory v adresáři /dev
to je snad již ve všech dnešních distribucích linuxu splněno; pokud neexistují, stačí spustit skript MAKEDEV v adresáři /dev s parametrem audio
Jak zjistit, jestli je karta podporována
V souboru linux/drivers/sound/Readme.cards musí být přímo vyjmenovaná příslušná karta nebo její hodně kompatibilní klon nebo aspoň hlavní čip karty
Zvuková zařízení podporovaná systémem OSS
Jak zkontrolovat nastavení
Viz linux/drivers/sound/Readme.linux
cat /dev/sndstat: zobrazí status zvukového subsystému; v jádrech jedničkové a dvojkové řady je totéž zapsáno v /proc/sound
cat /proc/ioports: zobrazí obsazení portů
cat /proc/interrupts: zobrazí obsazení přerušení
cat /proc/dma: zobrazí obsazení dma kanálů
v případě modulu cat /proc/modules: zobrazí zavedené moduly (totéž, co příkaz lsmod)
Co dělat při problémech
Příkaz cat /dev/sndstat vypíše všechna rozpoznaná zařízení
S plug-and-play kartami jsou potíže, pokud se při bootování linuxu karta nadetekuje špatně nebo vůbec, pomůže většinou nastavení karty dosovskými prostředky a teplý start Linuxu nebo nabootování pomocí loadlin.
Lepší možností je nastavit PNP kartu pomocí isapnptools, pak ovšem musí být zvukový ovladač přeložen jako modul, protože nastavení programem isapnp je nutno provést před inicializací ovladače zvukové karty.
/dev/???: No such file or directory
Neexistují speciální soubory pro zvuková zařízení
Situace by neměla nastat. Pokud nastane, vytvořte příslušné speciální soubory.
/dev/???: No such device
V jádře nejsou ovladače pro zvukovou kartu.
Pokud je jádro modulární, stačí zvukové moduly nahrát pomocí insmod nebo modprobe.
No such device or address opening audio device /dev/dsp
No such device or address opening audio device /dev/audio
Buďto jádro není nakonfigurováno pro práci se speciálním souborem /dev/dsp nebo ovladač při inicializaci kartu nepoznal. Řešení: znovu přeložit jádro, nakonfigurovat ovladači jeho oblíbené hodnoty, zkusit nabootovat z DOSu pomocí loadlin, přeložit ovladač jako modul a inicializovat kartu pomocí isapnptools.
Error: Device busy for sound devices
Již nějaký proces zařízení používá. Jeho PID a jméno zjistíme příkazem fuser:
```
$ fuser -v /dev/dsp
/dev/dsp:             USER       PID ACCESS COMMAND
                      tranter    265 f....  tracker
```
Užitečné dokumenty
Sound HOWTO
The Linux Sound HOWTO Jeff Tranter, jeff_tranter@pobox.com v1.20, 24 March 1999
Sound-Playing HOWTO (jeho neoficialni aktualni verze)
The Linux Sound Playing HOWTO Yoo C. Chung, wacko@laplace.snu.ac.kr v1.6, 11 August 1998
ALSA - jiná větev ovládačů zvukovek
Alsa-sound - ALSA mini HOWTO
Článek o ALSe na Netáčiku
Soundblaster-AWE mini HOWTO
linux/drivers/sound/Readme*
linux/drivers/sound/příslušný-ovladač.c
linux/Documentation/sound/ (pouze v jádrech jednotkové a dvojkové řady)
AWE 32 FAQ od Creative Labs
ISA PnP FAQ
Domovska stranka projektu PnP ovladacu
Jak funguje a co obsahuje zvuková karta
Jak funguje syntéza zvuku
Csound for Linux, in: Linux Journal, February 1998, issue 58, pp. 38-44
Jak funguje Csound. Zpracování zvuku v reálném čase, popis programů, odkazy na důležité zdroje
Poznámky
Ovladače v jádrech řady 2.0:
není plně podporovaná např. Sound Blaster od verze AWE
Jádra řady 2.1: úplně nové ovladače OSS Free včetně podpory pro AWE 32 a vyšší
Teoreticky je možné provozovat speaker (malý reproduktorek přilepený někde v počítači) stejně jako zvukovou kartu, ale kvalita je hodně špatná
Zkušenosti
Vibra 16S (plně kompatibilní s SB 16)
chodí naprosto bez problémů, ovladač jí vnutí nastavení, takže může být přímo v jádře [tp]
Bravo Sound 16, chip OPTi 82c930 (kompatibilní s SB 16 Pro a MS Sound System)
funguje dobře (44 kHz, stereo) s ovladači OSS a tedy i v jádrech 2.1.xxx
v jádrech 2.0.32 v režimu kompatibilním s SB je nutno nastavit v DOSu nebo pomocí isapnptools, v režimu MSS je hodně nestabilní;
v jádrech 2.0.34 funguje dobře [lv]
Konfigurace ESS 1868 (SB kompatibilní) [md]
Zvuková karta na noteboocích Gericom (chip ESS 1788, SB kompatibilní) [ScoS]
Chyba při více PnP kartách:
Pokud mate v PC dve karty, napr. interni modem s jednim seriovym portem, pnpdump vypise vsechno OK, napr. (LD 0 (IO 0 (BASE 0x3e8)) (IRQ 11 (LEVEL E+)) ... ). U Soundblasteru (nebo obecne u karty s vice LD, ale nemam to overeno, neb nemam nic jineho nez soundblastera) zacina najednou vypis pripustnych konfiguraci u (LD 1 ... ), ackoliv zvukove zarizeni ma byt (LD 0 ... ). IDE rozhrani soundblateru pak je vypsano jako (LD 2 ...) (ma byt LD1), atd. Chyba může být v SoundBlasteru nebo pnpdump (1.15a). [jv]

SB PCI 64

  podivejte se na /proc/pci:
$ cat /proc/pci
  pokud je tam retezec 'Ensoniq', pak je to Vas SB 64 PCI - Creativ
Labs totiz koupily firmu Ensoniq a jejich karty nazyvaji SoundBlaster,
i kdyz se SoundBlasterem 16,32,64 AWE nemaji nic spolecneho...
Zkuste odpovidajici ovladac, tj. bud es1370 nebo es1371 (viz. /proc/pci).
[hp]

Příklad konfigurace SB AWE 32 v jádrech řady 2.1 a 2.2

Postup je nyní podrobně popsaný v souboru linux/Documentation/sound/AWE32

V menu Sound card support odpovědět M (module) na otázky

OSS Sound modules
100% Sound Blaster compatibles
Generic OPL2/OPL3 FM synthesizer support
FM synthesizer (YM 3812/OPL 3)

na ostatní otázky odpovědět N
V podmenu Additional low level sound drivers odpovědět M

AWE 32 Synth

Dále je nutno:
Získat isapnptools, příkazem pnpdump > /etc/isapnp.conf (od verze 1.15a akceptuje přepínač -c, někdy je nutné ho použít, někdy to pomůže; poslední verze je 1.18), vygenerovat soubor /etc/isapnp.conf, odkomentovat, příp. podle návodu opravit příslušné řádky (AWE sekce, LD 3). V nové verzi isapnptools (1.15a) by se měl už soubor vygenerovat víceméně správně.
Získat program awesfx a zvukovou banku synthgm.sbk. Pro přehrávání midi souborů se musí použít playmidi verze alespoň 2.4 nebo speciální program drvmidi.
/etc/isapnp.conf může vypadat takto:

(READPORT 0x0203)
(ISOLATE)
(IDENTIFY *)
(CONFIGURE CTL0042/46538 (LD 0
(INT 0 (IRQ 5 (MODE +E)))
(DMA 0 (CHANNEL 1))
(DMA 1 (CHANNEL 5))
(IO 0 (BASE 0x0240))
(IO 1 (BASE 0x0330))
(IO 2 (BASE 0x0388))
(ACT Y)
))
(CONFIGURE CTL0042/46538 (LD 1
(ACT Y)
))
(CONFIGURE CTL0042/46538 (LD 2
(ACT Y)
))
(CONFIGURE CTL0042/46538 (LD 3
(IO 0 (BASE 0x0620))
(IO 1 (BASE 0x0A20))
(IO 2 (BASE 0x0E20))
(ACT Y)
))
(WAITFORKEY)

/etc/conf.modules může vypadat takto:

alias char-major-14 sb
post-install sound modprobe -k sb
options sb io=0x240 irq=5 dma=1 dma16=5 mpu_io=0x330
post-install sb modprobe -k opl3
options opl3 io=0x388
post-install opl3 modprobe -k v_midi
post-install v_midi modprobe -k awe_wave
post-install awe_wave /usr/bin/sfxload /usr/share/sound/synthgm.sbk \
 & /usr/bin/drvmidi /usr/share/sound/bach.mid

Příklad konfigurace SB AWE 32 v jádrech řady 2.0.*

V menu Sound card support odpovědět Y na otázky

Sound blaster support
/dev/dsp and /dev/audio support
MIDI interface support
FM synthesizer support

správně nastavit hodnoty

I/O base
Sound Blaster IRQ
Sound Blaster DMA
Sound Blaster 16 bit DMA
MPU 401 I/O base
Audio DMA buffer size ponechat hodnotu 65536

Jinou možností je stáhnout si nejnovější ovladače OSS Free a postupovat podle souboru README (postup je podobný jako u jádra 2.1 a 2.2).

Další větev ovladačů tvoří ALSA - Advanced Linux Sound Architecture (We can make better sound), která má např. pro SB16/AWE podporu pro full duplex.

Příklad konfigurace karty Bravo Sound

Pri kompilacii jadra linuxu (2.0.34) treba v casti Sound nastavit tieto
parametre:

Sound Card support: Yes
Support for MAD16 and/or Mozart basedcards: Yes
/dev/dsp and /dev/audio support: Yes
MIDI interface support: Yes

MAD16 audio I/O base: 530
MAD16 audio IRQ: 7
MAD16 audio DMA: 1
MAD16 second (duplex) DMA: 0
MAD16 MIDI I/O base: 330
MAD16 MIDI IRQ: 9
Audio DMA buffer size: 65536

(vsetky ostatne ovladace a typy zvukovych kariet musia byt vypnute !)

Po uspesnom skompilovani kernelu a reboote by to malo vyzerat takto
(samozrejme ze uvedene su len polozky tykajuce sa zvukovej karty):

cat /proc/ioports:
0530-0533 : MAD16 WSS config
0330-0333 : SB MIDI

cat /proc/interrupts:
 7:      60690   SoundPort
 9:          0   uart401

cat /proc/dma:
 1: Sound System

Příklad konfigurace karty Yamaha OPL 3 SAx

Nastavení karty Yamaha OPL3SAx.
Pro spravnou funkci této karty je nutno stahnout nove zvukove ovladače.

1/ stáhnou soubor ftp://ftp.opensound.com/ossfree38s9-linux20x_tar.tar.gz
a nakopirovat ho do /usr/src
Provést (dle README)
cd /usr/src/linux/drivers
mv sound sound.old
cd /usr/src
tar xvfz ossfree38s9-linux20x_tar.tar.gz
cd /usr/src/linux

2/ překlad a sestavní
Při použiti make menuconfig se mi karty neobjevily, použil jsem make xconfig
(při dalším make menuconfig už běželo vše normalnně)
je nutno nastavit :

<M> Sound card support
[*] Microsoft Sound System Support
[*] FM synthesizer (YM3812/OPL-3) support
(530) MSS/WSS I/O base 530, .........
(7) MSS/WSS IRQ 7
(0) MSS/WSS DMA 1, 2 or 3
(1) MSS/WSS second DMA (if possible ) 1, 2 or 3

Pak už klasicky:
make dep
make clean
make zImage
make modules
atd ..
(nezapomenout na lilo :-)))

3/ nastavit kartu.
Před natažením modulu do paměti je nutno kartu nakonfigurovat pomoci
progranmu isapnp např.

isapnp isapnp.dat 
Zde je:

# Trying port address 0203
# Board 1 has serial identifier 0f ff ff ff ff 00 08 a8 65
(DEBUG)
(READPORT 0x0203)
(ISOLATE)
(IDENTIFY *)
# Card 1: (serial identifier 0f ff ff ff ff 00 08 a8 65)
# YMH0800 Serial No -1 [checksum 0f]
# Version 1.0, Vendor version 0.0
# ANSI string -->OPL3-SA3 Sound Board<--
#
# Logical device id YMH0021
(CONFIGURE YMH0800/-1 (LD 0
(IO 1 (BASE 0x0530))
 (INT 0 (IRQ 7 (MODE +E)))
 (DMA 0 (CHANNEL 0))
 (DMA 1 (CHANNEL 1))
 (IO 2 (BASE 0x0388))
(ACT Y)
))
# Logical device id YMH0022
(CONFIGURE YMH0800/-1 (LD 1
))
# End tag... Checksum 0x00 (OK)
# Returns all cards to the "Wait for Key" state
(WAITFORKEY)

4/ Aktivovat kartu
/sbin/isapnp /etc/isapnp.dat (nebo kam jsme ho uložili)
/sbin/insmod sound trace_init=1
Ja jsem tyto příkazy přidal do rc.local

Kartu otestujeme například takto:

/dev/sndstat pak by měla vypsat asi toto:

OSS/Free3.8s9-980302 (Po září 7 17:11:28 CEST 1998 root,
Linux ns.alo.cz 2.0.35 #19 Po září 7 16:42:48 CEST 1998 i586 unknown)
Load type: Driver loaded as a module.
Kernel: Linux ns.alo.cz 2.0.35 #21 Po září 7 17:13:21 CEST 1998 i586
Config options: 0

Installed drivers: 
Type 10: MS Sound System
Type 27: Compaq Deskpro XL
Type 1: OPL-2/OPL-3 FM

Card config: 
MS Sound System at 0x530 irq 7 drq 0,1
OPL-2/OPL-3 FM at 0x388 drq 0

Audio devices:
0: MSS audio codec (CS4231) (DUPLEX)

Synth devices:
0: Yamaha OPL-3

Midi devices: NOT ENABLED IN CONFIG

Timers:
0: System clock
1: MSS audio codec (CS4231)

Mixers:
0: MSS audio codec (CS4231)

Jinak musi fungovat např wavplay, playmidi, x11amp atd.
Dan ??

Jak se používá ALSA

Přeložte a nainstalujte alsa-driver
Přeložte a nainstalujte alsa-lib
Přeložte a nainstalujte alsa-utils
V adresáři utils zadejte:
```
./insert detect
```
měl by vám vypsat, co tam je skutečně za kartu
Pomocí alsamixer si najeďte na ten který kanál, stiskněte m (tím se kanál zapne) a nastavte hlasitost
Zadejte
```
./insert karta
```
a posloucháte :-)))

[jm]

Popis zařízení v adresáři `/dev`

/dev/sndstat - status zvukových ovladačů
Příkaz cat /dev/sndstat vypíše aktuální informaci o zvukové kartě. Totéž by v jedničkových a dvojkových jádrech mělo být uloženo v souboru /proc/sound
/dev/dsp - digital sampling device
zařízení pro přehrávání
/dev/audio zařízení pro audio kompatibilní s pracovními stanicemi Sun (formát .au)
/dev/mixer
mixážní pult
/dev/midi, /dev/midi??
MIDI port
/dev/sequencer
přístup k MIDI a FM na nízké úrovni
/dev/music
rozhraní k sekvenceru

Programy
Zvukové aplikace a pomocné programy jsou na zrcadlech metalabu v adresáři apps/sound/
Seznam mp3 přehrávačů
xmms - přehrávač audio (podobný jako winamp; dřívější jméno x11amp)
FreeAmp - mp3 přehrávač pro pomalé počítače (v. t. martinmv)
mpg123, doporučuje se spouštět s větším bufferem (přepínač -b 1024); gtk frontend GMP3;
patch pro počítače s procesorem 486
xmp3player
amp - přehrávač mp3 layer 2, 3
maplay: přehrává MPEG 2 16bit stereo
splay - přehrávač mpeg layer 1, 2, 3 a wav
rplay
xamp
mp3play
GQmpeg
Seznam mp3 kodérů (mp3.com)
Seznam mp3 kodérů (maxo.sk)
8Hz - mp3 kodér
kinetic - mp3 kodér
BladeEnc - mp3 kodér, sám sebe prohlašuje za nejrychlejšího
encoder: default konvertuje do layer 2, ale k rozumu ho přiměje kombinace -l3 -m2 -b128
IIS reference mpeg layer 3 encoder (luth.se)
Real Player Plus - přehrávač real audio (.ra)
playmidi, playmidi-X11 - přehrávač midi
aumix - textově orientovaný mixer
sox - konvertor mezi různými formáty ("swiss army knife of sound tools")
Příklad: sox soubor.wav -t ul -r 8000 soubor.au
xaudio
xmcd - prehravac CD (X, motif/lesstif) s databazi disku na Internetu
cdp, xplaycd, aschd, workman - CD přehrávače
cddb - databáze cédéček
cdparanoia, dagrab, cdda2wav - CD grabbery
tkmix
Sound Studio Tcl/Tk aplikace pro přehrávání, záznam a editování digitálního zvuku s použitím balíku sox
Grip - a GTK-based CD player and ripper/MP3-encoder front-end
Tickle Music - přehrávač souborů různých zvukových formátů
mikmod
l3dec
Přehrávač .au: cp soubor.au /dev/audio
xwave
gTick (metronom)

Odkazy
Penguin - index české a slovenské dokumentace; výpis RedHatovské kategorie Applications/Sound
Zvukové programy na zrcadlech sunsite archívu Linuxu
Music software for Linux
Odkazy z Linux Links k multimédiím
Ruzne aplikace pro Linux (Blatura); tabulkova verze
Jiny seznam programu pro Linux
Seznam zvukovych aplikaci a MIDI softwaru pro Linux
seznam (erau.edu)
www.hitsquad.com - hudebni odkazy na shareware
OSS/Free - ovladače pro zvukové karty (Hannu Savolainen)
Open Sound System pro Linux
ALSA - alternativní zvukové ovladače
SB AWE 32/64: zvukove ovladace a utility pro linux (Takashi Iwai - autor ovladace pro awe syntezu Sound Blasteru od verze AWE 32)
Katalog u WebWatcheru
OSS C++ wrappers
Creative Labs - výrobce zvukových karet Sound Blaster
Yamaha
Nové ovladače pro Sound Blaster pro DOS a ruzné druhy Windows
Patche a updaty ruzných souborů pro SB
Další programy od Creative Labs
Ovladače pro nové zvukové karty (SB Live apod.) přímo od SB
Volně dostupné zvukové banky (Sound Fonts) od firmy E-MU; katalog dalších produktů
Odkazy E-MU
Slovníček termínů elektronické hudby
AWE32 Linux Module Player
Audioworks - program pro prevod WAV -> MID
Prosoniq
SoundObjects: Renderson - jazyk popisu zvuku
Strukturalizace a vývoj trendu zvukovych karet
Odkazy ke zvuku pod linuxem (V. Michl)
4Front Technologies
Stránka aplikací a utilit v Linuxu - relevantní sekce: ovladače, web, Music and Audio Apps and CD Players; verze s tabulkami
Super Groove Master Mk. 1 - hudební program pro AWE 32
SoundDesk v0 - mixážní program pro OSS
Patche pro Linux pro zvukovky Beethoven a další PSS (chipy AD1848, ESC614, ADSP-2115)
Linux a zvuk (referat do seminare Linxu na MFF UK)
Linuxovy mixer - popis rozhraní
Zvuková karta jako součást počítače
Hudební www archív
Speakup - mluvicí Linux
empeg - projekt přehrávače mp3 do auta
Ovladače pro Linux pro soundblastery
opensource.creative.com
fmtools - ovládání rádia
MusE - Midi sekvencer
Literatura
jazzware - midi sequencer
MusicPublisher (shareware) - preprocesor pro MusiXTeX
Amaterske radio - tradiční časopis pro elektroniky
GramoFile - sofistikovaný přenos hudebních gramodesek do digitální podoby
David Phillips: Csound for Linux, in: Linux Journal 1999/02 (č. 58)
Richard Grace: Hudba a zvuk na počítači, Grada 1999, 290 stran a CD-ROM

Změna kódování

Nerozumíte něčemu? Chybí vám něco? Máte vlastní zkušenosti? Napište mi.

Linux a zvuk

Co je potřeba

Jak zjistit, jestli je karta podporována

Jak zkontrolovat nastavení

Co dělat při problémech

Užitečné dokumenty

Poznámky

Zkušenosti

Příklad konfigurace SB AWE 32 v jádrech řady 2.1 a 2.2

Příklad konfigurace SB AWE 32 v jádrech řady 2.0.*

Příklad konfigurace karty Bravo Sound

Příklad konfigurace karty Yamaha OPL 3 SAx

Jak se používá ALSA

Popis zařízení v adresáři /dev

Programy

Odkazy

Literatura

Popis zařízení v adresáři `/dev`