PulseAudio, часть 1: управление из командной строки

Одним из новшеств Ubuntu 10.10 стал переход с «голой» ALSA на PulseAudio. Ранее постилось много советов прибить и удалить его для решения проблем, однако теперь PulseAudio стабилен, с ним не шипят колонки ;), и он способен на такое, что не снилось Alsa :)

• Как переключить весь звук на USB-колонку на закрывая приложений (usb hotplug);
• Как выбрать порт звуковой карты для вывода звука (колонки ноутбука/наушника, LineOut/Наушники);
• Как выбрать профайл звуковой карты (маппинг физических портов: 5.1 или стерео+lineIn?);
• Как управлять громкостью и усиливать тихий сигнал (!);
• Как сделать Skype громче музыки?

• PulseAudio — «слой звуковой абстракции», принимающий звуковой поток от приложений и передающий его Alsa;
• PulseAudio оперирует объектами и позволяет перенаправлять звуковой поток между ними (роутинг);
• PulseAudio — демон, обычно запускаемый от имени пользователя;
• Позволяет передавать звук по сети и «расшаривать» микрофоны, установленные на других компьютерах.
• Теперь при отключении USB-колонки ни одна прога не подвиснет, а будет переброшена на другую доступную карту :)

Если Вы читаете эту статью чтобы решить пару нюансов и не вникать — могу порекомендовать попробовать GUI-tools, описанные на странице PulseAudio. С помощью pavucontrol можно будет быстро выбрать устройство записи «по умолчанию» (Input Devices, кнопка справа «Set as fallback») и Skype будет работать :) Также pavucontrol позволяет управлять громкостью общей и отдельных приложений.

• Card. Объект представляет физическую звуковую карту со всеми её входами и выходами;
• Sink (англ. низина) — «сток», принимающий звуковой поток. Представляет выход звуковой карты: линейный выход, наушники, колонки ноутбука;
• Source (англ. источник) — источник звука, создающий звуковой поток. Представляет вход звуковой карты: линейный вход, микрофон.

Итак, звук проигрывается через «Sink», а записывается через «Source».

• Sink-Input. Когда приложение, поддерживающее PulseAudio, собирается проигрывать звук — оно направляет свой вывод в один из объявленных Sink'ов и становится «входом Sink'a»: Sink Input. Приложение может создавать несколько потоков вывода, создавая отдельные Sink-Input'ы для каждого потока.
• Source-Output. Если же приложение собирается принимать звук из некоторого Source (звукозапись) — оно становится «выходом Source'а»: Source-Output.

Итак, медиаплеер создаёт Sink-Input, а Skype — и Sink-Input, и Source-Output.

• Module. Загруженный модуль PulseAudio. Например, загрузка module-alsa-sink с заданием пераметров, указывающих на устройство Alsa — создаст Sink, связанный с этим устройством. Существуют и другие модули, создающие объекты PulseAudio, позволяющие управлять им, использовать FIFO для обмена звуковым потоком и многое другое;
• Client. Приложение, подключившееся к PulseAudio. Может создавать потоки Sink-Input и Source-Output и управлять демоном PulseAudio.
• Sample. Звуковой сэмпл, загруженный в PulseAudio для быстрого воспроизведения. Может использоваться для проигрывания стандартных звуков. Например, x11 bell. Могут проигрываться по команде от модуля, клиента или из консоли.

/.asoundrc вставляем следующие строки (Которые, кстати, вылечат микрофон Skype'а! если ещё отключить «Позволить скайп автоматически подстраивать громкость» — подсказывает aim): pcm.pulse < type pulse > ctl.pulse < type pulse > pcm.!default < type pulse > ctl.!default < type pulse > Первые две строки создадут виртуальные устройства ALSA с именем 'pulse' для ввода и вывода, а также устройство контроля (громкости). Следующие две — определяют их как «по умолчанию»: теперь все приложения вместо Alsa будут использовать PulseAudio через специальный плагин (и ничего не подозревать). Для применения измений нужно перезапустить звуковые приложения. Свежезапущенные приложения подхватят изменения сами. UPD: yuretsz подсказывает, что приложения, использующие OSS ( /dev/dsp ), нужно запускать через враппер padsp [options] PROGRAM [ARGUMENTS . ] .

Управление PulseAudio осуществляется с помощью команды pactl, про которую нельзя сказать что она удобная и продвинутая :) однако тренироваться будем с ней.

Для начала давайте посмотрим что у нас есть: какие объекты определены в PulseAudio. Рекомендую запустить фоновую музыку чтобы было на что смотреть :) Команда pactl list покажет длинный список существующих объектов. У каждого объекта есть набор описывающих его полей, а также специальное поле «Properties»: список key-value свойств (обычно строковых). У всех объектов есть index (Sink #0) — уникальный номер объекта определённого типа. Также многие объекты имеют имена (Name: ): index и Name можно использовать для обращения к конкретному объекту.

Рекомендую присмотреться к полям объектов Sink и Source: по умолчанию они описывают Ваше железо. Покажу свой пример:

Кроме pactl существует другая утилита для управления PulseAudio: pacmd . Если к PulseAudio подключен модуль module-cli-protocol — создаётся UNIX-сокет на котором висит PulseAudio-shell. Это во многом похоже на telnet :) Шелл принимает текстовые команды и исполняет их. pacmd help покажет список доступных команд. Проблема в том, что pactl умеет не всё, а pacmd не так удобен в использовании. В дальнейшем будем придерживаться pactl , однако если его функционала не хватит — используем pacmd . В конце статьи я продемонстрирую собственную утилиту, работающую поверх стандартных: намного более функциональную и удобную :)

У звуковой карты ограниченное количество разъёмов, а применений им может найтись масса: можно задействовать все под вывод звука 5.1 и оставить один для микрофона; или же оставить один джек под стерео-выход, зато получить входы для микрофона и линейный; или… Увы, магия здесь не прокатит: наборы предустановлены производителем. Их список можно посмотреть в поле «Profiles» объекта «Card». Для каждого профиля задаётся приоритет (priority): число, определяющее «степень привлекательности» именно этого профайла. По умолчанию PulseAudio выбирает профайл с наибольшим приоритетом. Для каждого профайла указывается сколько Sink'ов и Source'ов он породит если его выбрать: sinks: 1, sources: 0 .

На данный момент нельзя изменить приоритеты, однако можно выбрать тот или иной профиль. Подсматриваем в выводе pactl list имя карты и профиля, и выбираем: pactl set-card-profile 'alsa_card.pci-0000_00_1b.0' 'output:analog-stereo+input:analog-stereo' Всё, порты карты переназначены. Можно вообще выключить все разъёмы, выбрав профайл «off»: pactl set-card-profile 'alsa_card.pci-0000_00_1b.0' 'off'

У одного Sink'а может быть несколько звуковых портов. Например, Sink созданный на основе звуковой карты ноутбука, может иметь два порта: встроенные колонки и выход на наушники. Текущий порт Sink'а можно посмотреть в его поле Active Port: analog-output-speaker . Глядя на список Ports нужного объекта Sink, назначаем порт: pactl set-sink-port 'alsa_output.pci-0000_00_1b.0.analog-stereo' 'analog-output' и звук моментально перебрасывается на наушники, отключая колонки. Аналогично для Source. Возможно, Ваш микрофон не работает в Skype именно из-за того что выбран не тот порт записи :)

PulseAudio метит один из Sink'ов как «по умолчанию»: новые запущенные приложения по умолчанию будут проигрываться через него. Другими словами, если приложение при создании Sink-Input'а не выбирает Sink самостоятельно (например, из пользовательских настроек) — выбирается default-sink. Sink по умолчанию можно посмотреть выполнив команду pactl stat : $ pactl stat . Default Sink: alsa_output.pci-0000_00_1b.0.analog-stereo Default Source: alsa_input.usb-046d_0802_0825F490-02-U0x46d0x802.analog-mono Изменим его: смотрим имя нужного Sink'а и пишем: pacmd set-default-sink '1' Обратите внимание что pacmd в некоторых случаях позволяет использовать номера вместо длинных имён. Аналогично для Source. Кстати, неверно выбранный default-Source тоже может не давать общаться в Skype :)

Этим действием можно перекинуть Sink-Input с одного Sink'а на другой. Таким образом можно перебросить музыку на только что подключенную USB-колонку. Смотрим имена двух Sink'ов, находим нужный Sink-Input и пишем: pactl move-sink-input 16 '1' и звук Sink-Input#16 моментально переключается на Sink #1. Это может быть USB-колонка. Увы, перебросить сразу все Sink-Input'ы с помощью pactl или pacmd нельзя. В конце статьи будет решение. Source-Output также можно переключать между Source'ами.

Громкость в PulseAudio задаётся численно: 0..65535 (соответствует 0% и 100%), а также — сюрприз! — значения большие чем 100% вызывают усиление сигнала что незаменимо при просмотре фильмов с ненормализованной громкостью. Здесь можно использовать index Sink'а: pactl set-sink-volume '1' 100 # очень тихо! 100/65535 = 0,15% pactl set-sink-volume '1' 65535 # 100% pactl set-sink-volume '1' 78642 # 120% — усиление pactl set-sink-mute '1' true # соседи могут засыпать Усиление может вызывать clipping: всем известный «дребезг». Аналогично можно управлять громкостью Source'ов. UPD: с версии 0.9.15 появилась фича «FLAT_VOLUME» (её можно увидеть в Sink 'Flags'). При наличии этого флага громкость Sink'а автоматически устанавливается как максимальная громкость всех Sink-Input'ов. Отключить её можно так: echo "flat-volumes = no" >> /etc/pulse/daemon.conf

С появлением Windows7 линуксоиды, не знакомые с PulseAudio, обзавидовались возможности регулировать громкость отдельных приложений :) Теперь это возможно: смотрим index нужного Sink-Input'а и усиливаем отдельное приложение: pactl set-sink-input-volume '16' 80000

Sink и Source можно «приостановить»: pactl suspend-sink '1'

• pacmd — Запускает интерактивную консоль PulseAudio
• pacmd help — список команд, на оффсайте

Замучавшись неудобством официальных утилит, ваш верный слуга написал свою утилиту для управления демоном PulseAudio :)

• Короткие, интуитивные команды
• Дозированная подача информации командой ls : теперь в терминал не будет вываливаться тонна информации (особенно properties)
• Все объекты — в том числе порты и профайлы — можно задавать как по имени, так и по индексу
• Команда set sink 0 port next — можно не гадать номер порта и просто переключиться на следующий. Удобно для хоткея.
• Наличие команды mv sink 0 all для перемещения всех звуковых потоков в нужный Sink (USB-Колонка)

Пример работы: Посмотреть список Sink'ов. Текущий Sink выделен символом >:

Внимательнее присмотретсья к Sink #0:

Внимательнее посмотреть на список портов Sink #0:

Переключить Sink #0 на следующий порт

Перекинуть все Sink-Input'ы на следующий Sink (например, свежеподключенную USB-колонку)