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录音播放功能

本章节将讲解在 DShanPi-R1 上如何测试录音播放功能。

准备工作​

项目名称数量说明
硬件DShanPi-R1 开发板1-
Type-C 数据线1-
TTL 转串口模块1-
电源适配器1-
插孔式耳机13.5mm 接口
扬声器1-
软件MobaXterm-串口终端工具

开启串口终端​

提示

执行后续操作前，请确保已连接好串口终端。如果不清楚如何连接，请先阅读 《连接串口终端》 章节。

连接串口终端后，请连接耳机和扬声器，如下图所示：

音频设备连接示意图

音频基础知识​

音频处理流程

一个音频文件（如 xxx.wav）首先以数字化的音频数据存储在板卡上。

  1. 解码：当系统使用播放器程序（例如 aplay）播放时，如果是 MP3/AAC 等格式，需先解码为 PCM 数据；如果是 .wav 则通常无需解码。
  2. 传输：PCM 数据通过系统音频框架（ALSA/PulseAudio）传递给音频驱动，再经由 I²S/PCM 接口传输到外部音频 Codec（声卡芯片）。
  3. 转换与输出：Codec 使用 DAC（数模转换器）将数字信号转换为模拟信号，经放大后驱动耳机或扬声器发声。

1. 查看声卡设备​

播放通道​

执行以下指令，列出所有 ALSA 识别到的声卡与播放通道：

aplay -l

输出示例：

aplay输出示例

参数说明：

  • card X: 声卡编号（从 0 开始）
  • device Y: 该声卡上的播放设备编号

设备节点通常表示为 hw:<card>,<device>（例如 hw:0,0），在使用 aplay 时可通过 -D 参数指定：

aplay -D plughw:0,0 output.wav

录音通道​

执行以下指令，列出 ALSA 识别到的所有声卡及其录音通道：

arecord -l

输出示例：

**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 0: rockchiprk809, device 0: fe410000.i2s-rk817-hifi

同样，录音设备节点也表示为 hw:<card>,<device>，使用 arecord 时指定：

arecord -D plughw:0,0 output.wav -vvv

2. 配置声卡设备​

列出控制器​

使用 amixer 工具列出声卡 0 的控制器：

# "-c 0" 指定 card0
amixer controls -c 0

输出示例：

numid=1,iface=CARD,name='Headphones Jack'
numid=3,iface=MIXER,name='Capture MIC Path'
numid=2,iface=MIXER,name='Playback Path'

控制器说明：

编号 (numid)名称功能描述
1Headphones Jack控制耳机插孔的启用/禁用
3Capture MIC Path配置录音/麦克风输入路径
2Playback Path配置音频回放/输出路径（如耳机、扬声器）

查看控制器详情​

查看声卡 0 所有控制器的详细信息（类型、可选项、当前值）：

amixer contents -c 0
点击展开查看详细输出
numid=1,iface=CARD,name='Headphones Jack'
  ; type=BOOLEAN,access=r-------,values=1
  : values=off
numid=3,iface=MIXER,name='Capture MIC Path'
  ; type=ENUMERATED,access=rw------,values=1,items=4
  ; Item #0 'MIC OFF'
  ; Item #1 'Main Mic'
  ; Item #2 'Hands Free Mic'
  ; Item #3 'BT Sco Mic'
  : values=2
numid=2,iface=MIXER,name='Playback Path'
  ; type=ENUMERATED,access=rw------,values=1,items=11
  ; Item #0 'OFF'
  ; Item #1 'RCV'
  ; Item #2 'SPK'
  ; Item #3 'HP'
  ; Item #4 'HP_NO_MIC'
  ; Item #5 'BT'
  ; Item #6 'SPK_HP'
  ; Item #7 'RING_SPK'
  ; Item #8 'RING_HP'
  ; Item #9 'RING_HP_NO_MIC'
  ; Item #10 'RING_SPK_HP'
  : values=2

关键配置项解析：

  • Capture MIC Path (numid=3):
    • 当前值 values=2 (Hands Free Mic)，表示使用免提麦克风。
  • Playback Path (numid=2):
    • 当前值 values=2 (SPK)，表示当前输出为扬声器。
    • 可选值包括 HP (耳机)、SPK_HP (扬声器+耳机) 等。

查询与设置控制器​

查询特定控制器 (例如 numid=2):

amixer -c 0 cget numid=2

设置控制器 (例如设置 numid=2 为耳机输出 'HP'):

amixer -c 0 cset numid=2 'HP'

执行后可以看到 values 变为 3 (对应 HP)。

3. 测试录音与播放​

配置完成后，执行以下指令进行测试。

录音测试​

# -f cd: CD 音质, -r 48000: 采样率 48kHz, -vvv: 显示详细信息
arecord -D "plughw:0,0" -f cd -r 48000 output.wav -vvv

播放测试​

aplay -D "plughw:0,0" -f cd -r 48000 output.wav