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耳机播放功能

本章节将讲解在 100ask-RK3568 开发板上如何使用耳机播放功能。

准备工作​

硬件：

  • TypeC线 x1
  • TTL转串口模块 x1
  • 12v电源适配器
  • 插孔式耳机 X1

软件：

  • 软件：终端工具 MobaXterm

连接开发板​

执行后面操作前，需要连接好开发板。如果不清楚如何连接开发板登录串口终端和使用ADB，可以先阅读《启动开发板》章节。基础连接之后，还需要接上一根插孔式耳机，连接图如下：

image-20241226152330915

前言​

一个音频文件是如何从开发板到耳机，再从耳机播放出去？

简单来讲解一下：音频文件（如 xxx.wav）在开发板上存储为数字化音频数据文件。通过系统中的音频播放器（如 aplay），音频文件被解码为可播放的 PCM（脉冲编码调制）格式。解码后的 PCM 音频数据传输到音频驱动程序，再由驱动程序传递到声卡。声卡接收 PCM 数据后，通过内部的数模转换器 (DAC) 将数字信号转换为模拟信号。这些模拟信号再经过耳机插孔输出至耳机，使音频通过耳机实现高保真播放。

查看声卡设备​

开发板可能存在多个声卡设备，后面操作涉及声卡选择。执行以下指令，可查询列出所有声卡及其设备信息，

aplay -l

image-20241113172318619

card 0: rockchip,rk809-codec

  • 描述：fe410000.i2s-rk817-hifi rk817-hifi-0
  • 这是开发板音频接口，通常用于耳机或扬声器输出。
  • 可以通过 card 0 来播放音频文件。

card 1: rockchip,hdmi

  • 描述：rockchip,hdmi i2s-hifi-0
  • 这是 HDMI 音频接口，如果通过 HDMI 输出音频，可以使用这个声卡。

配置声卡设备​

列出声卡所有控制器​

在开发板上，可以使用 amixer 工具列出声卡上的几个控制器。

#"-c 0" 指定 card0
root@RK356X:/# amixer controls -c 0
numid=1,iface=CARD,name='Headphones Jack'
numid=3,iface=MIXER,name='Capture MIC Path'
numid=2,iface=MIXER,name='Playback Path'

每个控制器有一个 numid（编号）和名称，描述了该声卡的特定控制功能：

Headphones Jack（numid=1）

  • 这个控制项表示耳机插孔的音频输出设置，通常用于控制耳机插孔是否启用或禁用。

Capture MIC Path（numid=3）

  • 这是用于麦克风输入的控制项，表示录音或声音捕获路径的配置。

Playback Path（numid=2）

  • 这是音频回放路径的控制项，用于选择或调整播放的音频输出路径，比如耳机、扬声器等。

查询所有控制器信息​

每个控制器都有对应的信息可以进行配置，先执行以下指令，查看每个控制器有哪些信息可配置，

#"-c 0" 指定 card0
root@RK356X:/# amixer contents -c 0
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

声卡 card 0 的每个控制项详细信息，包括类型、可选项和当前的值。具体信息如下：

Headphones Jack（numid=1）

  • 类型：BOOLEAN（布尔值），只读（r-------）。
  • 当前状态：off，表示耳机插孔目前关闭。

Capture MIC Path（numid=3）

  • 类型：ENUMERATED（枚举类型），读写（rw------）。
  • 可选项：
    • MIC OFF：麦克风关闭
    • Main Mic：主麦克风
    • Hands Free Mic：免提麦克风
    • BT Sco Mic：蓝牙 SCO（同步连接导向）麦克风
  • 当前值：Hands Free Mic（values=2），表示当前使用的是免提麦克风。

Playback Path（numid=2）

  • 类型：ENUMERATED，读写。
  • 可选项（共有 11 种音频播放路径）：
    • OFF：关闭播放
    • RCV：接收器
    • SPK：扬声器
    • HP：耳机
    • HP_NO_MIC：耳机无麦克风
    • BT：蓝牙
    • SPK_HP：扬声器和耳机
    • RING_SPK：铃声扬声器
    • RING_HP：铃声耳机
    • RING_HP_NO_MIC：铃声耳机无麦克风
    • RING_SPK_HP：铃声扬声器和耳机
  • 当前值：SPK（values=2），表示当前播放路径设置为扬声器。

具体查询某个控制器​

假设需要查询声卡0，控制器编号为2的内容，执行以下指令，

# -c 指定声卡 && cget 指定控制器
root@RK356X:/# amixer -c 0 cget numid=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

从上面可以看到 声卡0编号为2 的控制器 的值是2，也就是 'SPK'，这表明音频输出目前被设置为扬声器。

设置某个控制器值​

假设需要设置声卡0，编号为2的控制器为耳机输出，执行以下指令，

# -c 指定声卡 && cget 指定控制器 && 'HP' 需要设置为'HP'
root@RK356X:/# amixer -c 0 cset numid=2 'HP'
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=3

可以看到 values 被设置成3 。

测试耳机播放​

了解了上面内容之后，一般执行步骤如下：

# 设置输出为耳机输出
amixer -c 0 cset numid=2 'HP'
# 调节音量大小
amixer set Master 70%
# 播放音乐文件，hw:0,0 表示使用 card 0（第一张声卡）和 device 0（该声卡的第一个设备）。
aplay -D hw:0,0 /mnt/udisk/JJ.wav