ALSA Api: Как одновременно воспроизводить два волновых файла?

ALSA не предоставляет микшер. Если вам нужно воспроизвести несколько аудиопотоков одновременно, вам нужно смешать их вместе самостоятельно.

Самый простой способ добиться этого — декодировать файлы WAV в float выборки, добавить их и обрезать при преобразовании обратно в целочисленные выборки.

В качестве альтернативы вы можете попытаться открыть аудиоустройство по умолчанию (и не аппаратное устройство, такое как «hw:0») несколько раз, по одному разу для каждого потока, который вы хотите воспроизвести, и надеемся, что плагин dmix ALSA загружен и обеспечит функциональность микширования.

Вы можете настроить плагин ALSA dmix, чтобы несколько приложений могли совместно использовать устройства ввода/вывода.

Пример конфигурации для этого приведен ниже:

pcm.dmixed {
    type dmix
    ipc_key 1024
    ipc_key_add_uid 0
    slave.pcm "hw:0,0"
}
pcm.dsnooped {
    type dsnoop
    ipc_key 1025
    slave.pcm "hw:0,0"
}

pcm.duplex {
    type asym
    playback.pcm "dmixed"
    capture.pcm "dsnooped"
}

# Instruct ALSA to use pcm.duplex as the default device
pcm.!default {
    type plug
    slave.pcm "duplex"
}
ctl.!default {
    type hw
    card 0
}

Это делает следующее:

• создает новое устройство с помощью плагина dmix, который позволяет нескольким приложениям совместно использовать выходной поток
• создает другой, используя dsnoop, который делает то же самое для входного потока
• объединяет их в новое duplex устройство, которое будет поддерживать ввод и вывод с помощью плагина asym
• скажите ALSA использовать новое устройство duplex в качестве устройства по умолчанию
• скажите ALSA использовать hw:0 для управления устройством по умолчанию (alsamixer и т. д.)

Вставьте это в ~/.asoundrc или /etc/asound.conf, и все будет хорошо.

Для получения дополнительной информации см. http://www.alsa-project.org/main/index.php/Asoundrc#Software_mixing.

Поскольку ALSA по умолчанию предоставляет микшер (dmix), вы можете просто использовать aplay, например:

aplay song1.wav &
aplay -Dplug:dmix song2.wav

Если ваши аудиофайлы имеют одинаковую скорость и формат, вам не нужно использовать штекер. Это становится :

aplay song1.wav &
aplay -Ddmix song2.wav

Однако, если вы хотите запрограммировать этот метод, есть несколько учебных пособий по программированию аудио на C++ здесь. В этих руководствах показано, как загружать аудиофайлы и работать с различными аудиоподсистемами, такими как jackd и ALSA.

В этом примере демонстрируется воспроизведение одного аудиофайла с использованием ALSA. . Его можно изменить, открыв второй аудиофайл следующим образом:

Sox<short int> sox2;
res=sox2.openRead(argv[2]);
if (res<0 && res!=SOX_READ_MAXSCALE_ERROR)
  return SoxDebug().evaluateError(res);

Затем измените цикл while следующим образом:

  Eigen::Array<int, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor> buffer, buffer2;
  size_t totalWritten=0;
  while (sox.read(buffer, pSize)>=0 && sox2.read(buffer2, pSize)>=0){
    if (buffer.rows()==0 || buffer.rows()==0) // end of the file.
      break;
    // as the original files were opened as short int, summing will not overload the int buffer.
    buffer+=buffer2; // sum the two waveforms together
    playBack<<buffer; // play the audio data
    totalWritten+=buffer.rows();
  }

Вы также можете использовать эту конфигурацию

   pcm.dmix_stream
   {
       type dmix
        ipc_key 321456 
        ipc_key_add_uid true
        slave.pcm "hw:0,0"
   }


   pcm.mix_stream
   {
      type plug
      slave.pcm dmix_stream
   }

Обновите его в ~/.asoundrc или /etc/asound.conf

Вы можете использовать команду

Для wav-файла

aplay -D mix_stream "имя файла"

Для raw или pcmfile

aplay -D mix_stream -c "каналы" -r "скорость" -f "формат" "имя файла"

Введите значение для каналов, скорости, формата и имени файла в соответствии с вашим аудиофайлом.

Ниже приведено очень упрощенное решение для многопоточного воспроизведения (при условии, что оба файла имеют один и тот же формат образца, один и тот же номер канала и одинаковую частоту):

1. начальный поток на основе буфера для каждого декодирования файла (нужно сделать этот код 2 раза - для file1 и для file2):

   import wave
   import threading
   
   periodsize = 160
   f = wave.open(file1Wave, 'rb')
   file1Alive = True
   file1Thread = threading.Thread(target=_playFile1)
   file1Thread.daemon = True
   file1Thread.start()
   

2. сам поток декодирования файла (также должен быть определен дважды - для file1 и для file2):

   def _playFile1():
       # Read data from RIFF
       while file1Alive:
           if file1dataReady:
               time.sleep(.001)
           else:
               data1 = f.readframes(periodsize)
               if not data1:
                   file1Alive = False
                   f.close()
               else:
                   file1dataReady == True
   

3. запуск потока слияния (он же funnel) для слияния расшифровок файлов

   import alsaaudio
   import threading
   
   sink = alsaaudio.PCM(alsaaudio.PCM_PLAYBACK, device="hw:CARD=default")
   sinkformat = 2
   funnelalive = True
   funnelThread = threading.Thread(target=self._funnelLoop)
   funnelThread.daemon = True
   funnelThread.start()
   

4. объединить и воспроизвести (также известный как funnel) поток

   def _funnelLoop():
       # Reading all Inputs
       while funnelalive:
           # if nothing to play - time to selfdestruct
           if not file1Alive and not file2Alive:
               funnelalive = False
               sink.close()
           else:
               if file1dataReady and file2dataReady: 
                   # merging data from others but first
                   datamerged = audioop.add(data2, data2, sinkformat)
                   file1dataReady = False
                   file2dataReady = False
                   sink.write(datamerged)
                   time.sleep(.001)