Android系统 TinyAlsa命令
一、TinyAlsa简介
TinyAlsa是Android系统中用于音频处理的轻量级库，它封装了Linux内核中的ALSA接口，简化了用户空间的音频操作。TinyAlsa的主要目标是提供一个易于使用、功能简洁的API，用于音频播放、录音和混音器控制。它不包含ALSA的完整功能，而是专注于核心的音频处理任务，如PCM（脉冲编码调制）流的打开、关闭、读写操作，以及MIXER接口的使用。
二、TinyAlsa的编译与安装
TinyAlsa的代码位于Android源码树的external/tinyalsa/目录下，编译时需要使用mmm命令进行编译。编译完成后，会生成动态库libtinyalsa.so 和四个常用的命令行工具：tinymix、tinyplay、tinycap和tinypcminfo。
1. 编译TinyAlsa
在Android源码树中，进入external/tinyalsa/目录，执行以下命令进行编译：
source ./build/envsetup.sh
mmm external/tinyalsa/
编译完成后，生成的文件包括：
libtinyalsa.so ：动态库，用于音频播放和录音。
tinyplay：播放音频文件的工具。
tinycap：录音工具。
tinymix：查看和修改音频通路配置的工具。
tinypcminfo：查看PCM通道信息的工具。
2. 安装TinyAlsa到Android设备
将编译好的文件推送到Android设备的系统目录中，例如：
adb root
adb remount
adb push libtinyalsa.so /system/lib/
adb push tinyplay /system/bin/
adb push tinycap /system/bin/
adb push tinymix /system/bin/
三、TinyAlsa常用命令详解
1. tinymix：查看和修改音频通路配置
tinymix用于查看和修改音频设备的混音器配置。它支持查看当前音频通道的设置，并允许用户调整音量、增益、模式等参数。
查看当前音频通道：
tinymix
该命令会列出所有可用的音频通道和对应的配置信息，例如：
rk3576:/ # tinymix
Mixer name: 'rockchip-es8388'
Number of controls: 81
ctl type num name value0 ENUM 1 SAI1 Transmit Start Mode Sel Standalone
1 ENUM 1 SAI1 Receive Start Mode Sel Standalone
2 ENUM 1 SAI1 Transmit SDOx Select Auto
3 ENUM 1 SAI1 Receive SDIx Select Auto
4 INT 1 SAI1 Receive Mono Slot Select 0
5 ENUM 1 SAI1 Receive Mono Switch Disable
6 ENUM 1 SAI1 Transmit Mono Switch Disable
7 ENUM 1 SAI1 SDI3 Loopback I2S LR Channel Sel L:MIC R:LP
8 ENUM 1 SAI1 SDI2 Loopback I2S LR Channel Sel L:MIC R:LP
9 ENUM 1 SAI1 SDI1 Loopback I2S LR Channel Sel L:MIC R:LP
10 ENUM 1 SAI1 SDI0 Loopback I2S LR Channel Sel L:MIC R:LP
11 ENUM 1 SAI1 SDI3 Loopback I2S LR Switch Disable
12 ENUM 1 SAI1 SDI2 Loopback I2S LR Switch Disable
13 ENUM 1 SAI1 SDI1 Loopback I2S LR Switch Disable
14 ENUM 1 SAI1 SDI0 Loopback I2S LR Switch Disable
15 ENUM 1 SAI1 SDI3 Loopback Src Select From SDO0
16 ENUM 1 SAI1 SDI2 Loopback Src Select From SDO0
17 ENUM 1 SAI1 SDI1 Loopback Src Select From SDO0
18 ENUM 1 SAI1 SDI0 Loopback Src Select From SDO0
19 ENUM 1 SAI1 SDI3 Loopback Switch Disable
20 ENUM 1 SAI1 SDI2 Loopback Switch Disable
21 ENUM 1 SAI1 SDI1 Loopback Switch Disable
22 ENUM 1 SAI1 SDI0 Loopback Switch Disable
23 ENUM 1 SAI1 Sync Out Switch From CRU
24 ENUM 1 SAI1 Sync In Switch From IO
25 ENUM 1 SAI1 Receive PATH3 Source Select From SDI3
26 ENUM 1 SAI1 Receive PATH2 Source Select From SDI2
27 ENUM 1 SAI1 Receive PATH1 Source Select From SDI1
28 ENUM 1 SAI1 Receive PATH0 Source Select From SDI0
29 ENUM 1 SAI1 Transmit SDO3 Source Select From PATH3
30 ENUM 1 SAI1 Transmit SDO2 Source Select From PATH0
31 ENUM 1 SAI1 Transmit SDO1 Source Select From PATH1
32 ENUM 1 SAI1 Transmit SDO0 Source Select From PATH0
33 BOOL 1 SAI1 Clk Auto Switch Off
34 INT 1 SAI1 PCM Read Wait Time MS 0
35 INT 1 SAI1 PCM Write Wait Time MS 0
36 ENUM 1 3D Mode Level 1
37 INT 1 ALC Capture Target Volume 12
38 INT 1 ALC Capture Max PGA 0
39 INT 1 ALC Capture Min PGA 0
40 ENUM 1 ALC Capture Function Off
41 BOOL 1 ALC Capture ZC Switch Off
42 INT 1 ALC Capture Hold Time 0
43 INT 1 ALC Capture Decay Time 0
44 INT 1 ALC Capture Attack Time 5
45 INT 1 ALC Capture NG Threshold 10
46 ENUM 1 ALC Capture NG Type Mute ADC Output
47 BOOL 1 ALC Capture NG Switch Off
48 BOOL 1 ZC Timeout Switch Off
49 INT 2 Capture Digital Volume 192 192
50 BOOL 1 Capture Mute Off
51 INT 1 Left Channel Capture Volume 0
52 INT 1 Right Channel Capture Volume 0
53 ENUM 1 Playback De-emphasis None
54 ENUM 1 Capture Polarity Normal
55 INT 2 PCM Volume 192 192
56 INT 1 Left Mixer Left Bypass Volume 0
57 INT 1 Right Mixer Right Bypass Volume 0
58 INT 2 Output 1 Playback Volume 0 0
59 INT 2 Output 2 Playback Volume 0 0
60 ENUM 1 ADC Data Select Left Right
61 BOOL 1 Headphone Jack Off
62 BOOL 1 Headset Mic Jack Off
63 BOOL 1 spk switch Off
64 BOOL 1 hp switch Off
65 BOOL 1 Headphone Switch Off
66 BOOL 1 Speaker Switch On
67 BOOL 1 Main Mic Switch On
68 BOOL 1 Headset Mic Switch Off
69 ENUM 1 Left PGA Mux DifferentialL
70 ENUM 1 Right PGA Mux DifferentialR
71 ENUM 1 Differential Mux Line 2
72 ENUM 1 Mono Mux Stereo
73 ENUM 1 Left Line Mux Line 1L
74 ENUM 1 Right Line Mux Line 1R
75 BOOL 1 Left Mixer Left Playback Switch Off
76 BOOL 1 Left Mixer Left Bypass Switch Off
77 BOOL 1 Right Mixer Right Playback Switch Off
78 BOOL 1 Right Mixer Right Bypass Switch Off
79 BOOL 1 OUT1 Switch Off
80 BOOL 1 OUT2 Switch Off查看混音器控制：
tinymix 0
该命令会列出第一个声卡的所有混音器控制项，包括音量、增益、模式等。例如：
rk3576:/ # tinymix 0
SAI1 Transmit Start Mode Sel: >Standalone Chained
2. tinycap：录音
功能：从指定的音频设备录制音频并保存为 WAV 文件,可以将音频从设备的音频输入通道录制到文件中。它支持多种录音参数，如采样率、通道数、录音时间等。
tinycap <output_file.wav> [options]
常用选项：
-D card 指定声卡编号（cat /proc/asound/cards ）
-d device 指定PCM设备号（默认 0）
-c channels 声道数（1=单声道，2=立体声）
-r rate 采样率（Hz，如 16000、48000）
-b bits 采样位深（16 或 32）
-p period_size 每个周期的帧数（高级调试）
-n n_periods 周期数量（高级调试）
-T capture_time 录制时长（秒，可选）
3. tinyplay – 播放音频
功能：播放 WAV 或 RAW 音频文件，支持播放单声道和双声道音频，并且可以指定音频设备和采样率。
tinyplay <input_file.wav> [options]
常用选项：
-D <card> 指定声卡（如 -D 0 表示内置声卡）
-d <device> 指定 PCM 设备（默认 0）
-c <channels> 声道数（1 或 2）
-r <rate> 采样率（如 44100）
-b <bits> 位深（16 或 32）
4. tinypcminfo – 查看 PCM 设备信息
功能：显示 PCM 设备的硬件参数，可以显示采样率、通道数、缓冲区大小等信息。
tinypcminfo -D <card> -d <device>
示例（查看 card 1, device 0 的 PCM 信息）：
rk3576:/ # tinypcminfo -D 1 -d 0
Info for card 1, device 0:Access: 0x000009Format[0]: 0x000004Format[1]: 00000000Format Name: S16_LESubformat: 0x000001Rate: min=16000Hz max=16000HzChannels: min=8 max=8Sample bits: min=16 max=16Period size: min=16 max=16000
Period count: min=2 max=1024
四、TinyAlsa在Android系统中的应用
TinyAlsa在Android系统中主要用于音频调试和底层音频设备的控制。由于Android系统本身并不直接提供完整的ALSA接口，而是通过TinyAlsa来简化音频操作，因此开发者在进行音频调试时，通常会使用TinyAlsa提供的工具来查看和修改音频设备的配置。
1. 音频通道切换
在Android系统中，音频通道的切换是通过TinyAlsa实现的。例如，当用户在不同应用之间切换音频时，TinyAlsa会自动调整音频通道的配置，以确保音频输出的正确性。
2. 音量控制
虽然Android系统本身提供了上层的音量控制功能，但底层的音量控制是由TinyAlsa实现的。通过tinymix工具，开发者可以查看和修改音量控制参数，以确保音频输出的稳定性。
3. 音频录制与播放
TinyAlsa提供了tinycap和tinyplay工具，用于录音和播放音频文件。这些工具可以绕过Android HAL层和Framework层，直接与Linux内核的音频驱动进行交互，从而实现更高效的音频处理。
五、常见问题与解决方案
1. tinycap无法录音
权限问题：确保设备具有root权限，以便将文件写入系统目录。
音频设备未正确配置：检查/proc/asound/cards文件，确认音频设备是否正常。
驱动问题：确保音频驱动已正确加载，可以通过dmesg命令查看内核日志。
2. tinyplay播放失败
音频文件格式不支持：确保音频文件为WAV格式。
音频设备未正确配置：检查/proc/asound/cards文件，确认音频设备是否正常。
驱动问题：确保音频驱动已正确加载，可以通过dmesg命令查看内核日志。
3. tinymix无法查看混音器控制
权限问题：确保设备具有root权限，以便访问系统文件。
驱动问题：确保音频驱动已正确加载，可以通过dmesg命令查看内核日志。
设备不支持：某些设备可能不支持tinymix工具，需要检查设备的文档。