Historique: TUTO : ALSA vers JACK

à mettre en italic:
À noter que l'astuce ci-dessous a seulement été testée et utilisée sur mon système (intel 32 bit), basé sur Debian Unstable, utilisant un noyau 2.6.32, Jack2 1.9.6 et ALSA 1.0.21. Ce système est très stable à toutes latences. Donc je ne garantis pas un succès pour d'autres configurations

Table des matières

* 1 Introduction
* 2 La carte son virtuelle ALSA-Loopback
o 2.1 Compiler le module noyau 'snd-aloop' si besoin
o 2.2 Comprendre la structure de la carte virtuelle ALSA-Loopback
* 3 Construire un fichier .asoundrc
o 3.1 Définition du fichier .asoundrc
o 3.2 Tester notre nouveau système ALSA
* 4 Le Pont vers Jack
o 4.1 Creating permanent Jack clients using alsa_in and alsa_out
o 4.2 Create scripts to automate bridge initialization via QjackCtl

Nouvelle section: Introduction

Certains producteurs / musiciens / etc utilisent linux pour leur travail . Il se peut qu'ils aient construit un PC entièrement dédié à leur production, où le serveur Jack Audio Connection Kit http://jackaudio.org" rel="external nofollow">mettre lien vers http://jackaudio.org tourne de façon permanente. En tant que musicien-producteur moi-même, je ne désire pas d'autres couches son intermédiaires entre JACK et le niveau matériel (piloté par ALSA dans mon cas) du genre PulseAudio ou autre. En effet, je possède une carte son pro RME HDSP + Multiface II. Le pilotage de l'interface de mixage de cette carte ne se range pas dans le cas générique qu'ALSA fournit pour la majorité des cartes du genre interne (Intel HDA, etc). D'une part, seul le logiciel spécial de mixage TotalMix (ou hdspmixer en linuxien) allié à Jack me permet d'utiliser cette carte sous toutes ces coutures. Cela a comme inconvénient que les logiciels ou applications non "jackifiés" ne peuvent rejoindre l' environment très flexible et fiable fournit par le graphe audio de Jack. D'autre part, je ne souhaite pas recourir à ma carte son interne (l' "infâme" puce Intel HDA 🙀 ) que je garde constamment 'off' (config niveau BIOS).

Dans ce cas, comment peut-on établir un pont permanent entre Jack et les applications non jackifiees ? Je recherchais une solution du type 'client jack permanent' (à la fois playback et capture). Il y a un 'plugin' ALSA-jack mais malheureusement, ce n'est pas une solution pour plusieurs raisons:
- le client n'apparaît dans le graphe jack que lorsque l'application ALSA joue quelque chose et disparaît aussiôt après
- ce plugin n'a pas été mis à jour depuis longtemps et est très instable.
En bref, il n'est pas à la hauteur des propriétés désirées (permanence du pont, etc).

Ce n'est que récemment, alors que je faisais "mumuse" avec la carete virtuelle ALSA-Loopback que l'idée d'un pont permanent ALSA-vers-Jack m'est revenue. Une sorte de flash, en quelque sorte 😀


nouvelle section: La carte son virtuelle ALSA-Loopback
La carte virtuelle ALSA-Loopback est comme son nom l'indique un matériel complètement virtuel, une émulation d'une vraie carte son. Elle apparaît dans la liste des cartes son ALSA dès que le module noyau 'snd-aloop' est chargé.

sous-section: Compiler le module noyau 'snd-aloop' si besoin
Il se peut fortement que le noyau installé par la distro ne contienne pas ce module par défaut. On peut y remédier par la compilation "manuelle" de ce module.

http://linuxmusicians.com/viewtopic.php?p=11973#p11973" rel="external nofollow">GROS AVERTISSMENT: À noter que le chargement de ce module peut s'avérer difficile après compilation manuelle même lorsque le paquet 'linux-headers' est installé et la compilation sans problème! Voir la discussion (en anglais) sur le forum 'linuxmusicians' : http://linuxmusicians.com/viewtopic.php?p=11973#p11973

À vérifier au préalable que le module 'snd-aloop' n'est pas connu du noyau:

mode code sudo modinfo snd-aloop fin mode code

Si 'modinfo' ne reporte rien, alors va falloir compiler la bête. Il faut choper le code source 'alsa-driver' correspondant à la version d'ALSA installé par défaut. Aller soi sur le site http://www.alsa-project.org ou bien utiliser 'sudo apt-get install alsa-source'

Une fois le code source installé, décompressé et désarchivé quelque part sur le disque dur, aller dans le répertoire principal (cd alsa-driver-xxxx) et configurer pour la compilation (ne pas installer le résultat, on fera ça "à la main"):

mode code
./configure --with-cards=loopback
make
fin mode code

Maintenant, copier le module compiler vers l'installation noyau et enregistrer ses dépendances :

mode code
sudo cp ./modules/snd-aloop.ko /lib/modules/`uname -r`/kernel/sound/drivers/
sudo depmod -a
fin mode code

Vérifier que le noyau est maintenant à jour:

mode code
~$ sudo modinfo snd-aloop
filename: /lib/modules/2.6.32/kernel/sound/drivers/snd-aloop.ko
license: GPL
description: A loopback soundcard
author: Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
srcversion: B85A5847D027749DCF96195
depends: snd-pcm,snd
vermagic: 2.6.32 SMP preempt mod_unload modversions CORE2
parm: index:Index value for loopback soundcard. (array of int)
parm: id:ID string for loopback soundcard. (array of charp)
parm: enable:Enable this loopback soundcard. (array of bool)
parm: pcm_substreams:PCM substreams # (1-8) for loopback driver. (array of int)
fin mode code

Charger le module:
mode code
~$ sudo modprobe snd-aloop
~$ lsmod | grep aloop
snd_aloop 4732 0
snd_pcm 57065 6 snd_aloop,snd_hdsp
snd 40404 18 snd_aloop,snd_hdsp,snd_pcm,snd_hwdep,snd_rawmidi,snd_seq,snd_timer,snd_seq_device
fin mode code

On garde les options défaut du module (mais on peut modifier au chargement si on veut, sauf que c'est pas la peine).

sous-section: Comprendre la structure de la carte virtuelle ALSA-Loopback
Comme son nom l'indique, cette carte virtuelle a pour but de boucler le signal envoyé en sortie vers son entrée. On peut donc collecter le signal d'une application ALSA qui envoie son signal vers la sortie de cette carte à l'entrée de cette même carte 😀 et vice-versa.

Par défaut, cette carte virtuelle est composée de 2 parties, elles-mêmes composées de 8 sous-parties. Par exemple, on peut constater après le chargement du module les choses suivantes:

mode code
~$ aplay -l

• List of PLAYBACK Hardware Devices ****

card 0: DSP Hammerfall DSP, device 0: RME Hammerfall DSP + Multiface RME Hammerfall DSP + Multiface
Subdevices: 0/1
Subdevice #0: subdevice #0
card 1: Loopback Loopback, device 0: Loopback PCM Loopback PCM
Subdevices: 7/8
Subdevice #0: subdevice #0
Subdevice #1: subdevice #1
Subdevice #2: subdevice #2
Subdevice #3: subdevice #3
Subdevice #4: subdevice #4
Subdevice #5: subdevice #5
Subdevice #6: subdevice #6
Subdevice #7: subdevice #7
card 1: Loopback Loopback, device 1: Loopback PCM Loopback PCM
Subdevices: 8/8
Subdevice #0: subdevice #0
Subdevice #1: subdevice #1
Subdevice #2: subdevice #2
Subdevice #3: subdevice #3
Subdevice #4: subdevice #4
Subdevice #5: subdevice #5
Subdevice #6: subdevice #6
Subdevice #7: subdevice #7

fin mode code

Les Loopback devices 0 et 1 sont symmétriques, dans le sens où si 0 est utlisé pour la sortie, 1 est automatiquement une entrée et vice-versa.
Les labels ALSA pour ces "devices" sont:
mode code
hw:Loopback,0
hw:Loopback,1
fin mode code

Le principe est assez simple: si un signal est envoyé vers le "sub-device" hw:Loopback,i,n alors ce même signal se retrouve en entrée au sub-device correspondant hw:Loopback,j,n avec

i = 0..1
j = ~i (c-à-d. si i = 0, j = 1, et vice-versa)
n = 0..7


nouvelle section: Construire un fichier .asoundrc
Ah! le asoundrcien, quelle langue splendide! 😀
J'ai jamais vraiment lu quoi que ce soit à ce sujet mais j'ai du sérieusement le faire pour pouvoir établir ce pont vers Jack. Je vous épargne les quelques noms d'oiseau que j'ai lancé de temps en temps durant l'"apprentissage" ... 😉

Bon, le but esy de créer un défaut ALSA basé sur la carte virtuelle Loopback. Comme ça, toutes les applications ALSA utiliseront ce défaut. On a besoin d'un PCM de playback, un PCM de capture, et combiner les deux PCMs en un "plug device" étant capable de full duplex. Noter que le but final est de pouvoir entendre via Jack ce que les applications ALSA jouent, et inversement, enregistrer les entrées Jack dans des applications ALSA.

Voici le fichier .asoundrc dans toute sa gloire :

mode code

1. playback PCM device: using loopback subdevice 0,0

pcm.amix {
type dmix
ipc_key 219345
slave.pcm "hw:Loopback,0,0"
}

1. capture PCM device: using loopback subdevice 0,1

pcm.asnoop {
type dsnoop
ipc_key 219346
slave.pcm "hw:Loopback,0,1"
}

1. duplex device combining our PCM devices defined above

pcm.aduplex {
type asym
playback.pcm "amix"
capture.pcm "asnoop"
}

1. ------------------
2. for jack alsa_in and alsa_out: looped-back signal at other ends

pcm.ploop {
type plug
slave.pcm "hw:Loopback,1,1"
}

pcm.cloop {
type dsnoop
ipc_key 219348
slave.pcm "hw:Loopback,1,0"
}

1. ------------------
2. default device

pcm.!default {
type plug
slave.pcm "aduplex"
}
fin mode code

En résumé, on a défini les PCM suivant:

* ALSA playback = subdevice 0,0
* ALSA capture = subdevice 0,1

* Jack readable client (cloop) = subdevice 1,0 (par symmetrie avec 0,0)
* Jack writable client (ploop) = subdevice 1,1 (par symmetrie avec 0,1)

sous-section: Tester le nouveau défaut ALSA

Sauver ce fichier dans '$HOME/.asoundrc_loop' et le copier dans $HOME/.asoundrc
A vérifier qu'il ne se trouve pas de fichier .asoundrc existant et déjà utilisé à l'insu de son plein gré 😉

Maintenant, jouer par ex. un fichier audio avec mplayer:
mode code
mplayer -ao alsa fichier_audio
fin mode code

On peut aussi utliser lmms avec ALSA pour tester notre défaut.
Evidemment , on entendra rien encore via Jack!

nouvelle section: Le Pont vers Jack

sous-section: créer des clients jack permanents entre ALSA et Jack

Alors, comme subdevice 0,0 est le PCM ALSA de sortie, le signal sera disponible en entrée vers le PCM 'cloop' défini plus haut (subdevice 1,0). Tout ce qu'on a faire pour le connecter à Jack est d'utiliser alsa_in sur ce PCM 😀
A l'inverse, le PCM ALSA d'entrée (subdevice 0,1) collectera le signal de sortie du subdevice 1,1 ou 'ploop' qu'on a défini plus haut. Tout ce qu'on à faire est d'utiliser alsa_out sur de subdevice. Comme ça, on peut connecter le signal audio d'applications jack à 'ploop' et l'enregistrer dans l'application ALSA 😀
Brillant non ?😎

On peut d'abord tester la chose à partir d'un terminal

mode code
alsa_in -j cloop -dcloop
fin mode code

et

mode code
alsa_out -j ploop -dploop
fin mode code

Connecter le client jack 'cloop' vers les ports de sortie system:playback_xx correspondant aux moniteurs ou casque, rejouer la commande 'mplayer' plus haut ... alors alors ?

Pareil avec skype, connecter system:capture_xx avec le client jack 'ploop' (microphone ou basse ou une session ardour complète!), dans skype, configurer l'audio en sélectionnant "Default" partout (mic, sorties, sonnerie tel). Essayer l'appel test de skype, baragouiner dans le micro ou jouer de la gratte ... alors alors ? 😀

sous-section: créer un script pour automatiser la création du pont dans Qjackctl
Les clients jack 'cloop' et 'ploop' et leur connection aux ports jack selon les besoins peuvent être créés et initialisés par Qjackctl si on met tout ça dans un script shell, par exemple /usr/local/bin/loop2jack

mode code
#!/bin/sh

1. script loop2jack, dans /usr/local/bin

1. création des clients

/usr/bin/alsa_out -j ploop -dploop -q 1 2>&1 1> /dev/null &
/usr/bin/alsa_in -j cloop -dcloop -q 1 2>&1 1> /dev/null &

1. donner 1 seconde de répit avant de connecter au ports jacks

sleep 1

1. cloop ports -> jack output ports

jack_connect cloop:capture_1 system:playback_1
jack_connect cloop:capture_2 system:playback_2

1. au choix: microphone (RME analog input 3 pour moi) vers ports de "ploop"

jack_connect system:capture_3 ploop:playback_1
jack_connect system:capture_3 ploop:playback_2

1. done

exit 0

fin mode code

sauver dans /usr/local/bin/loop2jack (avec sudo) et ajouter la permission +x

mode code
sudo chmod +x /usr/local/bin/loop2jack
fin mode code

Dans Qjackctl, allers dans "Options -> Executer après départ du serveur" et ajouter cette ligne

mode code
/usr/local/bin/loop2jack
fin mode code

Sauver la config, faire repartir jack. Loop2jack doit executer la création de 'c/ploop' et connecter vers les ports jacks choisis.

Maintenant, essayer la chose en lançant 'skype', ou 'smasher' ou 'lmms', ou juste 'aplay' ou 'arecord'. Alors, ça marche ? 😀

Bien sûr, il y a de la latence vu qu'on a choisi le défaut de buffering des plugins 'dsnoop' et 'dmix'. Et alors ? on s'en fout un peu non ? 😀