Linux/ALSA下SRC(Sample Rate Convertion)引起的音质问题和解决方案

    这里不涉及基本音质问题，所以如果你有爆音的问题请参考论坛里如何设置PCM音量以避免增益带来的削波失真的文章；或者你有背景噪声，请尝试关闭声卡的录音和与你所需输出声道无关的接口。此外数字输出和外置解码器不在讨论范围。如果你有一片过得去的声卡，音质在感觉上已经不错了，那么你可以看看下面。当然如果你只是疑惑Linux是否真有音质问题，或者是怎么发生的，也可以参考。

    最近在使用一块Terratec DMX 6Fire LT(音频I/O控制器是 Ice1712[Envy24])的时候，我发现envy24control这个功能强大的控制软件面板上总是显示这片声卡正在使用48KHz的模式，我的音源库基本是从CD转换的FLAC和WAV，采样率都是44.1KHz。DMX 6Fire是一片双晶振的声卡，板上有24.576MHz和22.5792MHz两颗晶体，可以直接支持44.1KHz和48KHz等模式而无需转换。我尝试直接播放一片普通CD，依然自动跳到了48Khz上，真是奇怪。于是我松开了自动Reset频率的选项，手动锁定到44.1KHz，然后播放，没想到声音出来像是慢放的效果，肯定有什么地方不对了。

    我使用Amarok管理音乐库，因此想到是否是Xine后端做了自动升频处理，改用ALSA命令行工具aplay播放一段44.1KHz的WAV后，问题依旧。排除了Xine，下面就是ALSA(我使用Xine的ALSA输出插件)本身了，最底层的驱动模块应该没有问题，因为我可以手动锁定到任何改卡规格上支持的模式，只是播放效果不正常。逐渐地我想到了一个问题，Evny24是一个音频I/O芯片，并没有CS46xx一类DSP的计算处理能力，应该不支持硬件混音。表现到计算机上，就是多个音频流无法同时开启，你不能在播放音乐的同时再去开一个电影播放器，甚至IM软件的消息通知音都无法播放。但是在我的系统下同时开出一打的音频程序确实又没有问题，最终我把目光放到了ALSA的软件混音插件DMix上。

    由于从前我的声卡使用CS4630芯片或者EMU10K，dsp具有硬件多音频流和SRC功能，因此不太使用DMix。但现在我决定还是去掉DMix看看是否有用。在/usr/share/alsa/cards/下，我找到了ICE1712芯片声卡的预设文件ICE1712.conf。并注释掉了开头一段dmix相关的项目。然后我用aplay播放一段44.1KHz的WAV，声卡终于自动跳转到了正确的模式！当然作为代价，相应地我暂时失去了软件混音的功能。

# default with dmix & dsnoop ICE1712.pcm.default {     @args [ CARD ]     @args.CARD {         type string     }     type asym     playback.pcm {         type plug         slave.pcm {             @func concat             strings [ "dmix:" $CARD ",FORMAT=S32_LE" ]         }     }     capture.pcm {         type plug         slave.pcm {             @func concat             strings [ "dsnoop:" $CARD ",FORMAT=S32_LE" ]         }     } }

    结论很清楚，现在的ALSA默认已经为不具备硬件多音频流混音功能的声卡默认开启了DMix，而因为DMix需要混音，也就是把多个可能是不同取样率的音频流混合输出，因此它需要一个较高的常用取值作为基准。默认会采用48KHz的Sample Rate，若是低于此频率，则升频到48KHz。接下去的问题是，DMix在SRC之后，是否影响听感？在我看来，是有一定影响的，比如小提琴的高音延展会不足，而较为纤细的泛音被DMix做SRC之后也会被削弱或模糊。因此如果你有双晶震声卡，并对44.1KHz回放的音质有所不满，那么你可以考虑在欣赏音乐的时候关闭DMix，这样可以完全发挥双晶振声卡应有的实力。当然如果你只重视44.1KHz音源例如从CD抓轨的APE/FLAC/WAV，而对DVD或者其他视频相对来说无所谓一些，同时不想失去软件多音频流支持，那么你也可以只把DMix设定到默认44.1KHz，享受音乐，迁就视频。

    将DMix的默认输出频率设定到44.1KHz，可参考以下~/.asoundrc作出自己的设定：

pcm.!default {     type plug     slave.pcm "dmixer" } pcm.dsp0 {     type plug     slave.pcm "dmixer" } pcm.dmixer {     type dmix     ipc_key 1024     slave {         pcm "hw:0,0"         period_time 0         period_size 1024         buffer_size 8192         rate 44100      }      bindings {         0 0         1 1      } } ctl.mixer0 {     type hw     card 0 }

    除此之外，有些声卡只有单晶振，无法支持两种频率，必须透过SRC。如此情况下，高品质的SRC至少可以降低失真。ALSA考虑到这种情形，允许通过插件调用外部高品质SRC库进行转换运算。为了使用外部SRC，你需要libasound2-plugins，libsamplerate0等软件包(源中均有)。安装完毕后，在~.asoundrc 中加入default.pcm.rate_converter "samplerate_best"来启用最佳SRC算法。