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网站域名后缀有什么用,创建企业网站,网站建设好了却收不到,网站运维公司有哪些本文将以Linux开发板为基础#xff0c;使用ALSA音频框架和C#语言#xff0c;演示如何实现基础的音频录制与播放功能。1. 背景音频处理是嵌入式开发中常见的需求#xff0c;无论是语音交互、环境监测还是多媒体应用都离不开音频模块的支持。在Linux系统中#xff0c;ALSA使用ALSA音频框架和C#语言演示如何实现基础的音频录制与播放功能。1. 背景音频处理是嵌入式开发中常见的需求无论是语音交互、环境监测还是多媒体应用都离不开音频模块的支持。在Linux系统中ALSAAdvanced Linux Sound Architecture是一个成熟的音频框架提供了丰富的音频处理接口支持音频的录制、播放、混音等功能。而C#语言作为一种跨平台的高级语言也有着广泛的应用场景通过.NET技术我们可以在Linux系统中使用C#语言进行开发。解决了.NET IOT 设备的音频处理的基础需求我们就可以在此基础上实现更多的功能比如关键词唤醒接入大模型的语音交互功能等。2. 环境准备在开始之前我们需要准备一些基础的环境。2.1. 硬件要求•搭载Linux系统的开发板如树莓派、Jetson Nano、D-Robotics、OrangePi、Luckfox 等•支持ALSA驱动的音频输入/输出设备板载声卡或USB声卡•一定的存储空间和内存这里的演示我们以 Luckfox 开发板为例其他开发板也可以根据实际情况进行调整。对于音频输入/输出设备Luckfox Pico Ultra 板载了贴片麦克风并有一个MX1.25 2P 连接器支持接入 8Ω 1W 喇叭。对于树莓派或 Jetson Nano 可以在微雪官网找到对应的音频扩展板也可以使用USB声卡根据实际需求进行选择。Luckfox2.2. 软件依赖首先建议安装好.NET 环境.NET 8 或 .NET 9 都可以。当然也可以选择在本地开发完毕后发布非框架依赖的版本到开发板上运行。但是这样传输不便毕竟文件较大。直接在开发板上开发也是非常不建议的因为开发板的性能有限开发效率低下编译时间长。其次需要安装 ALSA 的开发库以便在C#中调用ALSA的接口。在Ubuntu系统中可以通过以下命令安装sudo apt-get install libasound2-dev同时为了方便我们使用音频设备需要将当前用户添加到音频组中以便在无需sudo访问音频设备。可以通过以下命令添加sudo usermod -a -G audio $USER加入音频组后需要重新登录或重启系统使用户组生效。2.3. 音频配置在开始之前我们需要确认音频设备可以正常使用。可以通过以下命令查看当前系统的音频设备信息arecord -laplay -l同时我们可以对音频设备进行简单的测试arecord -f S16_LE -r 16000 -c 2 -d 5 test.wavaplay test.wav上面的命令使用的是默认的音频设备如果有多个音频设备可以通过-D参数指定设备名称。如果能够正常录制和播放音频则说明音频设备可以正常使用。为了提高麦克风收音范围和播放的音量大小我们可以通过以下命令调整麦克风增益以及播放音量amixer cset nameADC ALC Left Volume 26amixer cset nameADC ALC Right Volume 6amixer cset nameADC Digital Left Volume 195amixer cset nameADC Digital Right Volume 195amixer cset nameADC MIC Left Gain 3amixer cset nameADC MICBIAS Voltage VREFx0_975amixer cset nameADC Mode SingadcLamixer cset nameDAC LINEOUT Volume 30不同的设备可能有不同的音频控制器可以通过amixer scontrols查看当前设备支持的音频控制器然后通过amixer scontents查看具体的控制器名称和取值范围。需要注意的是有的name可能需要增加一个Volume后缀同时需要注意取值范围不要设置过大或过小以免损坏设备。对于不同的设备可能存在不一样的地方可以根据实际情况进行调整。主要就是调整麦克风的增益和提高偏置电压以适应不同的环境。amixer当然除了指令外也可以通过alsamixer命令进入交互式界面进行调整可以参考 Luckfox 开发板的音频配置文档[1]。alsamixer3. 编写代码首先我们需要进行项目的初始化可以通过以下命令创建一个新的控制台应用程序。同时我们需要安装一个用于操作ALSA的.NET库Alsa.Net[2]这个库实现了对ALSA的封装方便我们在.NET中调用ALSA的接口。dotnet new console -n AudioDemocd AudioDemodotnet add package Alsa.Net完整的代码如下using Alsa.Net; class Program{ static void Main(string[] args) { var settings new SoundDeviceSettings { MixerDeviceName hw:0, // 混音设备 PlaybackDeviceName hw:0, // 播放设备 RecordingDeviceName hw:0, // 录音设备 RecordingSampleRate 16_000 // 16kHz采样率 }; using var alsaDevice AlsaDeviceBuilder.Create(settings); // 录制10秒音频 Console.WriteLine(开始录音...); alsaDevice.Record(10, output.wav); // 播放录制的音频 Console.WriteLine(播放音频...); alsaDevice.Play(output.wav); }}在代码中我们首先创建了一个SoundDeviceSettings对象用于指定音频设备的名称和采样率。然后通过AlsaDeviceBuilder.Create方法创建一个AlsaDevice对象用于操作音频设备。在AlsaDevice对象中我们可以调用Record方法录制音频或者调用Play方法播放音频。hw:0表示使用第一个硬件设备可通过aplay -l查看可用设备。16kHz适用于语音场景音乐场景建议使用44.1kHz或48kHz。编写好代码后我们就可以发布到开发板上运行了对于 Luckfox 开发板记得选则arm架构其他开发板根据实际情况进行选择。4. 总结通过ALSA框架与C#的结合开发者可以快速在Linux嵌入式设备上实现音频功能。本文展示了基础的录音/播放实现实际项目中还需要考虑更多的优化和使用方式具体的可以前往Alsa.Net项目仓库查看更多的使用方法。需要注意的是因为设备和系统的差异以及项目更新的问题可能会出现一些部分接口不支持的情况需要根据实际情况进行调整。References[1]Luckfox 开发板的音频配置文档:https://wiki.luckfox.com/zh/Luckfox-Pico/Luckfox-Pico-Ultra-W-Audio[2]Alsa.Net:https://github.com/Omegaframe/alsa.net?wt.mc_idDT-MVP-5005195