качество звуковых драйверов на линукс
Настройка звука в Ubuntu
У меня есть хобби — написание музыки. Поэтому после установки свежей версии Ubuntu на свой ноутбук мне понадобилось настроить звук чуть более тонко, чем обычным пользователям. К моему сожалению, сделать это у меня не вышло. Тем не менее, я хочу рассказать о шагах, которые немного приблизили меня к результату. Я надеюсь, что кому-то это сэкономит время. А может, с помощью читателей я смогу пройти дальше. Если вы пользуетесь Linux и можете произнести слова sidechain и компрессия в одном осмысленном предложении — Добро пожаловать!
Кратко
Для начала более подробно о сути задачи: есть ноутбук Asus N55 с Kubuntu 17.10 на борту. Нужно добиться той же конфигурации, которую можно получить на Windows:
Сразу после установки получаем нерабочий сабвуфер и нерабочие наушники.
В результате моих опытов мне удалось добиться следующего состояния системы:
Для знакомства с LMMS(с которой как оказалось нормально работать нельзя, но это отдельная тема) этого в общем-то хватает.
Если вы тоже добрались до этого состояния, то ничего нового этой статьей я вам не расскажу.
Обзор
Вы когда-нибудь задумывались о том, как устроена звуковая система Linux? Вот и я нет — обычно звук либо был не нужен, либо как-то работал, колонки играли — ни о каких фокусах подключения сабвуфера или наушников речи не было.
Похоже, теперь самое время узнать об этом немного больше. Гугление показало следующую картину:
Мысль первая: удаляем PulseAudio — ставим JACK
Мало кто говорит, что PulseAudio де-факто является стандартом для интеграции звука, по крайней мере в Ubuntu. Практически любой софт, который издает звуки, будет с большой долей вероятности пользоваться PulseAudio API. FF, например, для поддержки JACK надо отдельно собирать.
Поэтому удалять PulseAudio не стоит, если вы не уверены, что все чем вы будете пользоваться, умеет работать с JACK. Видимо, поэтому существует еще вариант интеграции Jack-PulseAudio. Но от этого варианта я отказался, т.к. для работы в том софте, где требуются низкие задержки, меня устраивает монопольный доступ через ALSA(под Windows это работает так же — там, где нужна низкая задержка, запрашивается монопольный доступ). Возможно, когда дело дойдет до установки какого-нибудь Ardour, мне придется вернуться к этому варианту.
Мысль вторая: ALSA и PulseAudio надо настраивать
Так, ну хорошо, JACK не нужен. Выходит, чтобы все заработало, мне надо настроить ALSA-компонент для своей карточки и интеграцию его с PulseAudio
PulseAudio
Тут нам из коробки предлагают вот такую UI консоль
Мне кажется, к такому инструменту пояснения излишни. После применения настроек вы сразу сможете слышать изменения, так что пробуйте.
Еще amarao советует обратить внимание на pactl /pacmd. Если я доберусь — напишу, что там к чему с этими утилитами
Диагностика ALSA
Кроме того, настройки надо проверять. Для этих целей обнаружилась утилита speaker-test
Настройка ALSA
Тут и тут советуют поизучать dmix — это модуль микшера каналов в ALSA — буду смотреть
alsamixer
alsamixer — псевдографический интерфейс микшера. Половина советов по настройке ограничивается этой утилитой. И действительно, именно эта утилита часто покажет, когда канал неожиданно замьютился или у него сбросился уровень громкости.
Но настройка в микшере результата не дала.
hdajacksensetest
Следующая полезная утилита — hdajacksensetest. Показывает какие разъемы детектируют подключение внешних устройств.
Ок, я вижу, что мой внешний сабвуфер подключен на порт 0x1a.
Давайте попробуем найти как можно объяснить карте, куда выводить LFO.
hdajackretask
Большинство советов по настройке маппинга указывают на утилиту hdajackretask:
Тут вроде бы все понятно — есть порты, есть маппинг. К сожалению, никакие манипуляции с портом 0x1a к успеху не привели.
Может, после настройки надо явно перезагружать сервисы?
sudo alsa force-reload
Нет, смотрим дальше.
HDAAnalyzer
Для настройки маппинга есть еще одна утилита:
скачать ее можно в виде python-скрипта(. ) вот тут.
Выглядит эта штука как прокачанный вариант hdajackretask — она даже умеет строить схему маршрутизации портов графически. Но эксперименты с этой штукой тоже не привели ни к чему, кроме полной потери звука.
Никакого гайда по настройке я не нашел, поэтому пробовал методом проб и ошибок.
Правка конфигов
Других утилит, способных помочь в настройке звука я не обнаружил. Остается попробовать только одно — искать и править конфиги. С помощью гугла и find, мне удалось обнаружить несколько локаций.
PulseAudio
/usr/share/pulseaudio
в папке alsa-mixer тут лежат конфиги. Т.к. Pulseaudio более-менее работает тут я ничего трогать не стал.
/etc/pulse/daemon.conf
Как я понял, это настройки службы pulseaudio — один из немногих конфигов, изменения в котором на что-то влияют. именно тут настройками:
enable-lfe-remixing = yes
lfe-crossover-freq = 200
я заставил звучать свой сабвуфер из Pulseaudio так, как он должен. Для lfe-crossover-freq 200 — это очевидно частота среза в герцах.
Но тут же становится очевидно, что настроить нечто более сложное(при подключении наушников прекращать отправлять бас на сабвуфер) в этом конфиге возможности нет.
/usr/share/alsa/*
Тут лежит несколько shell-скриптов, в т.ч. alsa-info.sh, который может быть полезен при подготовке дефекта в трекере и т.д.
а в папке pcm какие-то конфиги, разобраться в которых мне не удалось:
Трогать их я пока не решился.
/etc/modprobe.d/alsa-base.conf — второй доказанно полезный конфиг. Вот эта строчка, дописанная в низ конфига, реально заставила работать наушники под ALSA:
options snd-hda-intel model=auto,auto probe_mask=1
Про настройку этого конфига написано довольно много. Одна из его целей, как я понял — сопоставить устройствам кодеки(model). Кодеки это… какой-то пресет маппингов… Есть табличка (копия есть тут). Думаю, в большинстве случаев для стандартных конфигураций этого действительно достаточно.
Там описаны модели для разных контроллеров. Но если для вас они не срабатывают, то вам рекомендуют добавить свою конфигурацию.
Звучит классно, но тут я должен сделать 2 ремарки:
Кстати, в /sys/class/sound/hwC1D0/ — лежат файлы уже непосредственно устройства, т.е. как я понял hdajackretask работает именно с этими файлами. Тут тоже, наверное, можно сделать что-то полезное, если знать куда что писать.
Выводы
Общий вывод, который я могу сделать по результатам проделанной работы: в целом видно, что если GUI, например, сообщество более-менее занимается, то звуковая подсистема явно остается за бортом.
На сегодняшний день возможности использования этой подсистемы не выдерживают никакой конкуренции с аналогами в других популярных ОС.
Такие досадные проблемы, как неработающий сабвуфер или наушники, или отсутствие НЧ-фильтра для сабвуфера, заставляют еще раз подумать, прежде чем отказываться от предустановленного софта. Ведь никому не хочется получать от своей железки меньше отдачи из-за кривостей ОС.
Тест Linux на качество звука, а есть ли BitPerfect?
В прошлом материале про работу основных принципов звуковой подсистемы на примере Windows, в комментариях вызвало негативную реакцию утверждение автора, что качественный звук в Linux, соответствующий принципу BitPerfect (передача данных «бит в бит”) является лишь предположением, а как оно на самом деле, достоверно не знает никто из-за отсутствия такой проверки.
В этом материале мы такую проверку как раз и сделаем, расставив все точки над «i».
Linux в бизнесе решает в основном узкоспециализированные задачи, в которые звук, видео и графика не входят (для серьезных проектов в это области используется Windows и MAC). Для обычных (домашних) потребителей, Linux является или хобби (построить ОС под себя), или бесплатной ОС, когда нет денег на Windows/MAC (например на работе, где руководство решило сэкономить на лицензиях).
Последние пару лет Linux стал более широко распространен среди обычных пользователей благодаря продажам ноутбуков, где вместо DOS («черного экрана без ничего») уже был установлен Linux. С учетом последних международных событий нет сомнений в том, что Linux и дальше будет проникать в компьютеры рядовых пользователей и получать более широкое распространение.
Теперь о неприятном для «фанатов-линуксоидов». Диалог о качестве звука часто складывается так:
— Как в Linux со звуком, он там лучше/хуже, чем в Windows?
— Конечно лучше, это же Linux, в нем ничего лишнего и он гибко настраивается!
— Да ничего подобного, у меня в Linux все плохо со звуком
— А вот и нет, у меня под Windows вообще не работает, а под Linux определилось и все супер!
— А проверяли на побитовую точность (BitPerfect)?
— Зачем? Там же все прозрачно и понятно. По логике проблемам негде взяться.
— И ни у кого подозрений даже нет?
— Ну, некоторые интересовались. Слушали и под Linux и под Windows. Под Linux большинству нравится больше.
— А гарантии или материальную ответственность кто-то дать может, что действительно все «бит-в-бит»?
— Зачем это? Ведь говорю, слушали, сравнивали, Linux лучше, какие еще гарантии? И вообще, Linux, он бесплатен…
— Но ведь Windows проверяли и он показал побитовую точность в Wasapi и если звук в Linux отличается, то значит он дефектный.
-Вы просто ничего не понимаете….
На форумах можно найти множество рекомендаций и настроек по звуковой части Linux, но вот фактических данных, что эти настройки гарантируют качество на уровне бит-в-бит (BitPerfect) нет. На дворе 2015 год, вопрос о корректности вывода данных возникает постоянно, но желающих сделать проверку самостоятельно не нашлось… А минусы лишь за подозрение в непогрешимости Linux показывают, что вопрос еще и болезненный.
В чем важность теста Linux на BitPerfect?
Варианты проверки на BitPerfect
Сверка записи фрагмента
Проверить систему можно разными способами, одним из которых является запись фрагмента по цифровой петле, а после в бинарном виде сверка бит в бит. Однако такой тест очень трудоемкий и требует наличие звуковой карты с цифровым входом и выходом. Дополнительно такой тест требует звукового редактора, который будет работать в определенной разрядности, а не во float данных (с плавающей запятой) для экономии ресурсов. Если верить пользователям Linux, то эта ОС достаточно распространена среди ценителей качественного звука и пусть тест и муторный, он вполне осуществимый, тем не менее его так никто и не сделал. Это говорит или о несерьезном отношении к звуку со стороны пользователей Linux (включая банальную лень), или о низкой квалификации в этой области со стороны пользователей, не представляющих, как такой тест сделать на практике.
Проверка с помощью специализированного оборудования
Субъективное прослушивание
Остается последний вариант, это субъективное прослушивание. К сожалению, тест по определению не обладает высокой степенью точности и может давать даже заведомо ложный результат.
Прежде всего, тест должен соответствовать концепции двойного слепого прослушивания, что организовать не всегда просто.
Далеко не все звуковые карты поддерживают 44.1 кГц напрямую, очень многие (особенно популярные карты от Creative или встроенный звук) не имеют прямой поддержки 44.1 кГц — там всегда есть ресемплинг в 48 или 96 кГц. И конечно же разницу можно услышать между воспроизведением в Linux и Windows, но субъективное сравнение с такими картами – это сравнение качество ресемплеров, а ни как не концепции «бит-в-бит».
Если карта поддерживает 44.1 кГц напрямую, то можно действительно сравнить звучание подсистемы, но реально ли отчетливо услышать добавленный дизеринг (очень тихий шум) при микшировании? Это маловероятно даже на очень дорогих трактах. Т.е. мы можем придти к мнению, что все в порядке, но внутренне опасаться, что возможно на каких-то композициях мы теряем некоторую музыкальную составляющую, что система дает результат не на 100%, а на 99.99%.
С чем сравнивать? Формально, если Linux выводит звук верно, звучание должно ничем не отличаться от звука Windows из под WASAPI. Заниматься же просто прослушиванием, «нравится/не нравится» смысла нет, т.к. это будет просто выбор того звука, который нравится, а не который соответствует концепции «бит-в-бит».
Тест BitPerfect в Linux
Что бы расставить точки над «i» и фанаты Linux смогли бы прокричать «мы же говорили, что Linux самый лучший» или «ну и что, что BitPerfect нет, зато звучит то как хорошо!», автор предложил сделать проверку побитовой передачи звукового потока с помощью упомянутого выше Audiolab M-DAC, обладающего аппаратной проверкой данных. Для теста необходимо воспроизвести специальный проверочный wav файл и подать звуковой поток в M-DAC, на любой цифровой его вход (SPDIF, TOSLINK или USB). Встроенный анализатор соответственно выдает статус по BitPrefect в режиме проверки. На текущий момент для M-DAC существует два файла с разрешение 44,1 кГц 16 бит и 96 кГц 24 бит.
Предлагалось привезти компьютер с установленным Linux со звуковой картой с цифровым выходом. Альтернативный вариант – это компьютер с Linux со свободным USB портом для подключения M-DAC напрямик и соответственно передачей звукового потока по USB (вариант менее желательный, т.к. вдруг бы M-DAC не определился в системе?).
Что показательно, кто громче всех считал бредом малейшие сомнения в качестве звуковой подсистемы Linux, не посчитали необходимым поучаствовать в тесте.
Практическое тестирование
На предложение проверить Linux откликнулся ValdikSS, предоставив ноутбук с установленным Linux (KDE). Отдельной звуковой карты не было, поэтому к ноутбуку подключался M-DAC по USB. M-DAC определился сразу и ничего не помешало проведению теста.
Перед тестом в Linux была проведена отдельная проверка M-DAC в Windows из под Foobar2000. Под WASAPI из foobar2000 для тестовых файлов 44/16 и 96/24 M-DAC отрапортовал статусом “Bit Accurate”, а при выборе Direct Sound соответсвенно «Test Failed» — микширование подсистемы Windows не осталось незамеченным.
Убедившись, что M-DAC работает корректно, приступили к проверке в Linux.
Использовался Amarok с выводом через VLC, MPV и GStreamer. При настройке в PulseAudio двух поддерживаемых частот 44.1 и 96 кГц для всех плееров можно было наблюдать корректную работу автомата опорной частоты (при соответственно отключенных ресемплерах в настройках плееров). При выставлении значения регулятора громкости в 100% M-DAC отрапортовал “Bit Accurate”, что указывает на полностью корректную передачу данных от плеера до самого ЦАП.
При передаче звукового потока напрямую в ALSA, не задействуя PulseAudio, возникли сложности.
USB приемник в M-DAC принимает поток исключительно в 24 бит. При выборе WASAPI в Foobar2000, отдельно выставляется разрядность выходного потока и звук есть только при выборе 24 бит. Т.е. преобразованием разрядности занимается непосредственно Foobar2000, по сути добавляя «пустые» 8 бит. Т.к. преобразование происходит корректно, то тест с файлом для 44кГц 16 бит проходит положительно. Аналогично в Linux при выводе звука в PulseAudio, именно PulseAudio делает преобразование (и по результатам теста – корректно).
А вот в ALSA не удалось отправить 16-ти битный поток, который бы из ALSA поступил в 24 бит в M-DAC по USB и тест для 44.1 и 16 бит был провален. Тест же для 96 кГц и 24 бит прошел корректно, что дает основания считать, что если у звуковой карты на прием доступен режим в 16 бит – то будет полный порядок.
В комментариях предлагается поделится мнением, как можно конвертировать 16 бит в 24 в ALSA, если это возможно.
Впечатления со стороны
Общие впечатления автора со стороны, как пользователя Windows.
Очевидные плюсы звука в Linux
Среди плюсов можно отметить, что настройки в PulseAudio/ALSA имеют прямое отношение к любому программному плееру и соответственно количество и разнообразие плееров гораздо больше, чем плееров в Windows c настройкой Wasapi (настройка доступна только в параметрах плеера). Особо выигрышно тут выглядят видеоплееры, т.к. под Windows из видеоплееров с WASAPI пока доступен лишь Light Alloy.
Очевидные минусы звука в Linux
Отладка параметров с использованием консоли. Возможно, освоить консоль не долго. Но это лишнее время, которое потребуется потратить пользователю, вместо того, что бы получить сразу быстрый результат в Windows.
Воспроизведение DSD потока, получающего более широкое распространение последние пару лет, пока под большим вопросом.
Итог тестирования
Тест показал, что Linux действительно можно использовать в составе Hi-Fi/Hi-End систем с концепцией BitPerfect. И если раньше Linux подходил на эту роль теоретически, и давал повод для сомнений, то проведенный тест показал, что концепция BitPerfect является реальностью и доказанным фактом.
На популярные устройства дрова, в основном, есть, во всяком случае лично у меня всегда из коробки звук работает. Звуковых подсистем есть несколько, я советую ALSA без надстроек pulseaudio/pipewire, хотя возможно, тебе они подойдут из-за каких-то специфичных для них функций, которыми я не пользуюсь. Почитай о них поподробнее в интернете. Еще есть OSS, она более старая и многий нвоый софт про нее вообще не в курсе. Звук не хуже чем в винде, я б сказал такой же. Нюансы хз, если алсу решишь выбрать, при первом запуске у тебя канал в режиме mute будет, alsamixer’ом включается клавишей М, кажется.
макось конечно та еще хрень но звук в ней офигенный
Всё зависит от оборудования и поддержки
В windows могут с дравами поставятся всякие улучшайзеры звука, которые например поднимают низкие частоты. Это как в магазинах на телевизорах включают демонстрационный режим которое задирает контрастность.
Я думаю если сравнивать звук в linux скажем с телефоном или плеером никакой разницы быть не должно, т.е. без работы эквалайзеров, с одними и теме же наушниками/колонками звук должен быть практически идентичным. Конечно если в дистрибутиве нормальный конфиг для аудио из коробки, не происходит какого-нибудь ресемплинга.
В windows могут с дравами поставятся всякие улучшайзеры звука, которые например поднимают низкие частоты. Это как в магазинах на телевизорах включают демонстрационный режим которое задирает контрастность.
это называется эквалайзер, совсем не факт что он с дровами будет да и надо ли.
В средним лучше в Windows. По понятным причинам — ориентация.
А так конечно зависит от разных ситуаций и применений.
Я давно не пользовался windows, но по моим воспоминаниям, лет 15 назад realtek поставлялся софт который позволял включить всякие режимы, т.е. это не просто эквалайзер, а штука для профанов, где можно было выбрать профиль или поставить галочку «объемное звучание». Мне почему-то кажется что когда люди слышат разницу в звуке межу windows и linux то дело именно в таких профилях.
У меня и сейчас в ноуте есть «Dolby Home Theater», и винда при установке с дровами ставит соответствующее дополнение. Звук становится не то чтобы лучше, но намного громче и «объемнее», тут действительно если не знать, то разницу сразу почувствуешь.
звук качественнее в Linux
Подтверждаю анонима. В Linux звук лучше.
Подтверждаю анонима. В Linux звук лучше.
А должно быть одинаково на одинаковом оборудовании.
Только если пройдет через каскад перекодировок приложением, пульсаудио, алса, и самой звуковой картой. Тогда звук сочный, живой и объемный!
А должно быть одинаково на одинаковом оборудовании.
В винде лучше. У меня на линуксе уровень громкости 150% равен примерно 40% на винде.
Слушать или работать?
какой бред ты несёшь, на внешнем usb аудиоинтерфейсе звук в маке и в линуксе абсолютно одинаковый
это неправда, сам «звук» не лучше, лучше — юзер экспириенс.
кстати, и про винду поспорю, там гавна еще больше, чем в онтопике.
поэтому mac > linux > windows
Дед буквоед, понятно. Ладно, я сольюсь.
Напугал кота линунксоида сосиской конфигами =)
Вот честно скажу, конфиги ALSA глубже копипасты примеров из интернет я за двадцать с лишним лет так и не освоил. Их инопланетная лиспоподобность вводит меня в дрожь и отчаяние. Например я так и не смог реализовать HRTF virtual surround средствами ALSA, но смог через pulseaudio (которое тоже тот ещё говна кусок). Я не программист, зачем разработчики АЛСА меня мучают такими конфигами? К счастью последние лет много там руками уже ничего править не надо.
Думаю, он зависит от оборудование, не от по
Дефолтно в винде лучше. Но с помощью пердолинга easyeffects, в частности с помощью эффектов bass enhancer, loudness, compressor я смог добиться вау-эффекта, после чего виндовый звук кажется примитивной пищалкой
с помощью эффектов bass enhancer, loudness, compressor я смог добиться вау-эффекта
Чисто технически всё перечисленное называется «портить звук».
Я знаю, но мне больше нравится именно испорченная версия, чем оригинал
звук качественее в платиновых проводах там в alse есть настройка «качество звука» «дискретизация» поиграй с ними. и звук станет такой же как «ввинде» если поставить слишком дохрена а по дефолту он так и ставит то звук становиться просто ужасен.
Зависит от критериев.
Реализацией звуковой подсистемы. Alsa — в Linux, а WASAPI — в Windows (ЕМНИП).
популярные встройки типо Realtek все ли будет норм работать
Дефолтно в винде лучше. Но с помощью пердолинга easyeffects, в частности с помощью эффектов bass enhancer, loudness, compressor я смог добиться вау-эффекта, после чего виндовый звук кажется примитивной пищалкой
Да, вот это очень хорошая иллюстрация того как обстоят дела.
Гробить звук всякими странными эффектами на винде раньше можно было намного успешнее. Теперь с easyeffects это непотребство начинает быть доступным и в линуксе. Но все-таки, еще не до конца винду догнало, потому что в винде намного более юзер френдли.
А с выводом чистого не испоганенного звука на линуксе особых проблем нет, если поддерживается железо. Есть проблемы с дровами.
В linux однозначно
Сделал с помощью OpenSoure проекта http://bs2b.sourceforge.net/ бинауральные наушники и наслаждаюсь музыкой.
но все-таки что значит на маках лучше? будет ли он лучше при том же самом оборудовании при проведении сравнения?
Или на маках какой-то особенный аудиосервер? Скорее дело в проф. софте, который там есть.
Ну как бы «встройки» и «качественный звук» плохо совместимы между собой. Купи качественный внешний аудиоинтерфейс с поддержкой UAC2 (об этом редко пишут, но если девайс не очень старый, работает без дров на маке, а особенно если заявляет поддержку iPad, то он почти со 100% вероятностью использует стандартный протокол) и наслаждайся.
Для (полу-)профессионального использования (т.е. записи и сведении звуковых дорожек) есть нюансы, есть свои как плюсы так и минусы у всех популярных ОС, но, как я понимаю, это не твой случай.
А если ты аудиофил, то у тебя каждая ОСь будет «по-своему» звучать. Главно не забудь купить золотые usb-разъемы и силовые кабели из бескислородной меди.
все-таки что значит на маках лучше?
Не шипит и не заикается.
Если голову не наполнять умом, то глупостью она наполнится сама.(с)аксиома.
совсем не аудиофилия, в отличие от
кабели из бескислородной меди
Лучше ли звук в линуксе? Он такой, какой производитель сделал в чистом виде. Хлам купил? Получаешь звук хлам. Ставь эквалайзеры, не стесняйся.
Типа того, а если сетевых призрачностей и прочего наворачивать…
Но вот только 99% надо тупо воспроизводить звук без глюков, заиканий, шипений. И в случае не работоспособности без выяснения кто тут провинился.
все-таки что значит на маках лучше?