Guía ALSA para Gentoo Linux

1.  Introducción

¿Qué es ALSA?

ALSA es la Arquitectura Avanzada de Sonido Linux y proporciona audio y MIDI (Interfaz Digital de Instrumentos Musicales ) al sistema operativo Linux. ALSA es el subsistema de sonido por defecto en la serie de núcleos 2.6, reemplazando a OSS (Sistema de Sonido Abierto), que fue el subsistema de sonido usado en la serie de núcleos 2.4.

Las principales características de ALSA incluyen un soporte eficiente de todo tipo de interfaz de audio, desde tarjetas de sonido para el consumidor hasta equipos de sonido profesionales, controladores completamente modularizados, SMP y seguridad en los hilos, compatibilidad con el anterior subsistema de sonido OSS y una librería en espacio de usuario alsa-lib para hacer más sencillo el desarrollo de aplicaciones.

ALSA en Gentoo

Históricamente, Gentoo ha ofrecido dos maneras de obtener y poner a funcionar ALSA: el controlador del propio núcleo y el paquete con el controlador externo alsa-driver. Ambas soluciones hacen esencialmente lo mismo; pero esto hace que el soporte del paquete externo sea extremadamente difícil y que consuma mucho tiempo. Los desarrolladores a cargo en Gentoo decidieron descontinuar el soporte para el paquete externo alsa-driver, para concentrar los recursos en los controladores del propio núcleo Linux. Esta guía enfocará la configuración de ALSA del controlador interno del núcleo.

Si todavía requiere el paquete alsa-driver, por favor envíe correo a los encargados del mantenimiento de ALSA en Gentoo con las razones por las cuales no le sirven los controladores internos del núcleo. Asegúrese de incluir registros detallados de los errores.

2.  Instalando ALSA

Antes de proceder

Primero debemos averiguar cuales controladores usa la tarjeta de sonido. En la mayoría de los casos, las tarjetas de sonido (en la tarjeta madre y demás) son basadas en PCI, por lo que lspci ayudará a obtener la información requerida. Por favor haga emerge sys-apps/pciutils para conseguir lspci, si acaso ya no está instalado. En caso de tener una tarjeta de sonido USB, lsusb del paquete sys-apps/usbutils tal vez sea de ayuda. Para las tarjetas ISA, intente usar sys-apps/isapnptools. Además, las siguientes páginas podría ser de ayuda a los usuarios con tarjetas de sonido ISA:

• La página de ISAPNPTOOLS
• Artículo de PnP en LinuxJournal
• COMO de Sonido de TLDP

Ahora, averiguemos los detalles de la tarjeta de sonido.

# lspci -v | grep -i audio
0000:00:0a.0 Multimedia audio controller: Creative Labs SB Live! EMU10k1 (rev 06)

Ahora sabemos que la tarjeta de sonido es una Sound Blaster Live! y que el fabricante es Creative Labs. Buscamos en la Matriz de tarjetas ALSA y elegimos Creative Labs de la lista. Pasaremos a la página con el cuadro de tarjetas de Creative Labs y podemos ver que la SB Live! usa el módulo emu10k1. Por los momentos, esta es la información que necesitamos. Si desea obtener información detallada, pulsamos el enlace al lado de "Details" y nos llevará a la página específica de emu10k1.

Si tiene intenciones de usar MIDI, agregue el parámetro USE midi al archivo /etc/make.conf antes de hacer emerge a los paquetes ALSA. Más adelante mostraremos cómo configurar el soporte para MIDI.

Configurando el núcleo

Vamos a configurar el núcleo para activar ALSA.

# cd /usr/src/linux
# make menuconfig

Ahora veamos algunas opciones que hay que habilitar en el núcleo 2.6 para proporcionarle soporte ALSA a nuestra tarjeta de sonido.

Por favor, nótese que para una mayor facilidad, todos los ejemplos muestran el soporte ALSA construido de manera modular. Es aconsejable hacer lo mismo, pues permitirá usar alsaconf, que nos facilitará la configuración de la tarjeta de sonido. Asegúrese de no saltar la sección Configuración de esta guía. Aún así, si prefiere integrarlo al núcleo, asegúrese de cambiar las opciones adecuadamente.

Device Drivers  --->
   Sound  --->

(Ésto necesita estar habilitado)
<M> Sound card support

(Asegúrese que OSS no esté activado)
Open Sound System   --->
   < > Open Sound System (DEPRECATED)

(Damos un paso atrás y volvemos a ALSA)
Advanced Linux Sound Architecture  --->
   <M> Advanced Linux Sound Architecture
   (Debemos seleccionar esto queremos un secuenciador MIDI)
   <M> Sequencer support
   (Soporte para el estilo anterior de /dev/mixer* y /dev/dsp*. Recomendado.)
   <M> OSS Mixer API
   <M> OSS PCM (digital audio) API


(Ahora tenemos una lista de dispositivos para los cuales activar
soporte. Normalmente tenemos sólo un dispositivo de sonido. Si
tenemos más de una tarjeta, hay que activarlas todas).



(Principalmente para pruebas y desarrollo, no es necesario para
usuarios normales, a menos que se sepa lo que se está haciendo).


Generic devices  --->
(Para tarjetas de sonido ISA)
ISA devices   --->
(Si se tiene una Gravis, debería seleccionarse esta opción)
   <M> Gravis UltraSound Extreme

(Damos un paso para atrás y veamos los dispositivos PCI. La mayoría de tarjetas de sonido
son dispositivos PCI)
PCI devices   --->
   (Ahora seleccionamos el controlador emu10k1 para nuestra tarjeta)
   <M> Emu10k1 (SB Live!, Audigy, E-mu APS)
   (Con una tarjeta Intel sería)
   <M> Intel/SiS/nVidia/AMD/ALi AC97 Controller
   (O si se tiene una VIA)
   <M> VIA 82C686A/B, 8233/8235 AC97 Controller

(Damos otro paso atrás, en caso de tener una tarjeta de sonido USB)
USB Devices   --->

Ahora que se han activado las opciones necesarias, podemos (re)compilar el núcleo y el soporte ALSA debería funcionar al reiniciar con el nuevo núcleo. No olvidemos actualizar la configuración de GRUB para utilizar el núcleo recién compilado. Ahora sigamos con las Utilidades ALSA para ver si todo funciona como debería.

3.  Configurando/Comprobando ALSA

Utilidades ALSA

alsa-utils forma parte integral de ALSA, ya que tiene muchos programas muy útiles, incluyendo los guiones de inicio de ALSA. Por tanto, recomendamos encarecidamente que se instale alsa-utils.

# emerge alsa-utils

Configuración

Versiones recientes de udev (>=udev-103) facilitan una cierta autoconfiguración a nivel del núcleo de la tarjeta de sonido. Si es posible, permítale al núcleo configurar automáticamente la tarjeta de sonido. Si no, use alsaconf, como se muestra a continuación.

Para configurar la tarjeta de sonido, ejecute alsaconf desde una consola como el usuario root.

# alsaconf

Ahora se verá una interfaz de menús que probará automáticamente los dispositivos e intentará buscar la tarjeta de sonido. Solicitará que se seleccione la tarjeta de sonido desde una lista. Una vez hecho, pedirá permiso para modificar /etc/modprobe.d/alsa.conf. Ajustará los niveles de sonido a niveles óptimos, ejecutará update-modules e iniciará el servicio /etc/init.d/alsasound. Una vez alsaconf haya concluído, podremos configurar el guión de inicio de ALSA.

Guión de inicio ALSA

Ya tenemos todo configurado. Cualquiera que sea el método elegido para instalar ALSA, necesitamos que algo cargue los módulos o inicie ALSA y restaure los niveles de volumen al iniciar el sistema. El guión de inicio de ALSA se encarga de todo esto y se llama alsasound. Hay que añadirlo al nivel de ejecución "boot".

# rc-update add alsasound boot
 * alsasound added to runlevel boot
 * rc-update complete.

Hay que comprobar el archivo /etc/conf.d/alsasound para asegurarse de que la variable SAVE_ON_STOP está como yes. Con ello, se guardan los ajustes de volumen cuando se apaga el sistema.

El grupo audio

Antes de realizar pruebas, hay que configurar una última cosa importante.La regla de oro en un sistema operativo *nix: No use la cuenta root a menos que sea necesario. Esto también es válido aquí ;) Bueno, como la mayoría de las veces estamos en el sistema como un usuario normal y queremos escuchar música o tener acceso a la tarjeta de sonido. Para hacer esto, debemos estar en el grupo "audio". Agregaremos los usuarios al grupo audio para que no tengan problemas al querer acceso a los dispositivos de sonido. Usaremos gpasswd como superusario para que esto funcione.

(Subsituya el <nombre de usuario> con su nombre)
# gpasswd -a <nombre de usuario> audio 
Adding user <nombre de usuario> to group audio

Comprobación del volumen

Hemos terminado con todas las configuraciones y pre-requisitos, vamos a iniciar ALSA. Si ejecutamos alsaconf, podemos evitar este paso, ya que alsaconf ya hizo todo esto por nosotros.

# /etc/init.d/alsasound start

Ahora que todo se ha configurado, necesitamos comprobar el volumen dado que, en algunos casos, podría encuentrarse silenciado. Para esto usaremos alsamixer.

(Se abre en una consola. Sólo se muestran los ajustes requeridos)
# alsamixer

Así es como el mezclador ALSA debería aparecer la primera vez que se ejecuta. Hay que prestar atención a los canales Master y PCM, los cuales tienen una MM debajo, que significa que están silenciados. Si intenta reproducir algo con el alsamixer así, no podrá escuchar nada por los altavoces.

Ilustración 3.1: Ventana principal del mezclador Alsa, silenciado

Ahora debemos quitar el silenciado de los canales y ajustar los volúmenes adecuadamente.

• Para moverse entre canales, se usan los cursores izquierdo y derecho. (<- & ->)
• Para quitar el silenciado, nos movemos a un canal, por ejemplo Master y pulsamos la tecla m.
• Para aumentar y reducir los niveles de volumen, usamos las teclas arriba y abajo, respectivamente

Luego el mezclador ALSA debería verse como el siguiente. Hay que fijarse en los 00 en lugar de los MM y en los niveles de volumen para tener los ajustes óptimos.

Ilustración 3.2: Mezclador Alsa listo para reproducir

¡Comprobación de sonido!

Finalmente algo de música. Si todo lo anterior está perfecto, se deberíamos poder escuchar buena música ahora. Una forma rápida de comprobarlo es usar una herramienta de línea de comandos como media-sound/madplay. También se puede usar un programa más conocido como mpg123. Si es fan de ogg, puede usar ogg123 proporcionado por media-sound/vorbis-tools. Puede usar cualquier reproductor con el que esté cómodo. Como siempre, se hace emerge a lo que se necesite.

(Instalar la aplicación deseada)
# emerge madplay mpg123
(Para reproducir archivos .ogg)
# emerge vorbis-tools

Y después a escuchar nuestra pista preferida ...

# madplay -v /mnt/shyam/Music/Paul\ Oakenfold\ -\ Dread\ Rock.mp3
MPEG Audio Decoder 0.15.2 (beta) - Copyright (C) 2000-2004 Robert Leslie et al.
          Title: Dread Rock
         Artist: Paul Oakenfold
          Album: Matrix Reloaded
           Year: 2003
          Genre: Soundtrack
                 Soundtrack
 00:04:19 Layer III, 160 kbps, 44100 Hz, joint stereo (MS), no CRC

# ogg123 Paul\ Oakenfold\ -\ Dread\ Rock.ogg
Audio Device:   Advanced Linux Sound Architecture (ALSA) output

Playing: Paul Oakenfold - Dread Rock.ogg
Ogg Vorbis stream: 2 channel, 44100 Hz
Genre: Soundtrack
Transcoded: mp3;160
Title: Dread Rock
Artist: Paul Oakenfold
Date: 2003
Album: Matrix Reloaded
Time: 00:11.31 [04:28.75] of 04:40.06  (200.6 kbps)  Output Buffer  96.9%

ALSA y USE

Ahora podemos agregar el parámetro USE alsa al archivo /etc/make.conf para asegurarnos que las aplicaciones que lo requieran sean compiladas con soporte para ALSA. Algunas arquitecturas como x86 y amd64 tienen este parámetro activado por defecto.

¿Problemas?

Si por algún motivo no puede escuchar sonido, lo primero que debemos hacer es comprobar los ajustes del alsamixer. El 80% de los problemas consiste en canales silenciados o de bajo volumen. También podemos comprobar con la aplicación de sonido del gestor de ventanas para verificar que todos los volúmenes están configurados a un nivel audible.

/proc es nuestro amigo, y en este caso, /proc/asound es nuestro mejor amigo. Veamos toda la información que nos puede proporcionar.

(Primero, si /proc/asound/cards muestra nuestra tarjeta, ALSA está
usando nuestra tarjeta de sonido correctamente.)
# cat /proc/asound/cards
0 [Live           ]: EMU10K1 - Sound Blaster Live!
                     Sound Blaster Live! (rev.6, serial:0x80271102) at 0xb800, irq 11

(Esto mostrará la versión de ALSA que se ejecuta)
# cat /proc/asound/version
Advanced Linux Sound Architecture Driver Version 1.0.8 (Thu Jan 13 09:39:32 2005 UTC).

(detalles de emulación OSS ALSA)
# cat /proc/asound/oss/sndstat
Sound Driver:3.8.1a-980706 (ALSA v1.0.8 emulation code)
Kernel: Linux airwolf.zion 2.6.11ac1 #2 Wed May 4 00:35:08 IST 2005 i686
Config options: 0

Installed drivers:
Type 10: ALSA emulation

Card config:
Sound Blaster Live! (rev.6, serial:0x80271102) at 0xb800, irq 11

Audio devices:
0: EMU10K1 (DUPLEX)

Synth devices: NOT ENABLED IN CONFIG

Midi devices:
0: EMU10K1 MPU-401 (UART)

Timers:
7: system timer

Mixers:
0: SigmaTel STAC9721/23

El otro problema común al que los usuarios pueden enfrentarse es el temible error "Unknown symbol in module". A continuación, se muestra un ejemplo.

# /etc/init.d/alsasound start
 * Loading ALSA modules ...
 *   Loading: snd-card-0 ...                                              [ ok ]
 *   Loading: snd-pcm-oss ...
WARNING: Error inserting snd_mixer_oss
(/lib/modules/2.6.12-gentoo-r6/kernel/sound/core/oss/snd-mixer-oss.ko): Unknown
symbol in module, or unknown parameter (see dmesg) FATAL: Error inserting
snd_pcm_oss
(/lib/modules/2.6.12-gentoo-r6/kernel/sound/core/oss/snd-pcm-oss.ko): Unknown
symbol in module, or unknown parameter (see dmesg)
                                                                          [ !! ]
 *   Loading: snd-mixer-oss ...
FATAL: Error inserting snd_mixer_oss
(/lib/modules/2.6.12-gentoo-r6/kernel/sound/core/oss/snd-mixer-oss.ko): Unknown
symbol in module, or unknown parameter (see dmesg)
                                                                          [ !! ]
 *   Loading: snd-seq ...                                                 [ ok ]
 *   Loading: snd-emu10k1-synth ...                                       [ ok ]
 *   Loading: snd-seq-midi ...                                            [ ok ]
 * Restoring Mixer Levels ...                                             [ ok ]

Cuando consultamos dmesg como sugerido, veremos algo así:

(Sólo se muestran las partes relevantes)
# dmesg | less
ACPI: PCI Interrupt 0000:02:06.0[A] -> Link [APC3] -> GSI 18 (level, low) -> IRQ 209
snd_mixer_oss: Unknown symbol snd_unregister_oss_device
snd_mixer_oss: Unknown symbol snd_register_oss_device
snd_mixer_oss: Unknown symbol snd_mixer_oss_notify_callback
snd_mixer_oss: Unknown symbol snd_oss_info_register
snd_pcm_oss: Unknown symbol snd_unregister_oss_device
snd_pcm_oss: Unknown symbol snd_register_oss_device
snd_pcm_oss: Unknown symbol snd_mixer_oss_ioctl_card
snd_pcm_oss: Unknown symbol snd_oss_info_register
snd_mixer_oss: Unknown symbol snd_unregister_oss_device
snd_mixer_oss: Unknown symbol snd_register_oss_device
snd_mixer_oss: Unknown symbol snd_mixer_oss_notify_callback
snd_mixer_oss: Unknown symbol snd_oss_info_register

El problema anterior ocurre al cambiar del alsa-driver externo al ALSA del núcleo, ya que al desinstalar alsa-driver y estando protegidos los archivos de configuración de los módulos, éstos no son borrados y permanecen tal cual estaban. Así, al cambiar a los controladores del núcleo, ejecutando modprobe obtendremos una mezcla de módulos del controlador externo alsa-driver y de los del núcleo, que causará los errores anteriores.

La solución es muy sencilla. Solo debemos borrar el directorio que está causando el problema al desinstalar alsa-driver. ¡Asegúrese de eliminar la versión del núcleo correcta y no la actual!

# rm -rf /lib/modules/$(uname -r)/alsa-driver

Otra razón por la que aparecen mensajes de error parecidos a los mencionados anteriormente podría ser por un archivo en /etc/modprobe.d que proporciona el parámetro device_mode cuando este no se necesita. Confirme que este sea realmente el problema y averigüe cuál archivo es el culpable.

(Revise dmesg para confirmar)
# dmesg | grep device_mode
snd: Unknown parameter `device_mode'
(Ahora, vaya al origen del problema)
# grep device_mode /etc/modprobe.d/*

Normalmente se trata de un archivo llamado alsa que contiene la línea options snd device_mode=0666. Borre esta línea y reinicie el servicio alsasound, esto debería encargarse del problema.

4.  Otras cosas de ALSA

Configurando el soporte MIDI

Primero revisemos si hemos activado el parámetro USE midi en el archivo /etc/make.conf. Si no agréguelo ahora. También hará falta re-instalar cualquier otro paquete que use el parámetro USE midi, como alsa-lib y alsa-utils.

Si la tarjeta de sonido es de las que proporcionan un sintetizador MIDI y se desea escuchar archivos .mid, debemos instalar awesfx, que es básicamente un conjunto de utilidades para el controlador AWE32. Si no disponemos de un sintetizador en hardware, siempre se puede usar uno virtual. En la sección Sintetizador virtual se proporciona toda la información necesaria.

# emerge awesfx

Después de copiar el archivo o los archivos de fuentes de sonido se podrán reproducir archivos midi como se muestra. Podemos añadir el comando asfxload a /etc/conf.d/local.start, para cargar la fuente de sonido cada vez que se inicia el sistema.

(Primero, copiamos la fuente de sonido)
# cp /mnt/win2k/Program\ Files/CreativeSBLive2k/SFBank/8MBGMSFX.SF2 /usr/share/sounds/sf2/
(O la conseguimos en el CD de SoundBlaster)
# cp /mnt/cdrom/AUDIO/ENGLISH/SFBANK/8MBGMSFX.SF2 /usr/share/sounds/sf2/
(Después la cargamos)
# asfxload /usr/share/sounds/sf2/8MBGMSFX.SF2

Ahora podemos reproducir archivos midi usando un programa como aplaymidi. Debemos ejecutar aplaymidi -l para obtener una lista de puertos disponibles y elegir uno para reproducir el archivo.

(Se comprueban los puertos)
# aplaymidi -l
 Port    Client name                      Port name
 64:0    EMU10K1 MPU-401 (UART)           EMU10K1 MPU-401 (UART)
 65:0    Emu10k1 WaveTable                Emu10k1 Port 0
 65:1    Emu10k1 WaveTable                Emu10k1 Port 1
 65:2    Emu10k1 WaveTable                Emu10k1 Port 2
 65:3    Emu10k1 WaveTable                Emu10k1 Port 3
(Se selecciona un puerto y se reproduce un archivo mid)
#  aplaymidi --port=65:0 /mnt/shyam/music/midi/mi2.mid

Sintetizadores virtuales

Si la tarjeta de sonido no dispone de un sintetizador en hardware, se puede usar uno virtual como timidity++. Su instalación es muy sencilla.

# emerge timidity++

Para reproducir sonidos con timidity, hace falta una fuente de sonido. Existen algunos paquetes de fuentes de sonido como timidity-freepats y timidity-eawpatches. Podemos tener múltiples configuraciones de fuentes de sonido instaladas además de colocar nuestras propias fuentes en /usr/share/timidity/. Para seleccionar entre distintas configuraciones de timidity, utilice eselect.

# eselect timidity list
# eselect timidity set eawpatches

No olvide poner timidity en el nivel de ejecución por defecto.

# rc-update add timidity default
# /etc/init.d/timidity start

Ahora podemos ir a la sección Reproduciendo MIDI.

Herramientas y microcódigo (firmware)

Algunas tarjetas de sonido pueden beneficiarse de ciertas herramientas proporcionadas por los paquetes alsa-tools y alsa-firmware. Puede instalar cualquiera de los dos paquetes con emerge.

# emerge alsa-tools

Si no definimos la variable ALSA_TOOLS, se compilarán todas las herramientas disponibles. Ahora se instala alsa-tools (y/o alsa-firmware):

# emerge alsa-tools

Múltiples tarjetas de sonido

Podemos tener más de una tarjeta de sonido simultáneamente, pero solo si hemos construido el soporte en el núcleo de manera modular. Solo hace falta especificar cual iniciar primero en /etc/modprobe.d/alsa. En este archivo, las tarjetas se identifican por los nombres de sus controladores. El 0 corresponde a la primera, el 1 a la segunda, etc. A continuación damos un ejemplo de un sistema con dos tarjetas de sonido.

options snd-emu10k1 index=0
options snd-via82xx index=1

Si tiene dos tarjetas que usan el mismo controlador, póngalas en la misma línea, separando los números con una coma. A continuación un ejemplo de un sistema con tres tarjetas de sonido, dos de las cuales son la mismas Intel High Definition Audio.

options snd-ymfpci index=0
options snd-hda-intel index=1,2

Plugins

Quizás desee instalar algunos plugins para activar características adicionales. alsa-plugins es una colección de plugins útiles, que incluye: salida PulseAudio, un convertidor de tasas de muestreo, jack (un servidor de audio de baja latencia) y un codificador que permite sacar audio de 6 canales a través de una conexión digital S/PDIF (óptica o coaxial). Seleccione cual plugin instalar agregando los correspondientes parámetros USE al archivo /etc/portage/package.use.

# emerge -avt alsa-plugins

Quisiéramos dar un gran agradecimiento a ...

Todos aquellos que contribuyeron a la versión anterior de la guía Gentoo ALSA: Vincent Verleye, Grant Goodyear, Arcady Genkin, Jeremy Huddleston, John P. Davis, Sven Vermeulen, Benny Chuang, Tiemo Kieft y Erwin.

Referencias

• El proyecto ALSA
• Linux Sound/MIDI Software

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