在 Arch Linux 中修改外置声卡的采样率 (Pipewire)

本人的系统 (Arch Linux + KDE6) 目前使用的音频系统是 PipeWire，并通过 WirePlumber 作为会话管理器。PipeWire 也兼容了 PulseAudio 的协议，所以部分应用程序则是通过PulseAudio 兼容层（基于 PipeWire） 处理音频。由于网上搜到的很多Blog都已经过时，导致我在配置时踩了不少坑，学习了大量Arch Linux 音频系统工作原理相关知识后才成功配置….附上一张小尾巴被修改采样率后的图片:

🚀 解决方案

修改 PipeWire 的配置文件来更改采样率。请注意，不要直接编辑 ~/.config/pipewire/pipewire.conf，而是要通过创建一个新的自定义配置文件来实现。否则会产生错误: : pw.context: "0x5808608651f0:" no modules loaded from context.modules

步骤如下：

1. 创建自定义配置文件： 在 ~/.config/pipewire/pipewire.conf.d/ 目录下创建一个 custom.conf 文件：

   mkdir -p ~/.config/pipewire/pipewire.conf.d
   touch ~/.config/pipewire/pipewire.conf.d/custom.conf
   

2. 编辑配置文件： 打开 custom.conf 文件并加入以下内容：

   context.properties = {
       default.clock.rate = 192000
       default.clock.allowed-rates = [ 48000 96000 192000 ]
   }
   

   这里将采样率设置为 192kHz，并允许系统支持其他常见的采样率如 48kHz 和 96kHz。

3. 重启 PipeWire： 保存文件后，重启 PipeWire 服务：

   systemctl --user restart pipewire
   systemctl --user restart pipewire-pulse
   

4. 检查配置是否生效： 你可以通过以下命令查看当前的音频服务器信息，确认采样率的更改是否成功：

   pactl info
   

   执行后的输出应该类似如下：

   Server String: /run/user/1000/pulse/native
   Library Protocol Version: 35
   Server Protocol Version: 35
   Is Local: yes
   Client Index: 264
   Tile Size: 65472
   User Name: zyf
   Host Name: zyf-arch-pc
   Server Name: PulseAudio (on PipeWire 1.2.3)
   Server Version: 15.0.0
   Default Sample Specification: float32le 2ch 192000Hz
   Default Channel Map: front-left,front-right
   Default Sink: alsa_output.usb-Sonata_Sonata_BHD_Pro_Sonata_BHD_Pro-00.pro-output-0
   Default Source: alsa_output.usb-Sonata_Sonata_BHD_Pro_Sonata_BHD_Pro-00.pro-output-0.monitor
   

   可以看到，默认采样率已经被修改为 192000Hz。

🔧 Arch Linux 音频系统工作原理

Arch Linux 目前广泛使用 PipeWire 作为音频服务器，它替代了传统的 PulseAudio 和 JACK，成为一个更通用的音频处理框架。下面我们来简要介绍一下 Arch Linux 音频系统中的各个部分及其调用关系：

1. PipeWire： PipeWire 是核心音频和视频处理框架，它负责管理不同应用程序的音频流，并且支持多种不同的音频后端，比如 ALSA、PulseAudio、JACK 等。

2. PulseAudio 兼容层： PipeWire 提供了一个兼容层，使得依赖 PulseAudio 的应用程序仍然能够正常工作。这意味着你仍然可以通过 pactl、pulseaudio 等命令进行管理。

3. ALSA (Advanced Linux Sound Architecture)： ALSA 是 Linux 内核的一部分，负责与实际的硬件设备（如声卡）进行通信。PipeWire 将 ALSA 作为低层接口，用来与声卡交互。

4. JACK 支持： PipeWire 也能兼容 JACK，用于低延迟的音频处理，常见于专业音频应用场景。

这些组件的调用关系通常是：应用程序 -> PulseAudio 兼容层 -> PipeWire -> ALSA -> 硬件声卡。对于需要低延迟的应用程序，则是：应用程序 -> PipeWire (通过 JACK 接口) -> ALSA -> 硬件声卡。

🛠 常用音频调试命令

在使用 PipeWire 时，你可能会遇到一些音频问题。以下是一些常用的调试命令，帮助你快速定位问题：

1. 查看当前的 PipeWire 状态：

   systemctl --user status pipewire
   

   你可以通过这条命令查看 PipeWire 服务的运行状态，是否出现错误。

2. 查看当前连接的音频设备：

   pw-cli list-objects
   

   这个命令会列出所有当前连接的音频设备，帮助你确认设备是否被正确识别。

3. 查看当前的 ALSA 设备：

   aplay -l
   

   该命令会列出所有的 ALSA 播放设备，确保你的声卡被正确识别。

4. PulseAudio 兼容层的调试： 如果你依赖 PulseAudio 层，可以使用以下命令检查 PulseAudio 的状态：

   pactl list short sinks
   pactl list short sources
   

5. pw-top 类似top,是一个音频任务监视器：

   pw-top
   

以上内容仅为个人理解和测试得出，如有错误请帮忙指正！