Linux 将音频文件通过管道传输到麦克风输入

Question

我正在寻找一种将文件中的音频数据馈送到麦克风的方法，这样当第 3 方应用程序（例如 arecord 或 Chromium 的 "search by voice" 功能）使用麦克风进行音频输入，他们从文件中接收音频数据。

这是我的场景：我编写的一个应用程序记录来自麦克风的音频数据（使用 ALSA）并将其保存到文件中（audioFile0.raw）。在未来某个未知的时间点，一些未知的第 3 方应用程序（例如，我没有开发的东西，所以我无法控制，例如 Chromium 网络浏览器的 "search by voice" 功能）将使用麦克风来获取音频数据。我希望第 3 方应用程序收集的音频数据来自 audioFile.raw 而不是实际的麦克风本身。

我在想是否可以将默认音频输入设备更改为音频文件，或者命名管道并执行类似 cat audioFile0.raw > mypipe 的操作（因为我不知道另一个应用程序何时会尝试从麦克风读取）。也许有更简单的方法来做到这一点？

我希望我提供了足够的细节和清晰度。如果有什么不清楚的地方，请告诉我。

编辑： 所以我想出了如何通过在我的主目录中创建以下 .asoundrc 文件来制作虚拟麦克风：

pcm.!virtmic {
    type file
    slave.pcm "hw:0,0"
    file /dev/null
    infile "/home/charles/audioFiles/audioFile0.raw"
}

pcm.!default {
    type hw
    card 0
}

ctl.!default {
    type hw
    card 0
}

然后我从命令行调用 arecord test.raw -c 1 -f S16_LE -r 16000 -t raw -D virtmic，我能够将 audioFile0.raw 中的音频数据录制到 test.raw。

我现在的目标是用我的虚拟麦克风替换默认设备，这样任何访问麦克风的应用程序都将读取 audioFile0.raw 中的音频数据，而不是实际的麦克风本身。所以我编辑了我的 .asoundrc 文件，如下所示：

pcm.!virtmic {
    type file
    slave.pcm "hw:0,0"
    file /dev/null
    infile "/home/charles/audioFiles/audioFile0.raw"
}

pcm.!default {
    type asym
    playback.pcm {
        type hw
        card 0
    }
    capture.pcm {
       type plug
       slave.pcm "virtmic"
    }
}

ctl.!default {
    type hw
    card 0
}

然后我从命令行调用了arecord test.raw -c 1 -f S16_LE -r 16000 -t raw。然后我播放 test.raw 但它似乎是从麦克风本身而不是 audioFile0.raw 录音的。

我究竟做错了什么？我究竟该如何更改默认捕获设备，以便它从 audioFile0.raw 读取数据而不是从麦克风输入？

编辑 2: 好吧，我走对了。我在我的主目录中使用相同的 .asoundrc 文件，我之前在其中将默认设备更改为 virtmic。我需要更改文件 /usr/share/alsa/alsa.conf.d/pulse.conf，使其看起来像这样：

# PulseAudio alsa plugin configuration file to set the pulseaudio plugin as
# default output for applications using alsa when pulseaudio is running.
hook_func.pulse_load_if_running {
    lib "libasound_module_conf_pulse.so"
    func "conf_pulse_hook_load_if_running"
}

@hooks [
    {
        func pulse_load_if_running
        files [
#           "/usr/share/alsa/pulse-alsa.conf"
            "/home/charles/.asoundrc"
        ]
        errors false
    }
]

我唯一做的就是注释掉行 "/usr/share/alsa/pulse-alsa.conf" 并将其替换为 "/home/charles/.asoundrc" 因此 pulseaudio 插件不是使用 ALSA 的应用程序的默认插件，而是使用我的虚拟麦克风作为默认值。这可能不是最好的解决方案，但它确实有效。

这在我arecord test.raw -t raw -c 1 -f S16_LE -r 16000 时有效。它从 audiofile0.raw 而不是麦克风获取数据！我使用命令 lsof /dev/snd/* 来查看究竟是什么在访问音频设备，而 arecord 命令是运行。输出如下：

COMMAND    PID    USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
pulseaudi 2044 charles   22u   CHR  116,6      0t0 8977 /dev/snd/controlC0
pulseaudi 2044 charles   29u   CHR  116,6      0t0 8977 /dev/snd/controlC0
arecord   4051 charles  mem    CHR  116,5          8976 /dev/snd/pcmC0D0c
arecord   4051 charles    4u   CHR  116,5      0t0 8976 /dev/snd/pcmC0D0c

然后我尝试使用 Chromium 浏览器的 "search by voice" 功能，发现无法从 audioFile0.raw 进行记录。然后我使用 lsof /dev/snd/* 来查看到底是什么在访问音频设备。

COMMAND    PID    USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
pulseaudi 2044 charles  mem    CHR  116,5          8976 /dev/snd/pcmC0D0c
pulseaudi 2044 charles   22u   CHR  116,6      0t0 8977 /dev/snd/controlC0
pulseaudi 2044 charles   29u   CHR  116,6      0t0 8977 /dev/snd/controlC0
pulseaudi 2044 charles   30r   CHR 116,33      0t0 7992 /dev/snd/timer
pulseaudi 2044 charles   31u   CHR  116,5      0t0 8976 /dev/snd/pcmC0D0c

我看到他们都有相同的 PID，2044。他们都在使用 pulseaudio 守护进程，而不是通过 ALSA。

我的问题：如何让 pulseaudio 默认使用我的虚拟麦克风，这样所有通过 pulseaudio 进行音频输入的应用程序都将从我的文件中获取音频数据，而不是比麦克风？

Answer 1

经过许多艰苦的努力，我终于得到了可以接受的工作。我撤消了我对 ALSA 所做的一切（因为 ALSA 的默认设置是使用 PulseAudio，我最初忽略了它）。我创建了一个简单的 bash 脚本 install_virtmic.sh 来创建一个 "virtual microphone" 供 PulseAudio 以及 PulseAudio 客户端使用：

#!/bin/bash

# This script will create a virtual microphone for PulseAudio to use and set it as the default device.

# Load the "module-pipe-source" module to read audio data from a FIFO special file.
echo "Creating virtual microphone."
pactl load-module module-pipe-source source_name=virtmic file=/home/charles/audioFiles/virtmic format=s16le rate=16000 channels=1

# Set the virtmic as the default source device.
echo "Set the virtual microphone as the default device."
pactl set-default-source virtmic

# Create a file that will set the default source device to virtmic for all 
PulseAudio client applications.
echo "default-source = virtmic" > /home/charles/.config/pulse/client.conf

# Write the audio file to the named pipe virtmic. This will block until the named pipe is read.
echo "Writing audio file to virtual microphone."
while true; do
    cat audioFile0.raw > /home/charles/audioFiles/virtmic
done

一个快速脚本 uninstall_virtmic.sh 用于撤消安装脚本所做的一切：

#!/bin/bash

# Uninstall the virtual microphone.

pactl unload-module module-pipe-source
rm /home/charles/.config/pulse/client.conf

然后我启动了 Chromium 并点击了麦克风以使用其语音搜索功能，结果成功了！我也尝试过 arecord test.raw -t raw -f S16_LE -c 1 -r 16000 并且它也有效！它并不完美，因为我一直在脚本的无限循环中写入命名管道 virtmic（这很快使我的 test.raw 文件变得异常大），但它现在就可以了。

如果有人找到更好的解决方案，请随时告诉我！

Answer 2

确保安装了 PulseAudio 音量控制 (pavucontrol)。如果没有，您只需在终端中输入即可安装它：sudo apt install pavucontrol.

打开 PulseAudio 音量控制 (pavucontrol) 并转到“录音”选项卡。当您没有任何设备录制您的麦克风时，此面板应该看起来是空的。一旦任何应用程序开始录音或开始 Skype 通话，此面板应至少有一个条目。

选择“内置音频模拟立体声”是默认行为（将您的声音重定向到麦克风输出）。您还应该看到“内置音频模拟立体声的监视器”。当你 select 这个选项时，输出任何播放音频的应用程序（例如 VLC）应该被重定向到麦克风而不是你的声音。
确保在音频播放完毕后将其改回“内置音频模拟立体声”，以便一切恢复正常。

Linux 将音频文件通过管道传输到麦克风输入

Linux pipe audio file to microphone input

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