Linux 音频系统

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高级Linux音频架构（Advanced Linux Sound Architecture，简称ALSA）是内建在Linux内核中的底层音频系统。ALSA的作用是与音频硬件通信，为此它提供了一个可以用来编写音频和MIDI硬件驱动程序的API（应用程序编程接口）。

从头开始编写驱动程序并不是普通人的工作，但ALSA实际上只关心声卡/接口使用的底层音频芯片组，因此有时只需要对已有的、针对相同芯片组的驱动程序进行一些基本修改。

ALSA驱动程序适用于大多数消费级声卡，即内建在计算机主板和廉价外围设备中的声卡。但是当涉及到专业级别的工作室音频硬件时，情况就不那么普遍了：对于一系列较旧的卡和接口，存在相应的驱动程序；但对于现代设备来说，驱动程序比较少。

好消息是，ALSA完全支持USB音频和MIDI类兼容标准（MIDI class compliance standards）。因此，如果你使用的是符合类兼容标准的USB音频和/或MIDI接口（大多数现代设备都是如此），那么它应该可以与ALSA完美配合使用。



音频服务器
应用程序与ALSA通信的默认方法取决于发行版，但大多数发行版都使用PulseAudio或者更现代的PipeWire。这些被称为音频或声音服务器（audio servers），因为它们的工作是在系统内部路由（route）音频流（译者注：也就是控制音频流的传输路径），并在ALSA管理的硬件之间传输音频流。

像PulseAudio和PipeWire这样的系统，并不是为了提供音乐制作所需的低I/O延迟和高采样率而设计的。一些音频软件通过提供直接连接到ALSA的选项来解决这个问题，但这样会阻止其他应用程序同时使用相同的硬件（译者注：换言之，直接连接到ALSA会独占声卡），并且无法在系统中的其他应用程序和节点之间路由音频信号。



接下来讲讲JACK音频服务器［“JACK”是“JACK音频连接工具（JACK Audio Connection Kit）”的递归缩写］。JACK执行类似于PulseAudio和PipeWire的任务，在系统内部路由音频和MIDI信号，但关键是：它具有低延迟的特性，并且支持高采样率。

大多数现代Linux音频应用程序都支持JACK（例如Bitwig Studio要求使用它），但如果你需要使用非JACK软件，也没有问题：你可以将PulseAudio/PipeWire与JACK连接起来，将它们的音频流作为系统中的另一个节点来处理。

JACK本身是一个命令行工具，但幸运的是，有一些基于GUI的应用程序用于配置和控制JACK，比如QjackCtl、Cadence，以及在Ubuntu Studio中的Studio Controls。音频信号的路由是单独管理的，同样也有GUI应用程序可供使用，比较流行的例子有Carla、Catia或Patchage。



作为DAW的操作系统
在Windows和macOS上进行音乐制作已经形成了一个范式——几乎所有的事情都发生在DAW内部。DAW处理输入、输出、插件、虚拟乐器等等。从许多方面看，DAW就好比是一个坐落在主机操作系统上的“音乐制作操作系统”。

在Linux上，JACK改变了这种范式，将你的计算机变成了终极的模块化DAW。例如，你可以加载一个鼓机、一个模块音序器（modular sequencer）和几个合成器，连接一些控制器，然后借助JACK来提供中央传输、处理和路由枢纽（routing hub）的功能。

你还可以访问应用程序内的单独音轨和总线（包括视频编辑器），以及通过网络将音频和MIDI信号路由到其他计算机，或从其他计算机路由进来。你仍然可以完全在DAW应用程序内工作，但并不局限于此。




由于许多内部细节直接向用户展示，Linux音频系统乍一看可能会显得复杂。实际上，学习曲线是平缓的，并且与在Windows和macOS之间切换时的学习曲线几乎没有什么不同。如果你考虑在Linux上构建你的第一个音乐制作系统，那么掌握它将不会比其他平台更复杂。

当然，有些细节可能会非常特定于你使用的发行版、软硬件组合。我们无法在这里涵盖每一种组合，但有许多优秀的参考信息和教程资料，可以通过网络搜索得到。

开始查找资料的好去处，是由Linux Audio、ALSA Project和Ubuntu Studio托管的维基（wiki，即百科平台），而JACK Audio则是了解JACK的好地方。如果你遇到了无法解决的问题，还有许多论坛和讨论板块，那里有活跃的社区用户群，他们十分乐意为来访者提供帮助。