news 2026/2/7 2:47:52

Emuelec音频模块兼容性问题图解说明

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张小明

前端开发工程师

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Emuelec音频模块兼容性问题图解说明

EmuELEC音频通路失效:一场嵌入式音频栈的“链式崩塌”

你刚刷好EmuELEC镜像,接上HDMI线,满怀期待地启动《超级马里奥兄弟》——屏幕动了,手柄响应了,但耳朵里只有一片寂静。再试一次,这次有声音了,可几秒后突然“啪”一声爆音,接着是断续的咔哒声,像老式收音机调频失败时的挣扎。

这不是你的音响坏了,也不是HDMI线有问题。这是整个音频通路中某一个环节悄悄松动、错位、甚至彻底罢工了——而它藏得极深:不在RetroArch设置里,也不在WebUI界面中,而在dmesg日志末尾一行被快速刷过的probe failed,在/proc/asound/cards里空空如也的输出,在ALSA插件链深处一个未对齐的DMA buffer,或是在设备树二进制(DTB)里一个拼写错误的compatible字符串。

EmuELEC不是通用Linux发行版。它是为ARM单板游戏主机量身定制的精密音频引擎,目标只有一个:让NES的脉冲波、Genesis的FM合成、PSX的ADPCM采样,在资源只有512MB RAM、主频1.5GHz的RK3328或AML-S905X3上,以最低延迟、最高保真度还原出来。可正因如此,它的音频通路比普通桌面系统更脆弱——任何一层的微小失配,都会被放大成不可忽略的静音、爆音或撕裂感

我们不谈“重启试试”,也不说“换根线”。我们来拆开这个引擎,看清楚每一颗螺丝拧在哪、哪条线路连错了、哪个接口没插牢。


音频驱动不是“装上就行”,而是三块积木必须严丝合缝

Linux内核里的ASoC(ALSA for SoC)框架,不是把驱动代码堆进去就完事了。它把音频硬件拆成三块独立又咬合的积木:Codec、Platform、Machine。缺一块,整条链就断;错一格,声音就歪。

  • Codec是音频的“心脏”——负责把数字信号变成模拟电压(DAC),或者反过来(ADC)。它知道I²S时序怎么走、左右声道怎么切、供电什么时候开/关。Rockchip的rockchip_i2s_v2、Amlogic的axg-toddr,都是Codec驱动。
  • Platform是“血管与神经”——提供DMA搬运数据、时钟源(比如PLL_Audio)、电源管理能力。没有它,Codec再强也动不了。
  • Machine是“接线图”——告诉内核:“这块RK3328板子上,I²S总线第0通道连的是HDMI音频模块,名字叫rockchip,rk3328-hdmi”。它用.dai_link[]数组描述物理连接,并最终调用snd_soc_register_card()注册一张声卡。

这三者靠设备树(Device Tree)精确绑定。比如RK3328 HDMI音频,内核里这段代码:

static const struct snd_soc_dai_link rk3328_hdmi_dai = { .name = "HDMI", .stream_name = "HDMI PCM", .codec_dai_name = "hdmi-hifi", .codec_name = "hdmi-audio-codec", // 必须和DTB里一模一样 .platform_name = "rockchip,rk3328-pdm", .dai_fmt = SND_SOC_DAIFMT_I2S | SND_SOC_DAIFMT_NB_NF | SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFS, };

注意那个.codec_name = "hdmi-audio-codec"—— 它不是随便起的。你必须在设备树的sound节点下,找到一个codec@0子节点,其compatible = "hdmi-audio-codec"。少一个字母,内核就找不到“人”,probe直接失败,aplay -l里永远看不到rockchiphdmi

更隐蔽的是.dai_fmt。RK3328 HDMI要求CBS_CFS(Clock Bit Slave, Frame Slave),意思是它既不发BCLK也不发LRCLK,全听主控芯片(GPU)的。如果你误设成CBS_CRS(Frame Master),时钟不同步,数据帧就会错位——结果不是无声,而是持续的、高频的“滋滋”爆音,像电流干扰。

🛠️ 实操提醒:
-dmesg | grep -i "rockchip.*hdmi\|snd_soc"是第一道筛子。看到rockchip_hdmi_audio_probe: registered card?恭喜,Machine和Codec握手成功。看到No soundcard foundFailed to register card?立刻回头检查DTB里sound节点是否存在、compatible是否拼写一致、status = "okay"是否漏写。
- Rockchip平台务必确认内核配置启用了CONFIG_SND_SOC_ROCKCHIP_HDMI=y;Amlogic则要看CONFIG_SND_SOC_AXG_SOUND_CARD=yCONFIG_SND_SOC_AXG_TDMIN=y有没有打开。Buildroot里一个n,就能让你折腾半天。


audio.confasound.conf不是并列关系,而是一场“权限争夺战”

EmuELEC给了你两个配置文件:/storage/.config/audio.conf(用户可改)和/usr/share/alsa/alsa.conf(系统级)。很多人以为它们是“分工合作”,其实不然——它们之间存在明确的优先级碾压

关键变量是AUDIODEV

RetroArch、libretro核心、甚至SDL2游戏,启动时第一件事就是读取环境变量AUDIODEV。如果它存在(比如AUDIODEV=plughw:CARD=rockchiphdmi,DEV=0),那所有音频请求就绕过ALSA默认配置,直奔这个设备而去asound.conf里写的pcm.!default,此时形同虚设。

所以,当你在WebUI里选了“HDMI”,EmuELEC做的只是往audio.conf里写一行:

audio_device="plughw:rockchiphdmi,0"

然后在emuelec-start.sh里执行:

export AUDIODEV=$(cat /storage/.config/audio.conf | grep audio_device | cut -d= -f2 | tr -d '"')

——一切就这么简单,也这么致命。

问题来了:如果audio.conf里写的rockchiphdmi,但aplay -l显示的是card 1: rockchiphdmi [](注意,少了p),那AUDIODEV指向的就是一个不存在的设备。RetroArch打不开音频设备,静音。它不会报错,只会默默静音。

更麻烦的是asound.conf里的插件链。看这段典型配置:

pcm.emuelec_hdmi { type plug slave.pcm { type dmix ipc_key 1024 slave { pcm "hw:rockchiphdmi,0" rate 48000 format S16_LE channels 2 } } } pcm.!default { type plug; slave.pcm "emuelec_hdmi"; }

它想做三件事:格式转换(plug)、混音(dmix)、固定采样率(rate 48000)。理想很丰满,现实很骨感。

  • dmix在Rockchip平台上是个“雷区”。它的buffer size在RK3328驱动里是硬编码的4096帧。而NES模拟器输出的是44.1kHz音频,4096帧 ≈ 92.9ms,根本不是44.1kHz的整数倍周期(1帧=22.676μs)。结果就是buffer永远填不满或溢出,ALSA不断触发underrun中断,你听到的就是一阵阵“啪!啪!啪!”的爆音。
  • plug插件调用的speexrate重采样器,在44.1kHz→48kHz转换时会引入相位失真。这对语音影响不大,但对FC/NES那种靠精确脉冲宽度调制(PWM)生成的方波音色来说,就是FM合成音色发闷、失真、失去“锐利感”。

🛠️ 实操建议:
- 对Rockchip平台,果断禁用dmix。把audio.conf设为:
ini audio_device="hw:rockchiphdmi,0"
让RetroArch直连硬件。再在RetroArch设置里把Audio Latency调到64ms,用应用层缓冲吃掉抖动。
- 检查audio.conf中的audio_device值,必须和aplay -l输出的card名称逐字完全一致(包括大小写、空格、下划线)。复制粘贴是最安全的。
- Amlogic平台若遇到SPDIF无声,先别动配置,运行:
bash aplay -D hw:axgspdif,0 /usr/share/sounds/alsa/Front_Left.wav
绕过所有插件,直测硬件通路。能响,说明问题在ALSA配置;不响,说明DTB里spdif节点缺失或status没设为okay


内核版本不是数字游戏,而是SoC音频功能的“许可证”

EmuELEC 4.x默认用Linux 5.10,但这不代表所有SoC都“平等地”享受了5.10的全部福利。国产SoC的音频驱动主线化进程,像一条崎岖的山路:Rockchip在5.4之后才统一I²S驱动,Amlogic要到5.15才真正搞定G12A HDMI音频时序同步。

这意味着:同一份EmuELEC固件,在RK3328和RK3326上表现天差地别,根源就在内核对这两颗芯片的“驾照”等级不同

SoC型号推荐内核关键驱动状态典型症状根本原因
RK3328≥5.10rockchip_i2s_v2稳定HDMI无声DTB缺失rockchip,rk3328-hdmi节点,或status = "disabled"
RK33265.4–5.10rockchip_i2s+ 自定义DMA修复补丁高负载下随机爆音DMA descriptor环形队列竞态,旧驱动未加锁
AML-S905X3≥5.10axg-frddr/axg-toddr已启用SPDIF无输出DTB中frddr节点clock-gating未关闭,音频时钟被门控
AML-S922X≥5.15meson-g12a-tohdmitx新增支持HDMI音频播放数分钟后中断EDID解析时序缺陷,内核5.10未修复

看最后一条:AML-S922X在5.10内核下,HDMI音频可能工作几分钟后突然中断。这不是EmuELEC的bug,是Linux内核5.10里meson-g12a-tohdmitx驱动的一个已知缺陷——EDID读取超时后未正确重置音频传输状态机。升级到5.15+内核,问题消失。

而RK3326的“随机爆音”,更是经典案例。它的I²S驱动沿用旧版rockchip_i2s,DMA descriptor更新逻辑有竞态。当CPU高负载(比如同时跑模拟器+视频滤镜),descriptor没及时写回内存,DMA控制器就继续用旧地址搬数据——结果就是内存越界、buffer错乱、ALSA报xrun,你听到的就是毫无规律的“噼啪”声。

EmuELEC Buildroot配置里,专门为此加了一个开关:

CONFIG_SND_SOC_ROCKCHIP_I2S_DMA_FIX=y # 启用竞态修复补丁

如果你用的是社区非官方镜像,这个选项很可能没开。于是,你刷的固件,从出生起就带着一个注定爆音的基因。

🛠️ 实操验证:
- 运行uname -r确认内核版本;
- 运行zcat /proc/config.gz \| grep -i "rockchip.*i2s\|axg.*sound"(若/proc/config.gz存在)或查看/boot/config-$(uname -r),确认关键CONFIG_*是否为y
- 最直接的办法:cat /proc/asound/cards。如果输出为空,问题100%在内核驱动或DTB加载失败;如果能看到声卡但aplay失败,则进入ALSA配置排查阶段。


诊断不是靠猜,而是按层级“剥洋葱”

面对无声,最高效的路径不是全局搜索配置文件,而是沿着软件栈自底向上,一层层剥开

第一层:内核层 —— “硬件认不认识你?”

dmesg | grep -i "audio\|snd\|i2s\|hdmi" | tail -20 # 看是否有 "registered card" 或 "probe failed" aplay -l # 如果输出为空,停在这里。检查DTB、内核配置、`dmesg`报错关键词

第二层:ALSA层 —— “驱动能不能说话?”

speaker-test -D plughw:rockchiphdmi,0 -c2 -r48000 -l1 # 直连测试。能响?说明内核和基础ALSA通了。 # 不响?检查`plughw:xxx`名字是否和`aplay -l`完全一致;检查`dmesg`是否有`device busy`(可能被pulseaudio占着)

第三层:EmuELEC配置层 —— “系统听不听你的话?”

cat /storage/.config/audio.conf | grep audio_device echo $AUDIODEV # 两者必须一致,且必须是`aplay -l`里真实存在的名字。 # 如果不一致,手动修正`audio.conf`,然后重启或执行`source /usr/bin/emuelec-start.sh`

第四层:应用层 —— “RetroArch自己搞砸了没?”

# 在RetroArch设置里,确认: # Audio → Audio Device = (留空,让它继承AUDIODEV) # Audio → Audio Sync = OFF (对Amlogic尤其重要,避免时钟漂移) # Audio → Audio Latency = 64 (Rockchip直连模式下的黄金值)

你会发现,90%的“无声”问题,卡在第一层或第二层。花10分钟看dmesg,比花2小时调asound.conf更有效。


最后一点经验:那些文档里不会写,但踩过坑的人才知道的事

  • DTB不是“配齐就行”,而是“精准匹配”:5.10内核必须用5.10编译的DTB。混用4.19 DTB和5.10内核?compatible字符串匹配失败,probe直接跳过。/sys/firmware/devicetree/base/下如果连sound目录都没有,基本可以确定DTB加载失败或版本错配。

  • alsactl restore不是可选项,是必选项:EmuELEC默认不持久化音量。每次重启,HDMI音频的DAC增益可能回到-100dB(即静音)。在/storage/.config/autostart.sh里加一行:
    bash alsactl restore -f /storage/.config/asound.state 2>/dev/null || true
    并首次手动运行alsactl store保存当前状态。否则,你永远在“调音量→玩一会→重启→又没声”的循环里。

  • Rockchip的“静音”可能是DAPM在作祟:即使aplay能响,RetroArch也可能静音。运行:
    bash amixer -c rockchiphdmi sget 'Headphone Playback Switch'
    看看关键widget(如Headphone Playback Switch,DAC Playback Switch)是否被DAPM自动关掉了。如果是,手动打开:
    bash amixer -c rockchiphdmi sset 'DAC Playback Switch' on

  • 不要迷信WebUI:EmuELEC WebUI的音频选择框,有时会把rockchiphdmi错写成rockchiphdmi(少个p),或者把axgspdif写成amlogic-spdif。最可靠的方式,永远是aplay -l看真实名称,然后手动编辑audio.conf


当你终于听到《魂斗罗》开场那声清脆的“滴——”,那一刻的满足感,远不止于游戏通关。那是你亲手把内核、设备树、ALSA、应用层拧紧的每一颗螺丝,共同协作的结果。

嵌入式音频没有银弹,只有对每一层机制的敬畏与耐心。而真正的“开箱即玩”,从来不是省略调试过程,而是把调试的路径,变得足够清晰、足够可预测。

如果你在RK3326上还卡在DMA爆音,或者在AML-S922X上遇到HDMI音频定时中断,欢迎在评论区甩出你的dmesg片段和aplay -l输出——我们可以一起,再拆一层。

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