Problem im Zusammenspiel von ALSA - PulseAudio - und einer Anwendung

Hallo,

seit Tagen flatter ich wie ein blindes Huhn herum, ohne ein Korn zu finden.

Es geht um den Bau eine Türsprechstelle. Es gibt dazu ein Projekt Namens "DoorPi". Das Problem ist ein Echo bei der Sprachverbindung, d. h., ich höre mich am Fritzfon selber mit einer Verzögerung von 1 ... 2 s. Dies soll mit der echo-cancellation von pulseaudio elemenierbar sein.

Anleitung von User-phx zur echo cancellation in DoorPi

Ein anderer User hat dies in diesem Forum bereist thematisiert, ich sehe dabei aber am Ende keine Lösung, bzw. habe ich eine andere Audio-Karte und eine Fritzbox.

Thema bereits hier im Forum behandelt, Ende offen

Ich habe jetzt unzählige Seiten im Internet gelesen und auch die eine oder andere Offenbahrung erhalten - jedoch bleibt das Echo. Ich habe das Gefühl, dass die Anwendung DoorPi in Verbindung mit ALSA gar nicht auf die echo-cancellation von pulseaudio zugreift sondern direkt an die Soundkarte ausgibt.

Die Anwendung DoorPi greift auf "ALSA: default device" zu. Nach meinem Verständnis ist dort pulseaudio hinterlegt. Innerhalb von pulseaudio geht das Signal an das Modul "module-echo-cancel". Dieses bereinigt das Signal und stellt es mit "set-default-sink doorpisink" und "set-default-source doorpisource" ALSA wieder zur Verfügung. Ich habe keinen blassen Schimmer, auf welchen Weg das Signal zur AudioCard gelangt.

Hier ein paar Angaben:

Hardware:

Raspberry Pi 4, IQaudIO Codec Zero mit externem Mic und Visaton Lautsprecher (Mono)

WLAN-Anbindung, Fritzbox und FritzFon C5

Software:

pi@DoorPiSv:~ $ lsb_release -a

No LSB modules are available.

Distributor ID: Raspbian

Description: Raspbian GNU/Linux 11 (bullseye)

Release: 11

Hostname DoorPiSv

Codename: bullseye

pi@DoorPiSv:~ $ uname -a

Linux DoorPiSv 5.15.32-v7+ #1538 SMP Thu Mar 31 19:38:48 BST 2022 armv7l GNU/Linux

pi@DoorPiSv:~ $ dpkg -l | grep pulseaudio

ii pulseaudio 14.2-2+rpi1 armhf PulseAudio sound server

ii pulseaudio-utils 14.2-2+rpi1 armhf Command line tools for the PulseAudio sound server

pi@DoorPiSv:~ $ doorpi_cli --version

VoIP Door-Intercomstation with Raspberry Pi 2.5.1

Als sinks und sources werden mir im Terminal angezeigt:

pi@DoorPiSv:~ $ sudo pactl list short sinks

0 alsa_output.platform-soc_sound.stereo-fallback module-alsa-card.c s16le 2ch 16000Hz SUSPENDED

1 doorpisink module-echo-cancel.c float32le 2ch 16000Hz SUSPENDED

pi@DoorPiSv:~ $ sudo pactl list short sources

0 alsa_output.platform-soc_sound.stereo-fallback.monitor module-alsa-card.c s16le 2ch 16000Hz SUSPENDED

1 alsa_input.platform-soc_sound.stereo-fallback module-alsa-card.c s16le 2ch 16000Hz SUSPENDED

2 doorpisource module-echo-cancel.c float32le 2ch 16000Hz SUSPENDED

3 doorpisink.monitor module-echo-cancel.c float32le 2ch 16000Hz SUSPENDED

pi@DoorPiSv:~ $ sudo pactl list short modules

0 module-device-restore

1 module-stream-restore

2 module-card-restore

3 module-udev-detect

4 module-alsa-card device_id="0" name="platform-soc_sound" card_name="alsa_card.platform-soc_sound" namereg_fail=false tsched=yes fixed_latency_range=no ignore_dB=no deferred_volume=yes use_ucm=yes avoid_resampling=no card_properties="module-udev-detect.discovered=1"

5 module-native-protocol-unix

6 module-default-device-restore

7 module-always-sink

8 module-suspend-on-idle

9 module-position-event-sounds

10 module-echo-cancel sink_master=alsa_output.platform-soc_sound.stereo-fallback source_master=alsa_input.platform-soc_sound.stereo-fallback aec_method=webrtc sink_name=doorpisink source_name=doorpisource use_master_format=true aec_args="analog_gain_control=false digital_gain_control=false noise_suppression=false high_pass_filter=false mobile=true routing_mode=loud-speakerphone comfort_noise=false"

In der Datei system.pa sind dementsprechend folgende Befehle eingetragen

### echo cancellation
load-module module-echo-cancel sink_master=alsa_output.platform-soc_sound.stereo-fallback source_master=alsa_input.platform-soc_sound.stereo-fallback aec_method=webrtc sink_name=doorpisink source_name=doorpisource use_master_format=true aec_args="analog_gain_control=false digital_gain_control=false noise_suppression=false high_pass_filter=false mobile=true routing_mode=loud-speakerphone comfort_noise=false"

set-default-sink doorpisink
set-default-source doorpisource

Gemäß aplay -L ist PulseAudio als default eingetragen

pi@DoorPiSv:~ $ aplay -L

null

Discard all samples (playback) or generate zero samples (capture)

default

Playback/recording through the PulseAudio sound server

lavrate

Rate Converter Plugin Using Libav/FFmpeg Library

samplerate

Rate Converter Plugin Using Samplerate Library

speexrate

Rate Converter Plugin Using Speex Resampler

jack

JACK Audio Connection Kit

oss

Open Sound System

pulse

PulseAudio Sound Server

upmix

Plugin for channel upmix (4,6,8)

vdownmix

Plugin for channel downmix (stereo) with a simple spacialization

hw:CARD=IQaudIOCODEC,DEV=0

IQaudIOCODEC, IQaudIO CODEC HiFi v1.2 da7213-hifi-0

Direct hardware device without any conversions

plughw:CARD=IQaudIOCODEC,DEV=0

IQaudIOCODEC, IQaudIO CODEC HiFi v1.2 da7213-hifi-0

Hardware device with all software conversions

sysdefault:CARD=IQaudIOCODEC

IQaudIOCODEC, IQaudIO CODEC HiFi v1.2 da7213-hifi-0

Default Audio Device

dmix:CARD=IQaudIOCODEC,DEV=0

IQaudIOCODEC, IQaudIO CODEC HiFi v1.2 da7213-hifi-0

Direct sample mixing device

usbstream:CARD=IQaudIOCODEC

IQaudIOCODEC

USB Stream Output

pi@DoorPiSv:~ $ aplay -l

**** Liste der Hardware-Geräte (PLAYBACK) ****

Karte 0: IQaudIOCODEC [IQaudIOCODEC], Gerät 0: IQaudIO CODEC HiFi v1.2 da7213-hifi-0 [IQaudIO CODEC HiFi v1.2 da7213-hifi-0]

Sub-Geräte: 1/1

Sub-Gerät #0: subdevice #0

pi@DoorPiSv:~ $ sudo amixer info

Card default 'pulse'/'PulseAudio'

Mixer name : 'PulseAudio'

Components : ''

Controls : 4

Simple ctrls : 2

Was mache ich falsch? Ist ein default falsch eingetragen?

Vielen Dank im Voraus

Schorsch

Hi,

ich habe mein Problem selber lösen können. Hier mein Lösungsweg mit ein paar Erläuterungen:

• Ich habe mich an die Anleitung von phx vom 02. September 2018 gehalten (Link oben im Beitrag).
• Die Datei /etc/asound.conf enthält systemweite Angaben für ALSA, also unabhängig vom User. Oftmals wird im Internet auch auf Einstellungen in der Datei ~/.asoundrc verwiesen. Die dort getätigten Einstellungen sind nur für den jeweiligen Benutzer. Für meine Installation muss die Datei ~/.asoundrc gelöscht werden (war auch nicht vorhanden). Die Datei asound.conf war ebenfals nicht vorhanden, diese muss jedoch angelegt werden.
• pulseaudio wird in der Regel auf User-Ebene genutzt. Jeder User kann dann seine eigenen Einstellungen abspeichern. Dies erfolgt in der Datei /etc/pulse/default.pa . In diesem Fall wird pulseaudio als systemweite Installation genutzt. Die Einstellungen müssen daher in der Datei /etc/pulse/system.pa vorgenommen werden.
• Als sink wird bei den folgenden Befehlen auch eine Ausgabe "..... .monitor" ausgegeben. Dabei handelt es sich um einen Kanal zur Aufnahme des gerade ausgegeben Musikstücks. Dies ist für die weitere Betrachtung nicht relevant und habe ich daher nicht weiter berücksichtigt.
• Soundcard IQaudIO Codec gemäß Anleitung installiert.

Für ALSA habe ich Pulseaudio als default eingetragen, in dem ich die Datei asound.conf mit folgendem Inhalt erstellt habe.

Code: /etc/asound.conf

### PulseAudio als default setzen
# asound.conf hat systemweite Auswirkungen
# .asoundrc bleibt auf den User beschränkt

pcm.pulse {    type pulse
}

ctl.pulse {    type pulse
}

# Aus PerfectSetup für PulseAudio
pcm.default pulse
ctl.default pulse

Alles anzeigen

In vielen Beiträgen wird die Schreibweise pcm.!default verwendet. Auf den Seiten von freedesktop.org wird für das perfekte Setup von pulseaudio jedoch die vorgenannte Schreibweise empfohlen [1].

Mit dem Befehl aplay -l (kleines L) erhält man die Liste der eingesetzten Hardware.

Bei mir ist es Karte 0 und Gerät 0. Diese Angaben sind auch in der folgenden Datei bereits gesetzt. Ansonsten müst ihr diese anpassen:

Code: /usr/share/alsa/alsa.conf

...
defaults.ctl.card 0
defaults.pcm.card 0
defaults.pcm.device 0
....

Abweichend von phx sieht meine Datei system.pa wie folgt aus:

Code: /etc/pulse/system.pa

#!/usr/bin/pulseaudio -nF
#
# This file is part of PulseAudio.
#
# PulseAudio is free software; you can redistribute it and/or modify it
# under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
# (at your option) any later version.
#
# PulseAudio is distributed in the hope that it will be useful, but
# WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
# General Public License for more details.
#
# You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
# along with PulseAudio; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.

# !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
# This startup script is used only if PulseAudio is started in system
# mode.
# !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

### GK load-module module-alsa-sink device=hw:0,0
load-module module-alsa-source device=hw:0,0

### GK echo cancellation
load-module module-echo-cancel sink_master=alsa_output.hw_0_0 source_master=alsa_input.hw_0_0 aec_method=webrtc sink_name=doorpisink source_name=doorpisource use_master_format=true aec_args="analog_gain_control=false digital_gain_control=false noise_suppression=false high_pass_filter=false mobile=true routing_mode=loud-speakerphone comfort_noise=false"

set-default-sink doorpisink
set-default-source doorpisource

### GK die automatische Erkennung der Hardware deaktiviert
### Automatically load driver modules depending on the hardware available
#.ifexists module-udev-detect.so
#load-module module-udev-detect
#.else
### Use the static hardware detection module (for systems that lack udev/hal support)
#load-module module-detect
#.endif

### Load several protocols
.ifexists module-esound-protocol-unix.so
load-module module-esound-protocol-unix
.endif
load-module module-native-protocol-unix

### Automatically restore the volume of streams and devices
load-module module-device-restore
load-module module-stream-restore
# GK bei phx nicht vorhanden: load-module module-card-restore

### Automatically restore the default sink/source when changed by the user
### during runtime
### NOTE: This should be loaded as early as possible so that subsequent modules
### that look up the default sink/source get the right value
load-module module-default-device-restore

### Automatically move streams to the default sink if the sink they are
### connected to dies, similar for sources
load-module module-rescue-streams

### Make sure we always have a sink around, even if it is a null sink.
load-module module-always-sink

### Automatically suspend sinks/sources that become idle for too long
load-module module-suspend-on-idle

### Enable positioned event sounds
load-module module-position-event-sounds

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• Mit den Modulen module-alsa-sink bzw. module-alsa-source habe ich die Karte mit den beiden Zahlen für Karte und Gerät fest vorgegeben.
• mit sudo pactl list erhält man eine Liste der geladenen Module, Quellen und Ziele. Mit sudo pactl list wird die Ausgabe gekürzt dargestellt.
• Das Modul zur Echo-Cancellation:
  • sink_master bzw. der source_master ist jeweils die unbearbeitete Version.
  • source_name bzw. sink_name sind die bearbeitete Version
  • für die feste Vorgabe von Karte und Gerät verwendet das Modul leider eine andere Syntax, daher die Unterstriche.
  • Die Zeile muss ohne Umbrüche, Zeilenvorschub oder dergleichen geschrieben werden!
  • Ich habe die Werte "true" und "false" verwendet. Es müsste auch mit "0" bzw. "1" gehen.

• die automatische Erkennung der Hardware durch pulseaudio habe ich abgeschaltet.

Mein Aufruf von sudo pactl info sieht dann wie folgt aus:

Das Echo ist damit bei mir eleminiert. Die Lautstärke kann ich über sudo alsamixer einstellen.

Wie bereits in meinem vorhergehenden Beitrag beschrieben, habe ich lange gesucht. Ob alles so wirklich richtig ist - mir egal, es läuft. Wenn mir jemand noch etwas erklärt oder eine Korrektur hat - gerne, man wird nicht dümmer.

Gruß