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<html lang="en"><head> <meta charset="utf-8"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"><!-- Begin Jekyll SEO tag v2.7.1 --> <title>修复 Linux 中的一个噪音问题 | Bingwhispers</title> <meta name="generator" content="Jekyll v3.8.7" /> <meta property="og:title" content="修复 Linux 中的一个噪音问题" /> <meta property="og:locale" content="en_US" /> <meta name="description" content=" 自从安装了 Kubuntu 20.04 后，我被一个噪音问题困扰了很久。系统在播放声音前，总会发出一两声短促的噪音。然后继续正常播放声音。后来经过一些研究，我在不久前解决了这个问题。" /> <meta property="og:description" content=" 自从安装了 Kubuntu 20.04 后，我被一个噪音问题困扰了很久。系统在播放声音前，总会发出一两声短促的噪音。然后继续正常播放声音。后来经过一些研究，我在不久前解决了这个问题。" /> <link rel="canonical" href="/2020/05/17/fix-linux-popup-noise" /> <meta property="og:url" content="/2020/05/17/fix-linux-popup-noise" /> <meta property="og:site_name" content="Bingwhispers" /> <meta property="og:type" content="article" /> <meta property="article:published_time" content="2020-05-17T10:53:00+08:00" /> <meta name="twitter:card" content="summary" /> <meta property="twitter:title" content="修复 Linux 中的一个噪音问题" /> <script type="application/ld+json"> {"@type":"BlogPosting","url":"/2020/05/17/fix-linux-popup-noise","headline":"修复 Linux 中的一个噪音问题","dateModified":"2020-05-17T10:53:00+08:00","datePublished":"2020-05-17T10:53:00+08:00","mainEntityOfPage":{"@type":"WebPage","@id":"/2020/05/17/fix-linux-popup-noise"},"description":" 自从安装了 Kubuntu 20.04 后，我被一个噪音问题困扰了很久。系统在播放声音前，总会发出一两声短促的噪音。然后继续正常播放声音。后来经过一些研究，我在不久前解决了这个问题。","@context":"https://schema.org"}</script> <!-- End Jekyll SEO tag --> <link rel="stylesheet" href="/assets/main.css"><link type="application/atom+xml" rel="alternate" href="/feed.xml" title="Bingwhispers" /></head> <body><header class="site-header" role="banner"> <div class="wrapper"><a class="site-title" rel="author" href="/">Bingwhispers</a><nav class="site-nav"> <input type="checkbox" id="nav-trigger" class="nav-trigger" /> <label for="nav-trigger"> <span class="menu-icon"> <svg viewBox="0 0 18 15" width="18px" height="15px"> <path d="M18,1.484c0,0.82-0.665,1.484-1.484,1.484H1.484C0.665,2.969,0,2.304,0,1.484l0,0C0,0.665,0.665,0,1.484,0 h15.032C17.335,0,18,0.665,18,1.484L18,1.484z M18,7.516C18,8.335,17.335,9,16.516,9H1.484C0.665,9,0,8.335,0,7.516l0,0 c0-0.82,0.665-1.484,1.484-1.484h15.032C17.335,6.031,18,6.696,18,7.516L18,7.516z M18,13.516C18,14.335,17.335,15,16.516,15H1.484 C0.665,15,0,14.335,0,13.516l0,0c0-0.82,0.665-1.483,1.484-1.483h15.032C17.335,12.031,18,12.695,18,13.516L18,13.516z"/> </svg> </span> </label> <div class="trigger"><a class="page-link" href="/about/">About</a></div> </nav></div> </header> <main class="page-content" aria-label="Content"> <div class="wrapper"> <article class="post h-entry" itemscope itemtype="http://schema.org/BlogPosting"> <header class="post-header"> <h1 class="post-title p-name" itemprop="name headline">修复 Linux 中的一个噪音问题</h1> <p class="post-meta"> <time class="dt-published" datetime="2020-05-17T10:53:00+08:00" itemprop="datePublished">2020年05月17日 </time></p> </header> <div class="post-content e-content" itemprop="articleBody"> <p> 自从安装了 Kubuntu 20.04 后，我被一个噪音问题困扰了很久。系统在播放声音前，总会发出一两声短促的噪音。然后继续正常播放声音。后来经过一些研究，我在不久前解决了这个问题。</p> <p> 刚安装完操作系统后，我安装了媒体播放器，体验音乐和电影的播放效果。在操作过程中，我注意到系统偶尔会发出的短促噪音。在网上搜索一阵，并且尝试了一些方法后，问题没有得到解决。我便放弃了，只当是驱动程序可能有缺陷。</p> <p> 不过我渐渐地发现了一个规律：噪音只会在一段安静时间后，再次播放声音前产生。在持续播放声音过程中，从来没有噪音。这让我猜测到了一种可能的原因：系统在播放声音一段时间后可能会关闭音频设备，然后在下一次播放前再打开音频设备。打开音频设备的过程中有可能产生电信号的突变，继而产生短促的噪音。这种设计极有可能是基于省电的考虑。</p> <p> 于是，我以“Linux save power audio noise”为关键词搜索了一番。在 Redhat 公开的 BUG 管理系统中，我找到了2017年报告的一个 BUG：<a href="https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1525104">《Bug 1525104 - Clicking noise when start or stop sound playing》</a>。</p> <p> 这个 BUG 所描述的问题和我的相同，并且 Jeremy 似乎给出了解决问题的办法。</p> <blockquote> <p>Jeremy Cline 2017-12-13 18:06:49 UTC</p> <p> Can you pass snd_hda_intel.power_save=0 on the kernel command line and see if that resolves your issue?</p> <p> Thanks</p> <p>Riku Seppala 2017-12-13 18:25:50 UTC</p> <p> Yes, that seems to resolve this for me.</p> </blockquote> <p> 这个方案虽然可行，但需要通过修改 grub 的配置来修改内核命令行参数。即有风险又麻烦，普通用户不好操作。我决定找一个更容易操作的方法。</p> <p> “snd_hda_intel.power_save=0”看起来是把“snd_hda_intel”内核模块的“power_save”参数设置为0。那么问题应该是出在这个内核模块上了。于是我下载了 ubuntu 的内核源码，找到了这个内核模块。经过一番搜索，找到了这部分代码(linux-source-5.4.0/sound/pci/hda/hda_intel.c)：</p> <div class="highlighter-rouge"><div class="highlight"><pre class="highlight"><code>#ifdef CONFIG_PM static int param_set_xint(const char *val, const struct kernel_param *kp); static const struct kernel_param_ops param_ops_xint = { .set = param_set_xint, .get = param_get_int, }; #define param_check_xint param_check_int static int power_save = CONFIG_SND_HDA_POWER_SAVE_DEFAULT; module_param(power_save, xint, 0644); MODULE_PARM_DESC(power_save, "Automatic power-saving timeout " "(in second, 0 = disable)."); static bool pm_blacklist = true; module_param(pm_blacklist, bool, 0644); MODULE_PARM_DESC(pm_blacklist, "Enable power-management blacklist"); /* reset the HD-audio controller in power save mode. * this may give more power-saving, but will take longer time to * wake up. */ static bool power_save_controller = 1; module_param(power_save_controller, bool, 0644); MODULE_PARM_DESC(power_save_controller, "Reset controller in power save mode."); #else #define power_save 0 #endif /* CONFIG_PM */ </code></pre></div></div> <p> 阅读这段代码后，我发现 power_save 参数并非简单地开启或者关闭省电模式，而是一个超时时间。增大超时时间可以降低进入省电模式的频率，从而减少噪音产生的次数。设置0可以直接关闭省电模式。于是问题就变得简单了，我的台式电脑似乎并不那么在乎功耗，所以我决定关闭音频设备的省电模式。用这条命令可暂时关闭省电模式。系统重启后失效。</p> <div class="highlighter-rouge"><div class="highlight"><pre class="highlight"><code>$ sudo echo 0 > /sys/module/snd_hda_intel/parameters/power_save </code></pre></div></div> <p> 若要永久关闭设备的省电模式，在/etc/modprobe.d/中添加一个“disable_snd_hda_intel_power_save.conf”文件，在文件中添加这一行：</p> <div class="highlighter-rouge"><div class="highlight"><pre class="highlight"><code>options snd_hda_intel power_save=0 </code></pre></div></div> <h3 id="一个更深入的问题">一个更深入的问题</h3> <p> 为什么 Linux 中有这个问题，而 Windows 操作系统中没有？</p> <p> Linux 的文档中有一个章节：<a href="https://www.kernel.org/doc/html/v5.4/sound/hd-audio/notes.html">More Notes on HD-Audio Driver</a>。这一节中介绍了 HD-audio 设备的大致结构。这里引用其中一段：</p> <blockquote> <p>The HD-audio component consists of two parts: the controller chip and the codec chips on the HD-audio bus. Linux provides a single driver for all controllers, snd-hda-intel. Although the driver name contains a word of a well-known hardware vendor, it’s not specific to it but for all controller chips by other companies. Since the HD-audio controllers are supposed to be compatible, the single snd-hda-driver should work in most cases. But, not surprisingly, there are known bugs and issues specific to each controller type. The snd-hda-intel driver has a bunch of workarounds for these as described below.</p> </blockquote> <p> 这里说：HD-audio 组件由控制器芯片和解码芯片组成。Linux 提供了控制器芯片的驱动程序。在 snd_hda_intel 模块中，我找到了解码芯片的省电模式的驱动代码(linux-source-5.4.0/sound/pci/hda/hda_codec.c)：</p> <div class="highlighter-rouge"><div class="highlight"><pre class="highlight"><code>static void codec_set_power_save(struct hda_codec *codec, int delay) { struct device *dev = hda_codec_dev(codec); if (delay == 0 && codec->auto_runtime_pm) delay = 3000; if (delay > 0) { pm_runtime_set_autosuspend_delay(dev, delay); pm_runtime_use_autosuspend(dev); pm_runtime_allow(dev); if (!pm_runtime_suspended(dev)) pm_runtime_mark_last_busy(dev); } else { pm_runtime_dont_use_autosuspend(dev); pm_runtime_forbid(dev); } } </code></pre></div></div> <p> 原来音频设备的低功耗是通过控制解码芯片来实现的。于是我猜测电脑主板上应该有这样一个解码芯片：在省电模式中断电，在工作模式中供电。</p> <p> 我使用的是华硕 B85M-F 型号的主板，在华硕的官网中搜到了此主板的<a href="https://www.asus.com/au/Motherboards/B85MF/specifications/">规格说明</a>。此主板搭载了 Realtek® ALC887 8-Channel High Definition Audio CODEC 音频解码芯片。我又在网上找到了这个芯片的数据手册，里面有它的长相和引脚定义。它长这个样子：</p> <p><img src="/assets/linux-popup-noise/ALC887.png" alt="debugger" /></p> <p> 我在电脑主板上找到了这个芯片，然后把 snd_hda_intel 模块的省电模式打开，用万用表在它的供电引脚上量到了电平的变化。正如我之前猜测的一样：播放声音一段时间后，停止供电。播放声音前，恢复供电。</p> <p> 最后，我抱着试试看的态度，换了一块硬盘，装上 Windows 10。经过半个多小时的测试，这个音频解码芯片的供电始终没有被切断。看来，Windows下的驱动并没有在低功耗方面理会此芯片。</p> <p> 到此，这个问题不再扑朔迷离。然而这个问题引发了我更深地思考：当此问题初现的时候，我的第一印象是 Linux 在这些细节上处理的还不够成熟。然而经过以上研究过程，我认为是 Linux 的开发人员追求极致的风格导致了这些琐碎的问题。上文提及的2017年报告的 BUG，到现在依然被开发者们追踪并修改，我为这些开发者们的精神所折服。</p> <p align="right">——2020年5月17日</p> </div><a class="u-url" href="/2020/05/17/fix-linux-popup-noise" hidden></a> </article> </div> </main><footer class="site-footer h-card"> <data class="u-url" href="/"></data> <div class="wrapper"> <h2 class="footer-heading">Bingwhispers</h2> <div class="footer-col-wrapper"> <div class="footer-col footer-col-1"> <ul class="contact-list"> <li class="p-name">Bingwhispers</li><li><a class="u-email" href="mailto:zblinuxfun@gmail.com">zblinuxfun@gmail.com</a></li></ul> </div> <div class="footer-col footer-col-2"><ul class="social-media-list"><li><a href="https://github.com/cyril3"><svg class="svg-icon"><use xlink:href="/assets/minima-social-icons.svg#github"></use></svg> <span class="username">cyril3</span></a></li><li><a href="https://www.twitter.com/zblinuxfun"><svg class="svg-icon"><use xlink:href="/assets/minima-social-icons.svg#twitter"></use></svg> <span class="username">zblinuxfun</span></a></li></ul> </div> <div class="footer-col footer-col-3"> <p>Hi there!</p> </div> </div> </div> </footer> </body> </html>