Linuxで音声の出力先をUSBスピーカーにする

Nano Pi Neo2にスピーカーを繋いだのだが、ノイズが入ってたまらない。
そこでUSBスピーカーから音を出すようにしてみる。
USBスピーカーはこれ。USBケーブル一本でいいので重宝している。

まずalsamixerで音量を確かめておく。
alsamixer
次。
aplayコマンドを使って、音声出力のハードウェアデバイスのcardとdevice番号を調べる。
-helpオプションで使い方を。

$ aplay -help  
Usage: aplay [OPTION]... [FILE]...

-h, -help help  
-version print current version  
-l, -list-devices list all soundcards and digital audio devices  
-L, -list-pcms list device names  
（略）

-lオプションで一覧を得る。

$ aplay -l  
*\*\\*\* List of PLAYBACK Hardware Devices \*\***  
card 0: Codec [H3 Audio Codec], device 0: CDC PCM Codec-0 []  
Subdevices: 1/1  
Subdevice #0: subdevice #0  
card 1: allwinnerhdmi [allwinner,hdmi], device 0: 1c22800.i2s-i2s-hifi i2s-hifi-0 []  
Subdevices: 1/1  
Subdevice #0: subdevice #0  
card 2: MicroII [Audio Advantage MicroII], device 0: USB Audio [USB Audio]  
Subdevices: 1/1  
Subdevice #0: subdevice #0

USBスピーカーだから最後のものが該当。
MicroIIということがわかる。

speaker-testコマンドでテストする。
-helpで確認するのが定石

$ speaker-test -help

speaker-test 1.1.0

Usage: speaker-test [OPTION]...  
-h,-help help  
-D,-device playback device  
-r,-rate stream rate in Hz  
-c,-channels count of channels in stream  
-f,-frequency sine wave frequency in Hz  
-F,-format sample format  
-b,-buffer ring buffer size in us  
-p,-period period size in us  
-P,-nperiods number of periods  
-t,-test pink=use pink noise, sine=use sine wave, wav=WAV file  
-l,-nloops specify number of loops to test, 0 = infinite  
-s,-speaker single speaker test. Values 1=Left, 2=right, etc  
-w,-wavfile Use the given WAV file as a test sound  
-W,-wavdir Specify the directory containing WAV files  
-m,-chmap Specify the channel map to override  
-X,-force-frequency force frequencies outside the 30-8000hz range  
-S,-scale Scale of generated test tones in percent (default=80)

Recognized sample formats are: S8 S16\_LE S16\_BE FLOAT\_LE S32\_LE S32_BE

-Dオプションで出力先を選ぶ。
出力先の指定はデバイスネームだからさっきのaplayコマンドで再チェック

$ aplay -L|grep MicroII  
sysdefault:CARD=MicroII  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
front:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
surround21:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
surround40:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
surround41:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
surround50:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
surround51:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
surround71:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
iec958:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
dmix:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
dsnoop:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
hw:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio  
plughw:CARD=MicroII,DEV=0  
Audio Advantage MicroII, USB Audio

ということで、hw:MicroIIで試す。

$ speaker-test -Dhw:MicroII

speaker-test 1.1.0

Playback device is hw:MicroII  
Stream parameters are 48000Hz, S16_LE, 1 channels  
Using 16 octaves of pink noise  
Channels count (1) not available for playbacks: Invalid argument  
Setting of hwparams failed: Invalid argument

鳴らない。

この辺を読み、hwではなくplughwにしてみる。
http://www.volkerschatz.com/noise/alsa.html

$ speaker-test -Dplughw:MicroII

speaker-test 1.1.0

Playback device is plughw:MicroII  
Stream parameters are 48000Hz, S16_LE, 1 channels  
Using 16 octaves of pink noise  
Rate set to 48000Hz (requested 48000Hz)  
Buffer size range from 96 to 262144  
Period size range from 48 to 131072  
Using max buffer size 262144  
Periods = 4  
was set period_size = 65536  
was set buffer_size = 262144  
0 - Front Left  
Time per period = 2.769702  
0 - Front Left  
^CTime per period = 2.426893

鳴った。
チャンネル2つにしてみると

$ speaker-test -c2 -Dplughw:MicroII

speaker-test 1.1.0

Playback device is plughw:MicroII  
Stream parameters are 48000Hz, S16_LE, 2 channels  
Using 16 octaves of pink noise  
Rate set to 48000Hz (requested 48000Hz)  
Buffer size range from 96 to 262144  
Period size range from 48 to 131072  
Using max buffer size 262144  
Periods = 4  
was set period_size = 65536  
was set buffer_size = 262144  
0 - Front Left  
1 - Front Right  
^CTime per period = 3.587277

左右で鳴る。
さらにaplayで試す。

$ aplay /usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav -D plughw:MicroII  
Playing WAVE -/usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 48000 Hz, Mono

よさそう。
これでmpg123などを使えば、mp3ファイルなども鳴らすことができる。
mpg123でデバイスを指定するには-aオプションで。

mpg123 -q -a plughw:MicroII XXXX.mp3

ためしにデバイスにdefaultを指定すると文字通り標準設定のデバイスから出力を試みる。
USBスピーカーはならないはず。

$ aplay /usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav -D default
$

デフォルトの出力先を変えるには、以下の手順に沿えばよい。
https://www.alsa-project.org/main/index.php/Setting_the_default_device