JACK 音频连接工具包
- JACK 音频连接工具包 (或 JACK；一个递归首字母缩略词) 是一个专业的声音服务器守护程序，它为实现其 API 的应用程序之间的音频和 MIDI 数据提供实时、低延迟的连接。
安装
JACK API 有三种不同的实现：jackAUR、jack2 和 pipewire-jack。 有关概述，请参阅#JACK 实现方案的比较。
安装 上述软件包之一。 为了获得 32 位应用程序的支持，另请从 multilib 仓库安装 lib32-jack2 或 lib32-pipewire-jack 软件包（分别）。
要获得官方的 JACK 示例客户端和工具，安装 jack-example-tools。
为了在 jack2 中获得替代的 ALSA MIDI 支持，安装 a2jmidid。
为了使 jack2 支持 dbus，安装 jack2-dbus。
配置
根据您的用例和硬件，系统可能需要进一步配置，以允许 JACK 实现使用额外的资源或正常运行。
延迟
正在运行的 JACK 实例的延迟（即处理一个音频块花费的时间）由其 frames per period/sample rate 比率定义。
以 jackd(1) § ALSA_BACKEND_OPTIONS 为例，这些参数分别由 -p 和 -r 标志定义。
frames per period 值（例如 1024）开始进行测试，并尽可能降低。实时调度和额外资源
所有 JACK 实现都可以使用提升的实时调度优先级，这使它们可以比其他应用程序更频繁地使用 CPU 周期（例如，请参阅 jackd(1) § OPTIONS 中的 -P）。
realtime-privileges 软件包提供了 realtime 系统组，该组通过 sysctl 放置式配置文件被允许提升的 rtprio 和无限制的 memlock，并且被允许更改系统的 /dev/cpu_dma_latency 文件，应用程序可以使用该文件来阻止 CPU 使用更高的 C 状态。
安装 realtime-privileges 软件包，并将您的用户 添加 到 realtime 组，以便能够使用高于默认值的实时调度优先级。
实时内核和高级修改
在需要非常低延迟的情况下，可以使用促进 实时内核补丁集 的内核（例如 linux-rt 或 linux-rt-lts）。 有关更多信息和其他高级修改，请参阅专业音频。
启动音频图
不同的 JACK 实现有不同的启动音频图的方式。
Jack
Jack1 仅支持通过 jackd(1) 可执行文件启动，或使用支持通过库接口启动的图形前端之一。
Jack2
Jack2 支持通过 jackd(1) 可执行文件、jack_control 脚本（由 jack2-dbus 软件包提供）、jack@.service systemd 用户服务（有关配置文档，请参阅 /etc/jack/example.conf）或使用支持通过库或 dbus 接口启动的图形前端之一来启动。
Pipewire-jack
Pipewire 的 JACK 实现不提供 jackd(1) 可执行文件或 dbus 集成。 音频图由 pipewire.service systemd 用户服务启动。
JACK 实现方案的比较
下表列出了 JACK API 的当前实现及其不同的功能集。
| 名称 | 维护状态 | 语言 | SMP 支持 | Jackd 可执行文件 | Dbus 集成 | Systemd 集成 | 火线支持 | ALSA MIDI 支持 | 多声卡支持 | 网络支持 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| jackAUR | 不活跃 | C | 否 | 是 | 否 | 否 | ALSA/libffado | 内置 | jack-example-tools | netJACK1/ jacktrip/ zita-njbridge |
| jack2 | 活跃 | C/C++ | 是 | 是 | 是 | 是 | ALSA/libffado | 内置/ a2jmidid [2] | 内置/jack-example-tools | netJACK2/ jacktrip/ zita-njbridge |
| pipewire-jack | 活跃 | C/C++ | 是 | 否 | 否 | 是 | ALSA | 内置 | 内置 | jacktrip/ zita-njbridge |
JACK 控制 GUI 的比较
下表列出了 JACK 的控制 GUI 及其不同的功能以及对 JACK 实现的支持级别。
| 名称 | jack1 启动/停止 | jack2 启动/停止 | pipewire-jack 启动/停止 | 补丁面板 | 保存图形连接 | new-session-manager 支持 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| cadenceAUR | 否 | 是 | 否 | 是 (Catia) | 否 (不支持通过 Claudia 的 LADISH) | 否 |
| carla | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
| patchageAUR | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| patchmatrix | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| qjackctl | 是 | 是 | 否 | 是 | 是 | 否 |
| raysessionAUR | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
| studio-controls-gitAUR | 是 | 是 | 否 | 否 | 否 | 否 |
技巧与诀窍
用于与 JACK 及其音频图交互的应用程序
- Cadence — 一套用于音频制作的实用工具。它可以执行系统检查，管理 JACK，调用其他工具并进行系统调整。
- Carla — 功能齐全的插件宿主，支持多种音频驱动程序和插件格式。
- Jack Mixer — 用于 JACK 音频连接套件的多通道音频混音器应用程序。
- Patchage — 基于 JACK 和 ALSA 的音频和 MIDI 系统的模块化配线架。
- PatchMatrix — 流矩阵风格的 JACK 配线架。
- QjackCtl — 用于控制 JACK 声音服务器守护程序的简单 Qt 应用程序。
- RaySession — 音频会话管理器，带有配线架和 NSM 支持。
- Studio-Controls — 带有 USB 设备和 PulseAudio 桥接的 JACK 音频设置实用程序。
使用 MIDI 设备
JACK 可以很好地处理一张声卡，以及任意数量的 MIDI 设备（例如通过 USB 连接）。如果您启动 JACK 并想使用 MIDI 键盘或合成器或其他纯 MIDI 设备，则必须使用合适的声卡（实际输出或输入 PCM 声音的声卡）启动 JACK。完成此操作后，您可以连接 MIDI 设备。例如，使用 QjackCtl (qjackctl)，您单击连接按钮，您将在 JACK-MIDI 或 ALSA-MIDI 下找到您的设备，具体取决于驱动程序。
对于 JACK-MIDI，您可能需要在 QjackCtl 设置 > 设置 中将 MIDI 驱动程序 设置为 seq 或 raw。 这应该使您的 MIDI 设备出现在MIDI 选项卡下。如果您启用设置 > 显示 > 启用客户端/端口别名，然后启用客户端/端口别名编辑（重命名），您还可以更改客户端的名称（从通用的“midi_capture_1”更改为更具描述性的名称）。
对于 ALSA-MIDI，请确保在 QjackCtl 设置 > 杂项 中打开 启用 ALSA 音序器支持。 这将在 QjackCtl 连接 窗口中添加 ALSA 选项卡，您的 MIDI 控制器将在其中显示。
为了桥接 ALSA-MIDI 到 JACK-MIDI，您可以考虑使用 a2jmidid (a2jmidid)。 以下命令会将所有可用的 ALSA MIDI 端口导出到 JACK MIDI 端口
$ a2j_control --ehw && a2j_control --start
它们将在 QjackCtl 的 MIDI 选项卡下标记为 “a2j” 客户端可见。 您可以通过添加到 QjackCtl 设置 > 选项 > 启动后执行脚本 来自动启动 a2jmidid： /usr/bin/a2j_control --ehw && /usr/bin/a2j_control --start
- 问： JACK-MIDI 和 ALSA-MIDI 之间有什么区别？
- 答： 前者具有改进的定时和采样精确的 MIDI 事件对齐。 它扩展甚至可能取代后者，但在这一点上它们都共存。
要安装一些 M-Audio MIDI 键盘，您将需要固件包 midisport-firmwareAUR。 此外，snd_usb_audio 模块必须可用。 有关特定 USB MIDI 设备的更多信息，请参阅 https://alsa.opensrc.org/USBMidiDevices。
一个基于 shell 的示例设置
JACK2 可以直接使用 jackd 可执行文件启动，或者使用基于 D-Bus 的 jack_control 二进制文件控制。 jack_control 使通过 shell 脚本轻松启动和配置 JACK2 成为可能。 请注意，您必须安装 jack2-dbus 软件包才能使用 jack_control。 对于 a2j_control 命令，您还需要安装 a2jmidid（有关更多信息，请参阅 #使用 MIDI 设备）。
创建一个可以在 X 登录时执行的 shell 脚本
start_jack.sh
#!/bin/sh jack_control start jack_control ds alsa jack_control dps device hw:HD2 jack_control dps rate 48000 jack_control dps nperiods 2 jack_control dps period 64 sleep 10 a2j_control --ehw a2j_control --start sleep 10 qjackctl &
以上操作将启动一个可工作的 JACK 实例，其他程序可以利用它。 每个行的详细信息如下。 当发现您自己最佳配置时，使用带有非 D-Bus JACK2 版本的 QjackCtl GUI 进行试错很有帮助。
基于 shell 的示例设置的详细信息
$ jack_control start
如果 JACK 尚未启动，则启动它。
$ jack_control ds alsa
设置 JACK 以使用 ALSA 驱动程序集。
$ jack_control dps device hw:HD2
设置 JACK 以使用名为 HD2 的 ALSA 兼容声卡。 可以使用 cat /proc/asound/cards 找到名称。 大多数 ALSA 教程和默认配置都使用卡号，但是当使用外部 MIDI 设备时，这可能会造成混淆； 名称使其更容易。
$ jack_control dps rate 48000
设置 JACK 以使用 48000 khz 采样。 碰巧与此卡配合得非常好。 有些卡只能做到 44100，许多卡会更高。 您设置的越高，延迟越低，但是您的卡和 CPU 必须越好，并且软件也必须支持这一点。
$ jack_control dps nperiods 2
设置 JACK 以使用 2 个周期。 2 适用于主板、PCI、PCI-X 等； 3 适用于 USB。
$ jack_control dps period 64
设置 JACK 以每个周期使用 64 帧。 较低的延迟较小，但是此脚本中的设置给出了 2.67 毫秒的延迟，这在不给此示例构建的特定硬件带来太大压力的情况下，延迟非常低。 如果正在使用 USB 声音系统，则最好尝试 32。 小于 3-4 毫秒的任何延迟都应该可以很好地用于实时合成和/或 FX，5 毫秒是人类可以检测到的最小延迟。 QjackCtl 会告诉您您的表现如何； 在空载时，这意味着没有附加客户端，您会希望 CPU 使用率最高为 3-5％，如果您无法在没有 xruns（表示系统无法满足需求的红色数字）的情况下获得该值，则您将必须改进您的硬件。
$ sleep 10
等待以上操作完成。
$ a2j_control --ehw && a2j_control --start
启动 ALSA 到 JACK MIDI 桥接。 适用于在通过 ALSA 而不是 JACK 接收 MIDI 输入的应用程序中进行混音。
$ sleep 10
等待以上操作完成。
$ qjackctl &
加载 QjackCtl。 GUI 配置告诉它在系统托盘中运行。 它会很好地，非常平稳地拾取由 D-Bus 启动的 JACK 会话。 它维护配线架，这些应用程序与任何其他要手动启动的启用 JACK 的应用程序之间的连接。 配线架是使用手动 GUI 设置的，但是预配置在配线架中的连接在应用程序启动时由 QjackCtl 本身自动创建。
一个基于 GUI 的示例设置
此示例设置利用了更侧重于 GUI 的 JACK 配置和管理
- 安装 jack2 和 jack2-dbus。
- 安装 qjackctl，并告诉您的 GUI 窗口/桌面系统在启动时运行它。
- 确保 QjackCtl 被告知
- 使用 D-Bus 接口，
- 在启动时运行，
- 将其配置保存到默认位置，
- 在应用程序启动时启动 JACK 音频服务器，
- 启用系统托盘图标，以及
- 启动时最小化到系统托盘。
- 重启。
- 登录后，您将在系统托盘中看到 QjackCtl。 左键单击它。
- 在 QjackCtl GUI 中调整设置以降低延迟。 帧大小、帧缓冲区和比特率设置都会影响延迟。 较大的帧大小降低延迟，较低的帧缓冲区降低延迟，较高的比特率设置降低延迟，但是所有这些都会增加声卡和 CPU 的负载。 大约 ~5 毫秒的延迟对于乐器或麦克风的直接监听是理想的，因为延迟在更高的延迟下开始变得明显。
另一种基于 GUI 的设置
如果您为要求苛刻的任务使用 JACK，但偶尔使用，则可以在使用 QjackCtl 时暂停正在运行的 pulseaudio 会话。 在原始配置中，修改 “设置” > “高级” 子菜单中的 “服务器前缀” 选项，使其声明为
pasuspender -- jackd
在您关闭 QjackCtl 后，pulseaudio 会话应该可以正常恢复。 提示由 此帖子 提供。
与 ALSA 友好相处
要允许 Alsa 程序在 jack 运行时播放，您必须使用 alsa-plugins 安装 alsa 的 jack 插件。
并通过编辑（或创建）/etc/asound.conf（系统范围设置）来启用它，如果您有简单的 2 声道设置，则应具有以下几行
# convert alsa API over jack API
# use it with
# % aplay foo.wav
# use this as default
pcm.!default {
type plug
slave.pcm "jack"
hint.description "Jack Audio"
}
如果您有不同数量的输出/输入通道，或者您的前两个通道不是您希望将音频路由到的通道，则不能使用 /etc/alsa/conf.d/50-jack.conf 中的预定义 jack pcm 源，而是类似这样的内容
pcm.!jack {
type jack
# If "mpv --ao:alsa ..." gives you this error:
# [ao/alsa] Unable to set buffer time near: Invalid argument
# uncomment the following to allow non-jack-aligned period size:
#align_psize = 0
playback_ports {
0 system:playback_2
1 system:playback_3
}
}
pcm.!default {
type plug
slave.pcm "jack"
hint.description "Jack Audio"
}
您无需重启计算机或任何操作。 只需编辑 ALSA 配置文件，启动 jack，就可以了...
记住以用户身份启动它。 如果您以用户 X 身份使用 jackd -d alsa 启动它，则它将不适用于用户 Y。
另一种（更稳健但肯定更复杂）方法是配置和使用 ALSA 回环设备，方法是加载 snd-aloop 内核模块，如 本文 所述。 此 snd-aloop 方法也可以用于桥接 Wine 的 ALSA 输出到 JACK，如 [3] 中所述。
GStreamer
GStreamer 需要 gst-plugins-good 软件包才能与 JACK 一起使用，该软件包包含 jackaudiosink 插件，该插件添加了 JACK 播放支持。
更多信息（已过时）： https://jackaudio.org/faq/gstreamer_via_jack.html
PulseAudio
如果您需要保留 PulseAudio 安装（以防其他软件包（如 gnome-settings-daemon）需要它），您可能需要阻止它在 X 启动时自动生成并接管 JACK。
编辑 /etc/pulse/client.conf，取消注释 “autospawn” 并将其设置为 “no”
;autospawn = yes autospawn = no
如果您想让两者一起播放，请参阅： PulseAudio/Examples#PulseAudio through JACK
已知 Cadence 和其他 JACK GUI 应用程序会将值写入 ~/.pulse/daemon.conf。 这些值会覆盖任何系统范围的默认值，从而启用意外的行为（例如，平面音量）。 有关如何更新这些配置，请参阅 PulseAudio#Configuration。
火线
为了防止 ALSA 干扰您的火线设备，您必须将所有与火线相关的内核模块列入黑名单。 这也阻止 PulseAudio 使用火线。 创建以下文件
/etc/modprobe.d/alsa-no-jack.conf
blacklist snd-fireworks blacklist snd-bebob blacklist snd-oxfw blacklist snd-dice blacklist snd-firewire-digi00x blacklist snd-firewire-tascam blacklist snd-firewire-lib blacklist snd-firewire-transceiver blacklist snd-fireface blacklist snd-firewire-motu
模块列表是撰写本文时在 Alsa Firewire Improve Repository 中可用的最新列表。
现在您可以卸载已加载的火线模块或重新启动。
网络 / 远程音频
可以将 JACK 配置为通过网络将音频数据发送到 “主” 计算机，然后该计算机将音频输出到物理设备。 这对于混合来自多台 “从” 计算机的音频非常有用，而无需额外的电缆或硬件混音器，并尽可能长时间地保持音频路径数字化（因为带有数字输入的硬件混音器非常罕见）。
配置非常简单，但它需要一个支持组播流量的网络（即，必须在托管网络交换机上启用 IGMP 侦听），并且它要求所有机器运行相同的 JACK 主版本（JACK1 或 JACK2），因为这些协议在不同版本之间不兼容。 对于 JACK2，必须加载 netmanager 模块。
master$ jack_load netmanager -i -c
-i -c 选项告诉 netmanager 自动将任何传入连接映射到默认音频设备。 如果没有这个选项，则每个传入连接都必须在每个连接上手动映射。 您可以使用 -i -h 来查看所有可用选项，但请注意，这些选项打印在 jackd 服务器输出中，jack_load 命令不会显示任何内容。
在客户端，JACK 必须以网络模式启动
slave$ jackd -d net
两台机器将连接，并且在主机器上，新的音频源将可见。
master$ jack_lsp system:playback_1 system:playback_2 remotehost:from_slave_1 remotehost:from_slave_2
如果您如上所述将 -c 选项传递给 jack_load，则远程系统现在将能够播放音频。
故障排除
启动时出现 “Cannot lock down memory area (Cannot allocate memory)” 消息
请参阅 Realtime process management#Configuring PAM 并确保用户在 realtime 用户组 中。
jack2 和 qjackctl 错误
当按下 qjackctl 的启动按钮时，仍然遇到 “Cannot allocate memory” 和/或 “Cannot connect to server socket err = No such file or directory” 错误？
请删除 ~/.jackdrc, ~/.config/jack/conf.xml, ~/.config/rncbc.org/QjackCtl.conf。 杀死 jackdbus 并从头开始重启 :) (感谢 nedko)
也可以尝试运行
$ fuser /dev/snd/*
并使用以下命令检查生成的 PID
$ ps ax | grep [PID here]
这有望显示冲突的程序。
日志中出现 “ALSA: cannot set channel count to 1 for capture” 错误
将 ALSA 输入和输出通道从 1 更改为 2
音频中出现噼啪声或爆音
您的 CPU 或声卡太弱，无法处理 JACK 的设置。 降低比特率，降低帧大小，并以小增量提高帧周期，直到噼啪声停止。 您也可以尝试将采样率更改为 44100 或任何原生支持的采样率。 这允许 jack 将音频发送到系统，而无需重新采样。 在使用 jack_control 的 jack2 中，这可以通过以下方式完成：
jack_control dps rate 44100
没有音频
如果一切似乎都在工作 - 您可以在 Jack 中直观地“看到”声音，并且 Pulseaudio 等其他程序可以发出声音，请检查您的声卡支持的最大采样大小。 如果您的声卡仅支持 16 位采样，那么在您告诉 Jack 不要使用大采样之前，您将听不到任何声音。
jack_control dps shorts true
如果您 安装 jack-example-tools，那么您可以运行 jack_simple_client 以向 Jack 的输出发送测试音调。
特定应用程序的问题
VLC - 启动 JACK 后没有音频
运行 VLC 并更改以下菜单选项
- 工具 > 偏好设置
- 显示设置：全部
- 音频 > 输出模块 > 音频输出模块：JACK 音频输出
- 音频 > 输出模块 > JACK：自动连接到可写客户端 (启用)