把Arch Linux打造成音乐工作站（一）：安装与配置JACK

2020-12-08

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相较于Windows，作为开发者首选的系统之一，Arch Linux有以下难以比拟的优势：

运行速度快，内存占用量较小，轻便自在；
Pacman软件库，应有尽有，安装开发工具轻而易举；
安全可靠，不怕病毒；
对老电脑、老设备分外友好，十年前的ThinkPad X200照样做主力。

不过，不管是哪个发行版，Linux总有一点比不上Windows和MacOS，就是音乐制作——很少有音频软件厂商能够提供原生支持Linux的音乐制作工具。尤其是Native Instruments这样的业界巨头，只专注于Windows和MacOS，不会为Linux提供任何支持。实在是可叹。

幸运的是，开源的力量是无穷的，既然Linux能普及，总有大佬在填补这方面的空白。各种适用于Linux的音乐制作工具链应运而生，从底层驱动级别的JACK，到对标业界标准插件规范（VST、RTAX、AAX、DX、AU）的LADSPA，甚至完整的DAW——LMMS、Ardour、REAPER for Linux，应有尽有。从此，Linux不再是没有音乐人造访的荒漠。

要把你的Arch Linux打造成音乐工作站，首先要做的就是配置音频服务——JACK。JACK是一套高性能、低延迟的音频服务程序，它基于Linux底层的ALSA，可为音频应用程序提供低延迟的音频回放、录制支持，相当于Windows下的ASIO，以及MacOS下的CoreAudio。

最后修订：2022年7月7日。

安装哪个版本的JACK？

一般的发行版会提供两个版本的JACK：

JACK1：包名为jack，用C语言编写的最初版本：
- 只有音频服务功能
- 对系统要求苛刻，需要配置用户权限、realtime权限才能使用
- 独占控制声卡，其他程序无法再播放音频
JACK2：包名为jack2，用C++重写的版本：
- 支持DBus协议控制
- 支持将PulseAudio、ALSA重定向到JACK，从而兼顾其他使用这两种音频服务的程序
- 支持重定向ALSA MIDI，使MIDI设备在低延迟、高性能环境下工作
- 无需配置权限即可使用

先给出结论——选择JACK2，不要选择JACK1！

虽然JACK1是最初版本，包括Manjaro、Artix Community在内的多款发行版都有预装，但它并不是开箱即用的。想要使用JACK1，首先要配置realtime权限，然后再把当前用户添加到audio用户组中，重新登录后再通过QJackCtl这类工具来手工启用JACK服务，非常麻烦。

加之，JACK，和PulseAudio是独占访问声卡的，其中PulseAudio是各大Linux发行版和各种应用首选的音频服务，这就意味着一旦开启JACK，其他应用程序就无法出声，甚至会引起一些无法预料的错误。

相较于此，重写的JACK2则解决了上述两大硬伤。

首先，JACK2使用了全新的架构，默认情况下无需依赖realtime权限和audio用户组即可运行，和PulseAudio一样都能直接运行于用户空间（区别于root权限下的系统服务）。
其次，开发者设计了一套“桥接（Bridging）”机制，能将来自其他接口（ALSA、PulseAudio等）的音频、MIDI等数据重定向到JACK里来，从而使用其他音频接口的程序仍能正常使用。例如，PulseAudio的桥接，可以保证其他使用了PulseAudio的应用程序仍能出声，听歌做歌两不误。

显然，首选的JACK版本非JACK2莫属。

安装JACK2

首先安装JACK2，以及JACK2的音频控制面板Cadence。Cadence是一款优雅的JACK2控制面板，功能全面。

1	`sudo pacman -Ss jack2 cadence`

接着，安装用于桥接JACK2与其他音频接口的软件包，根据自己的需要选择。建议至少安装pulseaudio-jack：

1
2
3

sudo pacman -S pulseaudio-jack    # PulseAudio ➡️ JACK2
sudo pacman -S zita-ajbridge      # ALSA ➡️ JACK2
sudo pacman -S a2jmidid           # ALSA MIDI ➡️ JACK2

然后，将当前用户添加到audio用户组中。这不是强制要求，但该步骤似乎也与桥接功能有关，建议一并完成：

1 2	`# 假设当前用户名为"username" sudo usermod --append -G audio username`

最后，重启电脑，使上述所有修改生效。若不重启则无法使用桥接功能。

启动JACK2

接下来，JACK2的管理均由Cadence完成，无需使用命令行。首先打开Cadence：

图1 Cadence主界面

然后点击 【JACK Status】 部分的 【Start】 ，启动JACK服务。若启动成功，则该部分会显示以下内容，表示JACK2启动成功，并给出当前的运行参数。

图2 JACK启动成功后，Cadence显示的状态

启动成功后，PulseAudio到JACK的桥接功能也会自动启用。打开PulseAudio桥接后，系统会多出一个音频设备，为“PulseAudio JACK sink”，是把PulseAudio重定向到JACK的设备，选择它即可让原先使用PulseAudio播放音频的程序都通过JACK来输出音频。

若不需要PulseAudio桥接，可以在Cadence下方的_【JACK Bridges】的【PulseAudio】_选项卡内手动开关这个功能。

图3 启动JACK2后，KDE音量控制里多出的音频设备

提示：

可以勾选【Auto-start JACK or LADISH at login】，设置Cadence与JACK2服务的自启动。

桥接启用后，原有声卡设备的音量控制仍然起作用，用于控制输出的主音量。（例如，图3上方的“ Speakers（内置音频模拟立体声） ”。）

设置输出设备

默认地，Cadence会把输出设备设置为Dummy（空设备），会导致无法出声。因此要手动设置音频设备。

在Cadence主界面里，点击 【JACK Status】 部分的 【Configure】 ，进入JACK设置，然后点选 【Drivers】 选项卡。

左边【Drivers】一栏有五种输出设备：ALSA（调用本地声卡）、Dummy（空设备）、Loopback（回环）、Net/NetOne（网络源）。点选ALSA，以使用我们的声卡。其余选项不常用。

图4 设置Cadence输出设备

此时右边就会显示出可用的设置项。

看到 【Device】 部分，设置输出设备。注意下面几个设置项，按下表设置好：

设置项	说明	取值
Device/Interface	选择要给JACK使用的设备，包含输入、输出	`hw:0`指向默认的声卡设备
Input Device Output Device	单独设置输入、输出设备只有在Duplex Mode勾选后才能设置	`hw:0`指向默认设备的默认接口
Duplex Mode	勾选后，可以分别设置输入/输出设备否则全部使用Device/Interface中的设备
Input Channels Output Channels	输入、输出通道数	默认值为`0`，会自动指向该设备支持的最大通道数

然后看到 _【Properties】_部分 ，设置以下两个参数：

设置项	说明	取值
Sample Rate	采样率	一般音乐制作用`44100`或`48000`即可要求更高音质则可用`96000`或`192000`，但声卡不一定能支持。
Buffer Size	缓冲区大小	取值越小，延迟越低，但在集成声卡上可能会导致爆音。一般设置成`256~512`，一般的集成声卡和独立声卡都能兼顾延迟和音质