Descobri que o java não usa o ALSA, mas aborda os dispositivos de áudio diretamente. Efetivamente, inutilizando o Pulse Audio e, assim, desabilitando-me para fazer o loop do áudio de volta para a entrada para gravação. Isso parecia muito difícil de contornar. Outras leituras descobriram que isso pode estar relacionado ao JDK em uso. Então, como contornar isso?
O processamento está usando java. Mas quando o java é executado no navegador, ele faz usar o ALSA. De alguma forma, o recipiente do navegador trata isso corretamente para você.
Portanto, a solução fácil: exporte seu rascunho de processamento para um applet, reproduza o applet no seu navegador e grave! :)
Espero que isso possa ajudar outra pessoa também.