Co jsou ASIO a WASAPI a jak vylepšují zvuk ve Windows?

Pokud jste si právě koupili střednědobý/vysoce kvalitní DAC nebo sluchátkový zesilovač a někde jste četli, že Windows není zrovna nejlepším přítelem hi-fi zvuku.Je normální, že jste se setkali se dvěma klíčovými pojmy: ASIO a WASAPI. A samozřejmě vyvstávají otázky: Musíte si je stahovat? Jsou součástí DAC převodníku? Opravdu zlepšují kvalitu zvuku? A co ta obávaná latence?

Navíc, pokud používáte přehrávače jako Foobar2000, DAW jako Samplitude, dedikované zvukové karty jako Xonar nebo rozhraní jako Focusrite, uvidíte, že o... „Přeskakování mixu Windows“ pro dosažení bitově dokonalého zvuku a vyhnout se nutnosti měnit vzorkovací frekvenci na třech různých místech. Pojďme si všechny tyto myšlenky uspořádat, klidně je vysvětlit a objasnit, kdy byste měli používat ASIO, kdy WASAPI a co můžete v praxi očekávat.

Co je ASIO a WASAPI a proč tolik povyku?

V počítači se systémem Windows zvuk obvykle prochází řadou systémových vrstev a mixážních pultů, než se dostane k reproduktorům nebo sluchátkům, což znamená, že Systém Windows funguje jako prostředník mezi aplikací a zvukovou kartou.ASIO a WASAPI jsou dva způsoby, jak zkrátit nebo dokonce přeskočit část této „cesty“, a získat tak kvalitu, kontrolu a především menší latenci.

ASIO (vstup/výstup audio streamu) Jedná se o standard vytvořený společností Steinberg, který umožňuje profesionálnímu audio softwaru (DAW, rekordérům, virtuálním nástrojům atd.) komunikovat téměř přímo s audio rozhraním. Byl navržen pro studiové a nahrávací použití s ​​prioritou minimální latence a velmi jemného ovládání vstupů a výstupů.

WASAPI (Windows Audio Session API) Jedná se o moderní rozhraní API pro zvuk systému Windows. Umožňuje dva režimy provozu: tradiční sdílený režim, ve kterém Windows stále vše mixuje, a exkluzivní režim, který nás zajímá pro vysoce kvalitní zvuk, protože... Umožňuje aplikaci převzít výhradní kontrolu nad zvukovým zařízením. a obejít systémový směšovač.

V každodenní konverzaci, když lidé mluví o zlepšení kvality zvuku ve Windows, obvykle tím myslí použití ASIO nebo WASAPI v exkluzivním režimu aby se zabránilo systému ve změně vzorkovací frekvence, úpravě hlasitosti nebo použití nežádoucího zpracování mezi programem a DAC nebo rozhraním.

Jak funguje zvuk ve Windows bez ASIO nebo exkluzivního WASAPI

Většina počítačů je dodávána s integrovanou grafickou kartou (Realtek a podobné) určenou pro hrafilmy, videohovory a systémové zvukyTyto karty nejsou vhodné pro profesionální nahrávání ani pro audiofilské zvuky. Obvykle používají ovladače jako MME, DirectSound, DirectX nebo generické ovladače a fungují ve sdíleném režimu prostřednictvím mixážního pultu systému Windows.

V tomto režimu systém nastaví vzorkovací frekvence a „globální“ bitová hloubka (například 48 kHz / 16 bitů) v panelu zvuku systému Windows. Veškerý zvuk aplikace prochází tímto mixážním pultem, který jej podle potřeby převzorkuje a převádí tak, aby odpovídal tomuto nastavení. Pokud přehráváte soubor s frekvencí 44,1 kHz a systém Windows je nastaven na 48 kHz, dojde k jeho převzorkování.

Tato funkce je pro běžného uživatele velmi pohodlná, protože Můžete si zahrát hru zároveň, SpotifyOznámení YouTube a systému Zní to skvěle, aniž byste se museli o cokoli starat. Má to ale dvě nevýhody pro ty, kteří hledají kvalitní nebo seriózní zvukovou práci: je tu větší latence a navíc je téměř nemožné udržet skutečně „bitově perfektní“ zvukovou cestu.

Proto mnoho uživatelů při pořizování nového specializovaného DAC, jako je SMSL SH6/SU6, nebo externího rozhraní hledá... Způsoby, jak obejít mixér ve WindowsA právě zde přicházejí na řadu ASIO a WASAPI v exkluzivním režimu.

Co ASIO nabízí: nízká latence a přímý přístup

ASIO byl navržen s jednou myšlenkou: minimalizovat latenci a umožnit programům přímý přístup k audio rozhraníaniž byste museli procházet dalšími vrstvami operačního systému. To je zásadní, když chcete nahrávat nástroj, zpívat s monitoringem v reálném čase nebo hrát na MIDI klávesnici s virtuálními nástroji.

Latence je v podstatě prodleva mezi tím, co děláte, a tím, co slyšítePokud mluvíte do mikrofonu a signál se vrací do sluchátek příliš dlouho, je to nepříjemné a může to být dokonce nepoužitelné pro hraní nebo zpěv. Toto zpoždění se měří v milisekundách (ms) a čím nižší je hodnota, tím přirozenější je odposlech. Zpoždění 1 000 ms odpovídá celé sekundě, což je v hudebním kontextu zcela nepřijatelné.

Díky ASIO program komunikuje téměř přímo s rozhraním a může upravovat velikost zvukových vyrovnávacích pamětí. Čím menší je vyrovnávací paměť, tím nižší je latence.To však také více zatěžuje procesor a zvyšuje riziko kliknutí nebo výpadků, pokud hardware není dostatečně výkonný. To se ovládá pomocí ovládacího panelu ovladače ASIO, který je součástí rozhraní.

Hlavní výhodou ASIO na dedikovaných rozhraních je, že obvykle umožňuje 24bitová hloubka a vysoké vzorkovací frekvence (96 kHz, 192 kHz atd.), čímž se maximálně využijí možnosti technické vybaveníTo se promítá do většího dynamického rozsahu, menšího šumu v pozadí a lepší odezvy při práci s nízkou hlasitostí, což je důležité jak pro nahrávání, tak pro kritický poslech.

Dále umožňuje dobře integrovaný ovladač ASIO konzistentně spravovat více vstupů a výstupůJinými slovy, vyberete rozhraní jako ASIO zařízení ve vašem DAW a automaticky máte v softwaru přístupné všechny jeho mikrofonní vstupy, linky, monitorovací výstupy atd., aniž byste museli ve Windows procházet jednotlivá zařízení.

Ovladače ASIO: Proprietární a ASIO4ALL

ASIO není nativní součástí Windows: Potřebujete speciální ovladač ASIO.Většina studiových audio rozhraní (Focusrite, Motu, RME atd.) obsahuje vlastní ASIO ovladač spolu s ovládacím panelem a možnostmi latence. Tyto ovladače jsou obvykle nejlepší volbou, pokud jsou k dispozici, protože jsou optimalizovány pro daný hardware.

Místo toho, mnoho integrovaných zvukových karet nebo spotřebních zařízení (standardní karty základních desek, některé DAC převodníky) USB Jednoduché programy) nemají vlastní ovladač ASIO. V těchto případech přichází na řadu ASIO4ALL, obecný ovladač, který funguje jako „vrstva“ ASIO nad ostatními ovladači Windows a umožňuje programům, které rozumí pouze ASIO, pracovat s hardwarem, který nemá nativní ovladač ASIO.

Je důležité si uvědomit, že ASIO, jako technologie Steinbergu, není to svobodný softwarea jeho implementace podléhá licencování. Programy jako například Audacity nemohou ve své oficiální verzi standardně obsahovat podporu ASIO, ačkoli si uživatel může zkompilovat vlastní verzi programu s podporou ASIO.

Hlavní komerční DAW (Pro Tools, Ableton Live, Cubase, Samplitude atd.) Ano, nabízejí nativní podporu ASIO.V nastavení zvuku si můžete jako systém ovladače vybrat ASIO, zvolit konkrétní zařízení a poté jemně doladit latenci z panelu daného ovladače.

Klíčové zvukové parametry s ASIO: bitová hloubka a vzorkovací frekvence

Při práci s ASIO ovladačem pro nahrávání nebo produkci je jedním z prvních kroků výběr... bitová hloubka a vzorkovací frekvence vhodné. To má vliv jak na kvalitu, tak na zatížení systému a vnímanou latenci.

La bitová hloubka Toto číslo udává, kolik informací je uloženo v každém vzorku. Vyšší bitová hloubka poskytuje více prostoru pro přesnou reprezentaci rozdílů úrovní a větší dynamický rozsah. Standard CD je 16 bitů, zatímco mnoho moderních rozhraní, jako například Focusrite Solo druhé generace, umožňuje až 24 bitů, což má za následek nižší kvantizační šum a větší prostor pro zpracování signálu.

La vzorkovací frekvence Toto určuje, kolik vzorků za sekundu se ze signálu odebere. Standardní audio CD pracuje na frekvenci 44 100 Hz (nebo 44,1 kHz), ale mnoho rozhraní podporuje 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz, 176,4 kHz nebo dokonce 192 kHz. Čím více vzorků za sekundu, tím více časových „detailů“ signálu se zachytí.

Praktický problém je, že Čím vyšší je frekvence a bitová hloubka, tím více dat je třeba zpracovat.To znamená větší soubory při nahrávání, ale také větší zátěž procesoru a datové sběrnice a potenciálně vyšší latenci, pokud správně neupravíte velikost vyrovnávací paměti. Klíčem je nalezení správné rovnováhy: hodnoty jako 24 bitů/44,1 kHz nebo 48 kHz jsou obvykle dobrým kompromisem pro mnoho scénářů.

V situacích, kdy potřebujete monitorování v reálném čase (jako při hraní na kytaru přes simulátor zesilovače nebo při sledování zpěvu) je snížení latence zásadní, i kdyby to znamenalo nepoužívat maximální nastavení kvality. Aplikace jako například hra Rocksmith doporučují používat 16 bitů a 48 kHz právě proto, že toto nastavení pomáhá udržet nízkou latenci, aniž by příliš zatěžovalo systém.

Co je WASAPI a jak pomáhá s přehráváním zvuku?

WASAPI je moderní zvukové rozhraní pro Windows a základ, na kterém mnoho současných aplikací komunikuje se zvukovým systémem. Na rozdíl od starších metod umožňuje WASAPI jemnější ovládání zvukových relací a, co je nejzajímavější, specializovaný režim, který se velmi podobá přístupu ASIO, když obchází mixážní pult Windows.

Ve sdíleném režimu se WASAPI chová podobně jako DirectSound: Více aplikací může běžet současně Windows pak vše mixuje na frekvenci a bitové hloubce nastavené v zařízení. Toto je standardní režim pro průměrného uživatele, který si nechce věci komplikovat.

V exkluzivním režimu může program otevřít zvukové zařízení tak, aby žádná jiná aplikace jej nemůže používat, dokud tato relace trvá.Díky tomu systém Windows nemusí nic mixovat, snižuje se možnost neúmyslného převzorkování a aplikace dokáže přehrávat zvuková data s původní vzorkovací frekvencí souboru (44,1 kHz, 96 kHz atd.), což vede k mnohem „čistšímu“ přehrávání.

V kontextu audiofilského přehrávání nabízí mnoho hudebních přehrávačů, jako například Foobar2000, JRiver nebo podobné... pluginy nebo specifické výstupy pro WASAPIJejich povolením můžete dosáhnout bitově perfektní cesty k vašemu DAC, za předpokladu, že hardware tyto vzorkovací frekvence podporuje a systém nevynucuje konverze.

Na rozdíl od ASIO je WASAPI součástí Windows, takže k jeho použití není nutné instalovat žádný další ovladač. máte správně nainstalované ovladače zvukového zařízení (USB DAC, interní zvuková karta atd.). Díky tomu je velmi praktický, pokud nemáte oficiální ovladač ASIO nebo se nechcete uchýlit k řešením jako ASIO4ALL.

ASIO vs WASAPI: praktické rozdíly

V případě domácího poslechu hudby s USB DAC si možná kladete otázku, zda má smysl používat ASIO oproti použití výhradně WASAPI. Z praktického hlediska jsou obě metody platné. Daří se jim obejít obecný mixér Windows a nabízejí přímější zvukovou cestu, ale v jejich filozofii a typickém použití existují důležité nuance.

ASIO se více zaměřuje na profesionální pracovní a nahrávací prostředíkde absolutní prioritou je minimalizace latence na vstupu (mikrofon, nástroje) i výstupu (monitory, sluchátka). Obvykle je to přirozená volba v DAW a domácích nebo profesionálních studiích.

WASAPI, zejména v exkluzivním režimu, se velmi dobře hodí do vysoce kvalitní přehrávání zvukuZde je menší potřeba zpracování signálu v reálném čase a větší důraz je kladen na zachování integrity souborů a vyhnutí se mezizpracování. Je to ideální pro přehrávače jako Foobar2000, když si chcete jen poslechnout, aniž byste se museli zabývat dalšími ovladači.

Je třeba zmínit, že někteří uživatelé s určitými kombinacemi Windows a hardwaru zjišťují, že jiné výstupy, jako například Jádro streaming (KS) Stále nabízejí lepší výsledky nebo větší stabilitu. Na audio fórech je běžné číst o lidech, kteří po vyzkoušení ASIO, WASAPI a KS zůstanou u toho, který funguje nejlépe s jejich konkrétním DAC a verzí pro Windows, ačkoli neexistuje žádné univerzální pravidlo.

Pokud je vaším hlavním cílem poslouchat vysoce kvalitní hudbu s DAC, jako je SMSL, je velmi možné, že Exkluzivní WASAPI je více než dostPokud naopak budete nahrávat vokály nebo nástroje v reálném čase a potřebujete se monitorovat bez znatelného zpoždění, pak je logické použít ASIO (nejlépe oficiální ovladač vašeho rozhraní) a upravit jeho parametry latence.

Jak obejít mixážní pult Windows pomocí Foobar2000

Jedním z nejoblíbenějších audio přehrávačů mezi PC nadšenci je Foobar2000. Je lehký, snadno konfigurovatelný a především... umožňuje používat pokročilé výstupy, jako je WASAPI nebo ASIO odesílat zvuk přímo do zařízení, obejít standardní mixážní pult systému Windows.

Obecný postup obvykle zahrnuje stažení z oficiálních webových stránek odpovídající výstupní komponenty (například komponentu WASAPI nebo ASIO pro Foobar2000), nainstalujte je do přehrávače a poté v nastavení zvuku programu vyberte daný typ výstupu.

Jakmile jsou komponenty nainstalovány, připojíte DAC nebo rozhraní a máte aktualizované ovladače, Foobar2000 zobrazí zařízení jako dostupné. V sekci výstupu WASAPI (exkluzivně), ASIO nebo KS, v závislosti na nainstalovaných modulech, jednoduše vyberte tuto možnost, chcete-li odeslat zvuk přímo do daného zařízení, a obejít tak mix Windows.

Takto získáte přesně to, co mnoho uživatelů chce: nemusíte neustále měnit vzorkovací frekvenci na třech místech (Mixážní pult Windows, ovládání zvukové karty a přehrávač). Samotný Foobar vám nabízí možnost práce v bit-perfectu a odeslání souboru do DAC přesně tak, jak je, bez dalších konverzí z operačního systému.

Interakce s vyhrazenými zvukovými kartami a externími DAC převodníky

Pokud používáte specializovanou zvukovou kartu, jako je Xonar, nebo USB DAC, jako je SMSL, typickou otázkou je, zda budete potřebovat dotkněte se nastavení systému Windows i samotného zařízení aby se zajistilo, že vše má správnou vzorkovací frekvenci. Mezi ovládacími panely se lze snadno ztratit.

Nejjednodušší způsob, jak se vyhnout konfliktům, je ponechat systém Windows víceméně neutrální a pro seriózní přehrávání... Používejte aplikace, které přímo ovládají zařízení přes ASIO nebo exkluzivní WASAPIPřehrávač se tak postará o přizpůsobení zvukové relace frekvenci souboru a Windows do toho nezasahuje.

V mnoha DAC a specializovaných zvukových kartách se zařízení automaticky přizpůsobuje frekvenci odeslané aplikací prostřednictvím ovladače. To znamená, že pokud přehráváte soubor s frekvencí 44,1 kHz pomocí specializovaného rozhraní WASAPI, DAC se přepne na 44,1 kHz; pokud poté přehráváte soubor s frekvencí 96 kHz, znovu se nastaví. Nemusíte... ruční změna v panelu zvuku systému Windows pokaždé

Pokud to zkombinujete s dobře nakonfigurovaným přehrávačem, je uživatelský zážitek mnohem čistší: můžete přepínat mezi skladbami s různým rozlišením, aniž byste se museli o cokoli starat, a zachovat věrnou zvukovou cestu, prakticky bez zbytečného převzorkování.

Pro uživatele, kteří na stejném počítači také hrají hry nebo sledují videa, je obvyklý přístup Rezervujte si exkluzivní výstup (ASIO/WASAPI) pro specializovaný poslech a ponechte režim sdílení ve Windows pro zbytek aplikací, které budou i nadále používat DirectSound nebo sdílené WASAPI bez zasahování, když je zařízení výhradně používáno přehrávačem.

Použití ASIO/WASAPI v DAW a monitorování v reálném čase

V hudebních produkčních programech, jako je Samplitude Music Studio, Cubase, Ableton nebo podobných, se velmi často objevují zprávy typu: „Pro monitorování softwarových nástrojů v reálném čase musíte aktivovat systém ovladačů ASIO/WASAPI, monitorování softwaru a monitorování vstupů…“K tomu dochází, protože program potřebuje přístup k audio systému, který zaručuje nízkou latenci a kontrolu nad signálovou cestou.

V počítači se systémem Windows 8 nebo novějším je standardní postup obvykle otevření zvukových předvoleb DAW a Jako systém ovladačů zvolte ASIO nebo WASAPIPokud má vaše rozhraní vlastní ovladač ASIO, měli byste jej obvykle vybrat; jinak můžete zkusit WASAPI nebo obecný ovladač, jako je ASIO4ALL.

Jakmile vyberete audiosystém, budete muset aktivovat možnosti ve vašem DAW. monitorování softwaru nebo monitorování FXa vstupní monitoring (REC M nebo podobný) na stopách, které budete nahrávat. To programu říká, aby poslouchal příchozí signál a v reálném čase ho zpracovaný odeslal zpět do sluchátek nebo monitorů.

Pokud některý z těchto prvků není nakonfigurován (například stále používáte MME/DirectSound místo ASIO/WASAPI nebo nemáte povolený vstupní monitoring), program vám nebude schopen poskytnout monitoring v reálném čase a Zobrazí se varování, jako je to v příkladu Samplitude..

Klíčem je, aby to všechno dobře fungovalo, Potřebujete zvukovou cestu navrženou pro nízkou latenci.A to je to, co poskytuje ASIO a v menší míře i WASAPI, nikoli starší ovladače jako MME nebo DirectSound, které jsou určeny pro obecnější použití.

Latence, kvalita a výběr parametrů podle použití

Volba mezi upřednostněním latence a maximální kvality je rozhodnutí závislé na kontextu. Pokud nahráváte, ale Nemusíte poslouchat odezvu v reálném čase. (Například pokud nahráváte kytaru a zároveň sledujete předpřipravenou stopu, aniž byste se poslouchali přes reproduktory), trochu větší latence není dramatická, protože pak můžete nahrávku v DAW sladit jejím posunutím o několik milisekund.

Pokud však situace vyžaduje, aby to, co děláte, a to, co slyšíte, probíhalo prakticky současně, například při hraní na virtuální nástroj nebo zpěvu s efekty, Vysoká latence může zážitek velmi znepříjemnit.V takovém případě je obvykle vhodnější snížit velikost vyrovnávací paměti a použít mírnější parametry vzorkování, než posouvat teoretickou kvalitu na maximum.

Běžným kompromisem je pracovat s 24 bity, ale během nahrávání zachovat vzorkovací frekvenci 44,1 kHz nebo 48 kHz, protože tyto hodnoty nabízejí Vynikající kvalita a rozumné zatížení systémuPak, pokud to projekt vyžaduje, lze provést převzorkování nebo finální odskok na jinou frekvenci, i když v mnoha případech to neposkytuje slyšitelné výhody.

Pro přehrávání hudby bez zpracování v reálném čase, například na audiofilském systému v obývacím pokoji, Latence přestává být relevantním problémemDůležité je, aby cesta byla co nejčistší a respektovala původní soubor. V takovém případě dává smysl volba exkluzivního WASAPI nebo ASIO s nativní vzorkovací frekvencí souboru.

Takto si můžete užít zážitek velmi podobný tomu, co nabízejí oddaní hráči, s výhodou Flexibilita počítačeza předpokladu, že uživatel rozumí dostupným možnostem ovladače a formátu a správně je nakonfiguruje.

Všechno, co jsme viděli, jasně ukazuje, že ASIO a WASAPI nejsou „magické programy“, které si instalujete pro zlepšení kvality zvuku jako filtr, ale Různé způsoby komunikace aplikací se zvukovým hardwarems jasnými důsledky pro latenci, věrnost a ovládání. Při rozumném použití umožňují, aby se počítač s Windows stal velmi seriózním nástrojem jak pro poslech vysoce kvalitní hudby, tak pro nahrávání a produkci, aniž byste museli neustále bojovat se systémovým mixážním pultem nebo měnit vzorkovací frekvenci ve třech různých nabídkách.