Overclockers.ru: Как улучшить звук на ПК - монопольный режим аудио в Windows, ASIO, foobar2000

Воспроизведение треков со встроенной звуковой карты материнской платы компьютера не ценится истинными аудиофилами, да и простые любители музыки не всегда довольны. Наиболее заметны потери качества для людей, привыкших слушать аналоговые записи еще в далекую эпоху, когда ПК был чем-то инопланетным. Объективный анализ даже недорогих звуковых чипов Realtek с помощью программ, таких как RightMark Audio Analyzer (RMAA), в большинстве случаев показывает хорошие и отличные оценки, но субъективно чего-то не достает — какой-то глубины или гармонии.

Несмотря на это, Microsoft предоставляет пользователям возможность слушать музыкальные треки без потери качества, но многие и не знают о существовании такого преимущества.

Как обрабатывает звук операционная система Windows

Стандартные системные алгоритмы ядра Windows (APO) и встраиваемые (sAPO) — это базовые модули аудиодвижка. Их цель — обрабатывать звуковой поток, строить графы, проводить интерполяцию и передискретизацию сигнала, накладывать различные эффекты, выравнивать громкость и прочее. При обработке звука от каждого приложения в отдельности модули называют потоковыми каналами. Когда аудио всех играющих приложений суммируется в общий микс и передается на программы звуковой карты, этот поток обрабатывающих модулей уже называется каналом устройства.

APO выполняют математические вычисления и предоставляют цифровые данные для наложения различных эффектов модулями sAPO: выравнивания громкости, регулировки уровня частот (эквалайзер), удаления шумов и помех. Если эффекты применяются только для звука одного приложения, например эквалайзер в VLC, это локальные LocalFX. GlobalFX - это уже настройки чипа Realtek в HD Audio Manager, применяемые ко всем звукам.

Windows Audio Engine по умолчанию настроен обрабатывать звуки, смешивая их в микс (режим общего потока). Аудио-приложения используют звуковую карту совместно.

Приложение, запускающее свой поток в режиме общего доступа, должно предоставить аудио в формате, который установлен в данный момент для использования аудиодвижком. Этот формат устанавливает пользователь в диспетчере Realtek и/или в панели управления, во вкладке "Звуки" — "Устройства воспроизведения" — "Динамики" (например) — "Дополнительно".

Вывод в движок музыкального трека производится плеером только в том формате, который был установлен в настройках звуковой карты. Для этого выполняется передискретизация и ресемплинг исходного трека. Например, по умолчанию вывод Realtek — 24bit 44100 Гц, а формат песни — 16bit 192000 Гц, значит, играть в колонках будут 24bit 44100 Гц. Многим это кажется странным: появляются какие-то обтекающие басы, которые не очень приятно звучат, теряется резкость. И пользователи заново ставят вывод в 16 bit.

Но для ОС наличие общего режима — огромный плюс, ведь системе необходимо обработать различные файлы, сведя их в единый звук в наушниках пользователя. Режим позволяет одновременно проигрывать различные стандарты аудиозаписей: flac, mp3, аудиодорожку в видеофайле; при наличии поддержки плагинов, например, таких как "foo_input_sacd" в foobar2000, воспроизводить DSD и так далее.

Недостаток использования общего режима заключается в том, что цифровая обработка при переводе форматов аудио — передискретизация — далеко не самым лучшим образом влияет на качество аудиопотока, а также увеличивает задержку вывода. Все эти манипуляции с сигналом очень не любят аудиофилы, и не зря.

К счастью, Microsoft создала возможность профессионального прослушивания и записи аудио, сделав монопольный режим движка.

При запуске звукового приложения в монопольном режиме только оно имеет прямой доступ к звуковой карте. Необходимо установить программные модули APO, которые берут на себя вспомогательные математические функции, что для каждого производителя звукового оборудования может быть разным.

Для встроенных звуковых карт Realtek - это ASIO драйвер ASIO4All и другие.

В монопольном режиме приложение воспроизводит аудиоформаты только поддерживаемые выводом (ЦАПом) звуковой карты. Никакой передискретизации и ресемпла. Полное отсутствие обработки цифрового файла и получение максимально чистого звука. Воспроизведение осуществляется с той же частотой дискретизации и битностью, с которой файл был записан на студии. Нет необходимости постоянно переключать выводной формат в диспетчере Realtek для разных видов записей, в поисках гармонии.

Недостатки — это невозможность одновременного прослушивания музыки и работы других звуковых приложений, кино, аудио в браузере и прочего. Придется закрывать монопольно используемый проигрыватель foobar2000, и возвращаться в общий режим звукового движка.

Для подключения работы foobar в монопольный режим необходимо скачать и установить плагин foo_out_asio+dsd-0.4.0 с сайта sourceforge.net для Windows 10, или foo_out_asio+dsd-0.3.10 для Windows 8.1 и ранее. Далее, с сайта asio4all.org скачать драйвер ASIO4All для Windows 10 - версия 2.16, для более ранних - 2.14. После установки драйвера ASIO4ALL включить foobar2000 и выбрать ASIO: ASIO4ALL V2 во вкладке Output в настройках(preferences).

И, конечно, огромным недостатком будет то, что не смогут воспроизводиться треки с частотой дискретизации, отличной от поддерживаемой цифро-аналоговым преобразователем звуковой карты. Придётся закачивать их заново. Например, стандартный чип Reateak не воспроизводит аудио в формате 88 200 Гц (44 100*2), 176 400 Гц (44 100*3). DSD тоже не получится перекодировать в эти форматы. Всем простым любителям винила остается слушать в 96 000 Гц или 192 000 Гц.

Если же и это не устроит слух опытного аудиофила, то приобретение внешнего ЦАПа и прослушивание в нативном DSD вполне может растопить даже самое холодное сердце.

Хотя перекодирование DSD DoP в частоты, не кратные 44 100 Гц, как многим кажется, значительно ухудшает качество звука. Лучше уж в 44 100 Гц DSD слушать.

А уменьшить и так маленькую задержку вывода аудиосигнала в монопольном режиме можно, урезав буфер ASIO4All до 64 семплов. Но это скажется на надежности - проигрыватель может зависнуть. Могут появиться шумы и щелчки в Windows 10, в отличие от качественного звука предыдущих, более стабильных в аудиодвижке, версий Windows.

А если и это вас не устроит и выбор падет в пользу винилового проигрывателя, возможно стоит изучить их недостатки.