что такое asio в звуковых картах
Как с максимальным качеством вывести звук из компьютера под ОС Windows
Сохранить и прочитать потом —
Ваш персональный компьютер может располагать CD-приводом или не быть им оснащенным – так или иначе он способен хранить в своей памяти библиотеку аудиофайлов или же получать их путем стриминга с каких-либо ресурсов. В любом случае музыкальный сигнал формата PCM (или реже DSD) может быть выведен для цифроаналогового преобразования сторонними средствами. Чаще всего это делается посредством USB-соединения ПК с внешней звуковой картой или аудио-ЦАП. Музыку можно слушать и с выхода на наушники самого компьютера (его динамики рассматривать не будем), но в таком случае результат будет оставлять желать лучшего. Причин тому несколько, но самая главная – встроенная звуковая карта попросту не обеспечивает качества, соответствующего статусу Hi-Fi. Поэтому самый очевидный способ – доверить эту процедуру специализированному компоненту.
Но простое подключение USB-кабелем еще не гарантирует точной побитовой передачи аудио на внешний ЦАП. Этот режим работы должен быть соответствующим образом настроен.
Установка драйвера ASIO
Для чего нужен режим ASIO? При воспроизведении музыки вы должны изолировать аудиопоток от программных микшеров Windows. В данном случае вам они совершенно не нужны, поскольку могут выполнять дополнительный пересчет данных, причем не очень качественный с точки зрения канонов Hi-Fi. Протокол ASIO призван сделать путь между программным плеером и ЦАП максимально коротким. Поэтому сегодня любой уважающий себя производитель звуковых карт или ЦАП снабжает свою продукцию соответствующими ASIO-драйверами. После их установки можно приступать к настройке своего программного плеера. Они выполняются один раз и в дальнейшей доводке не нуждаются.
Первичная настройка Foobar2000
Для примера рассмотрим один из самых популярных плееров Foobar2000. Он занимает минимум места, бесплатен и при этом достаточно продвинут для сложной DSP-обработки аудиосигнала. Но сейчас мы поговорим не обо всех возможностях Foobar2000, а о его первичной настройке для работы в ASIO-режиме с вашей звуковой картой.
В платных аудиоплеерах наподобие Audiorvana или JRiver совместимость с ASIO прошита в исходном дистрибутиве, и плеер сам подхватывает доступные ASIO-подключения. Для Foobar2000 понадобится установка модуля ASIO support, которую нужно дополнительная скачать по адресу https://www.foobar2000.org/components/view/foo_out_asio. После этого в разделе плеера Preferences выбираем самую первую строку Components. Нажимаем Install и указываем программе на сохраненный файлик foo_out_asio.fb2k-component. После чего перезагружаем плеер, чтобы изменения вступили в силу.
Программная регулировка громкости
Многие пользователи предпочитают регулировать громкость непосредственно в программном плеере. Это весьма удобно, например, в случае прослушивания с помощью настольных систем с активными мониторами.
Если ваш аудиотракт работает в режиме ASIO, уменьшить громкость с помощью ползунка в углу экрана (на панели задач Windows) уже не получится. Придется использовать собственный регулятор уровня сигнала плеера (Volume Сontrol). При этом имейте в виду, что в случае программного изменения громкости побитовая передача данных оригинала на ЦАП не сохраняется. Это возможно только при максимальном положении громкости на отметке 100%.
Финальные штрихи
В подразделе Output->ASIO можно увидеть два отмеченных галочкой режима повышения производительности. Use 64-bit ASIO drivers и Run with high process priority. Обычно они включены по умолчанию, но нелишним будет их проверить.
Также можно проверить состояние консоли ASIO. Иногда доступ к ней возможен прямо в плеере, а порой ее ярлычок находится на упомянутой панели задач вместе со значками языка раскладки и др. Разрядность должна быть установлена на значениях 24 или 32 бит. Не стоит включать так называемый dither – эта опция нужна лишь для очень старых приемников аудиосигнала, чья разрядность ограничена 16 бит.
Что касается размера буфера ASIO, то если ваша система не испытывает выпадения сигнала или иных сбоев звука, лучше оставить значение по умолчанию. Его уменьшение повысит вероятность появления артефактов, а увеличение, соответственно, понизит. Ряд аудиофилов утверждает, что наилучшего звука можно добиться с минимальным значением размера буфера ASIO. Измерения характеристик аудиопотока этого предположения не подтверждают, но лучший прибор – наш слух, так что вы сможете определиться с оптимальным размером буфера ASIO самостоятельно.
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
ЗВУКОМАНИЯ
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
Что такое ASIO
Что такое ASIO
ASIO — это аудиопоток ввода / вывода. ASIO обычно используется музыкантами, звукорежиссерами илилюбителями послушать высококачественную музыку. Давайте же разберемся, что такое ASIO. Если вы уже рассматриваете обновление вашей домашней стерео-аппаратуры или ходите по магазинам в поисках новой звуковой карты или ЦАП, вы, наверное, слышали такую аббревиатуру как ASIO.
Что такое ASIO
Но почему ASIO это хорошо и как оно работает? Читайте дальше, чтобы узнать.
Протокол ASIO был разработан Steinberg, создателями популярной (многодорожечной записи) программного обеспечения Cubase.
Основная цель ASIO драйвера ЦАП или звуковой карты это решения одной неприятной проблемы для цифровой 
музыкальной аппаратуры: задержка. Задержка — это небольшая задержка между временем аудиосигнала, который поступает в систему (то есть с вашего компьютера) и временем, когда он выходит из системы.
Для обычных звуковых приложений, задержка практически незаметна и в основном несущественна. Но высокая задержка (латентность) является абсолютной анафемой музыкальных продюсеров и аудиофилов. Но если возникнет задержка даже на миллисекунду, то это означает разницу между записью и воспроизведением.
Задержка, по большей части, существует только в цифровых аудио форматах. Это потому, что звук должен быть сконвертирован из аналогового звука, а затем обработан в нули и единицы, прежде чем записывать на жесткий диск.
ЦАП Audio-gd NFB R2R11
Кроме того, существует целый ряд других процессов, т.к. данные должны пройти через неотъемлемую часть в 
операционной системы Windows. Каждый такой звук должен пройти, через Windows приложения прежде чем достичь динамиков и это добавляет миллисекунды задержки.
ASIO драйвера в ЦАПе или звуковой карте, стремятся уменьшить эту проблему, минуя все ненужные приложения и работают напрямую с оборудованием. Например, большинство аудиоданных, должны пройти через приложения Windows Microsoft — DirectSound или Windows. Драйвера ASIO для звуковой карты или ЦАП обеспечивают альтернативный маршрут для цифрового аудио, и большинство из этих дополнительных процессов.
Помимо более низкой задержки (латентности), устройство с ASIO имеют преимущество предоставления «более прозрачный» выход. То есть, аудио не будет смешано, а это означает, что оно, как правило, звук будет с более высокой точностью, чем если бы вы использовать его без драйвера ASIO.
Профессиональное аудио оборудование, ЦАП и звуковые карты, предназначенные для музыкантов, аудиофилов или меломанов, как правило, выходят с ASIO драйверами в комплекте. Но вы можете найти драйвер ASIO для практически любой аудиофильского класса звуковой карты или ЦАП.
Вы можете начать с ASIO4ALL, универсальный драйвер ASIO для Windows.
Как установить ASIO?
ASIO является кросс-платформенным, мульти протоколом передачи звука, который используется для общения с вашей звуковой картой в среде Windows. Для высококачественного звука необходимо в обязательном порядке использовать ASIO совместимую звуковую карту. При использовании
Если ваша звуковая карта не идет с драйвером ASIO, вы можете скачать бесплатно.
При установке ASIO4ALL вам будут предложены, такие компоненты «Offline Настройки». Затем выдаст вам приложение под названием «A4A панель» находится в C: // Program Files / ASIO4ALL. При запуске «A4A Панель» вы сможете выбрать звуковую карту из этого приложения.
Я надеюсь, статья «Что такое ASIO» была интересной и помогла кому-то. Пожалуйста, оставляйте комментарии ниже, чтобы я мог вернуться к вам.
Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб, Одноклассники
Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.
Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!
На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.
AllFrets
Ответ на главный вопрос Asio, вселенной и всего такого.
Автор : Burillo (http://forum.gitarizm.ru, http://guitarcity.ru)
Решил я создать наиболее полную инструкцию по пользованию ASIO, чтобы раз и навсегда решить проблемы задания одних и тех же вопросов. Однако, прежде чем начать, хотелось бы рассказать немного теории, дабы читатель лучше понял назначение, возможности и ограничения ASIO.
Да, статья жирная. Но полезная. Так что желательно прочитать ее всю.
ЧТО ТАКОЕ ASIO?
ТИПЫ ДРАЙВЕРОВ ASIO
НАСТРОЙКА ASIO
Что я подразумеваю под подготовкой? Сейчас попробую обьяснить. Дело в том, что в последнее время даже на встроеных реалтеках начали появляться цифровые входы, не говоря уж о том, что на многих встроеных карточках в принципе наличествуют как минимум микрофонный и линейный входы, и уж совсем умалчивая о том, что специализированные внешние аудиокарточки как правило тоже имеют несколько входов. То есть прежде всего нужно разобраться, с какого входа вы собираетесь играть и на какой выводить.
БУФЕР ASIO
РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ С ASIO
Если же звук есть, но это не то, что вы бы хотели слышать, возможны следующие варианты:
ОЧЕНЬ ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ ДЛЯ ВЛАДЕЛЬЦЕВ ВНЕШНИХ ЗВУКОВЫХ КАРТ
ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕДЫДУЩЕГО КУСКА ПИСАНИНЫ К ASIO4ALL
Для тех кто еще не понял : если у вас есть родные ASIO-драйверы к вашей звуковухе, вам не нужно читать все, что написано ниже, потому что оно имеет отношение только к использованию драйвера ASIO4ALL.
Так как ASIO4ALL по своей задумке достаточно необычный драйвер, многие люди, незнакомые со всей этой цифровой мутотенью, не смогут выделить из предыдущих нескольких абзацев зерно истины и руководства к действию, поэтому сейчас я постараюсь разжевать все это дело по порядку.
Итак, подготовка драйвера ASIO4ALL. Для начала, включите расширенный режим (кнопка с гаечным ключом) в настройках драйвера, это поможет избежать множества вопросов. С логической точки зрения все, что написано несколькими параграфами выше, применимо и к ASIO4ALL, поэтому я просто прокомментирую текст.
После того, как мы подключили гитару, нам надо выбрать записывающее устройство. Делается это опять же в виндовом микшере.
WINDOWS XP
WINDOWS VISTA И ВЫШЕ
ОШИБКИ В ASIO4ALL
Содержание:
Установка оригинальных драйверов аудиокарты — это первое, что обычно предпринимают пользователи, желающие получить максимально качественный звук при воспроизведении аудио. Так как ощутимого эффекта это не даёт, особо настойчивые из них продолжают поиски эффективного решения и сталкиваются с такой технологией как ASIO, а значит и с программой ASIO4ALL, иногда ошибочно выдаваемой за средство улучшения качества звука. В действительности эта программа представляет собой драйвер, обеспечивающий прямую связь между аудиокартой и протоколом ASIO, о котором для понимания рассматриваемой нами темы нужно сказать пару слов отдельно.
↑ ASIO4ALL что за программа
Операционная система является как-бы прокладкой между «железом» и установленным программным обеспечением. Если на компьютере установлена некая программа для работы со звуком, обработанный ею звуковой сигнал сначала поступает в звуковую подсистему Windows, а та уже передаёт его на аудиокарту. А теперь представьте, что звук должен поступать, обрабатываться и выводится в режиме реального времени, например, при игре на миди-клавиатуре. Учитывая, что задержка звукового сигнала при прохождении его через звуковую подсистему Windows составляет до 300 миллисекунд или даже больше, можно представить, во что превратится игра на той же миди-клавиатуре.
Вот тут-то и приходит на помощь технология ASIO. Она исключает посредство звуковой подсистемы Windows между программой-обработчиком и драйвером аудиокартой, уменьшая тем самым задержку передачи аудио сигнала. Кроме того, ASIO позволяет организовывать многоканальный вход и выход. Только вот ASIO работает не со всеми аудиокартами, и чтобы их связать, нужно специальное программное обеспечение, в данном примере ASIO4ALL.
↑ Кому нужна ASIO4ALL
Из сказанного выше видно, что ни ASIO, ни ASIO4ALL не служат для улучшения качества звука. Это ПО необходимо для ускорения обработки информации, поступающей на аудиокарту с внешних устройств и звуковых редакторов, обрабатывающих и выводящих аудио сигнал в режиме реального времени. Используется оно в основном музыкантами, звукорежиссёрами и другими профильными специалистами, работающими со звуком на компьютерах со встроенной звуковой картой. Что касается рядовых пользователей, пользы им от ASIO4ALL не будет никакой, разве что они решат попробовать свои силы в звукозаписи.
↑ Как установить ASIO4ALL
Ну вот, теперь вы знаете, что такое ASIO4ALL и для чего нужна эта программа. Если у вас появится желание попробовать себя в роли музыканта, то программа вам даже очень пригодится. А так, конечно, для профессиональной записи и обработки звука лучше всего приобрести и установить дискретную аудиокарту, в которой передача аудио сигнала напрямую от устройства или приложения в драйвер аудиокарты заложена изначально.
Цифровой аудиотракт: апсемплинг и апскейлинг, WASAPI, ASIO и внешний мастер клок для USB-аудио
Пара слов о составе, работе и оптимизации цифрового аудиотракта с использованием компьютера и USB. В принципе, тема скучная и букв получилось много, так что если осилить сложно — сразу переходите к выводам.
Basic
Звуковой сигнал, в общем случае, кодируется последовательностью значений амплитуды сигнала, измеренных через равные промежутки времени. Единичное значение амплитуды называют сэмплом, а время между двумя соседними измерениями — частотой дискретизации или частотой квантования. В подавляющем большинстве случаев сэмпл при передаче на аудиоустройство описывают знаковым целым числом — разрядности 16, 24 или 32 бита. Разрядность в 32 бита может быть использована для выравнивания буфера устройства по границе двойного слова, тогда семпл кодируется только первыми 24 битами, или же для полноразрядного кодирования. Первый вариант доступен в ASIO и WASAPI, второй только в WASAPI.
Максимально достижимое соотношение сигнал/шум определяется разрядностью сэмпла и вычисляется как 20log(2^q) где q — разрядность сэмпла.
Частоты дискретизации (количество сэмплов в секунду для одного канала) из-за взаимной кратности стоит выписать в два набора: <44100, 88200, 192000>и <48000, 96000>. Два набора частот приводят к тому, что аудиоустройству нужно два осциллятора для качественной синхронизации. Конечно, можно использовать и один с кратной частотой, например, как 88200, так и 96000 Гц, но это существенно повышает сложность исполнения точного тактового контура.
Вывод: качественное аудиоустройство должно иметь два осциллятора, один для работы с частотами <44100, 88200>, второй для <48000, 96000, 192000>.
При обработке цифрового сигнала (DSP — digital sound processing) сэмпл масштабируется как минимум к 64-битному числу с плавающей точкой (double64) в диапазоне от –1 до 1. Наиболее часто применяются преобразования upsampling/downsampling и upscale/downscale. Второе заключается в изменении разрядности сэмпла и в подавляющем большинстве реализаций сводится к простому масштабированию 64-битного double к желаемой битовой разрядности. Данное преобразование помимо масштабирования полезного сигнала делает точно такое же масштабирование и шума, поэтому upscale не меняет соотношение сигнал/шум исходного сигнала, а downscale дополнительно увеличивает долю шума за счет деградации разрядности полезного сигнала.
Upsampling/downsampling очень часто выполняется через решения полинома n-го порядка (как правило, кубического). Берется последовательность из K-сэмплов, и из них рассчитываются коэффициенты интерполирующего полинома, затем полученный полином решается для новых точек семплирования. В идеальном случае, согласно теореме Найквиста-Котельникова, upsampling может только сохранить разрешение исходного сигнала на новой частоте семплирования. В неидеальном случае возможно появления шума на высших гармониках. Интересно, что downsampling после upsampling вернет исходное значение сигнала, даже если после upsampling в нем появились искажения и шум.
В студиях используют алгоритмы, объединяющие upsampling и upscale в единый процесс для увеличения разрешения сигнала и его динамического диапазона. Эти алгоритмы достаточно «тяжелы» и не могут быть использованы при воспроизведении в реальном времени.
Еще один случай обработки DSP — это convolution (свертка), применимая для адаптации сигнала под акустические свойства комнаты. Здесь исходный сигнал разлагается на гармоники в ряд Фурье до n-го порядка. К сожалению, все быстрые алгоритмы как правило работают с амплитудой сигнала определенной частоты без учета фазы (которую еще очень непросто правильно измерить). Более того, быстрые алгоритмы не решают интеграл, а берут среднее значение в диапазоне. В результате вся коррекция сводится к параметрическому эквалайзеру. Простые полосные фильтры вносят фазовые искажения на частотах разделения, из-за этого параметры convolution нужно еще раз и еще раз подстраивать.
MQA на высоких гармониках, на мой взгляд, инкрементально кодирует первую производную (наклон) функции амплитуды сигнала. Зная частоту гармоник кодировки, простым разложением в ряд Фурье очень просто вытащить и восстановить поведение производной. А имея производную, можно уже делать upsampling не полиномами, а сплайнами со сглаживанием. Вот тогда, уже в реальном времени, можно делать upsampling и upscale с увеличением разрешения и динамического диапазона сигнала. Конечно, это не будет оригинальный Hi-Res, но уже кое-что.
Выводы: Upscale не улучшает соотношение сигнал/шум. Upsampling не улучшает разрешения сигнала. Upsampling имеет смысл для перехода от линейки 44100 к 48000, если осциллятор Вашего устройства лучше для 48000. Использование room correction требует итеративной настройки и, во многом, непредсказуемо.
Software player
Я ограничусь рассмотрением Windows-архитектуры, как наиболее доступной и наиболее оптимальной для создания цифрового транспорта. Windows предоставляет три варианта доступа к аудиоустройству: Kernel Streaming, Direct Sound, WASAPI. Плюс подавляющее большинство аудиоустройств поставляются с ASIO-драйвером. Из перечисленных способов только Direct Sound и ASIO являются полноценными аудиоинтерфейсами с возможностями DSP: upsampling/downsampling, upscale/downscale, управлением громкостью и микшированием. Кроме того, ASIO имеет возможность расширения аудиотракта за счет плагинов.
Kernel Streaming и WASAPI являются протоколами низкого уровня для управлений различными устройствами, в том числе и аудио. При этом тяжесть любой DSP-обработки сигнала ложится на программный плеер, использующий эти протоколы. Современные высококачественные программные плееры используют в работе WASAPI и/или ASIO, поскольку оба они предоставляют возможность асинхронной передачи аудиоданных из памяти компьютера в память аудиоустройства.
На всякий случай замечу, что память компьютера и память аудиоустройства — физически разные микросхемы. Программный плеер при работе имеет доступ только к памяти компьютера, где и формирует аудиоданные. Перезапись сформированных данных из одной памяти в другую осуществляется драйвером аудиоустройства.
WASAPI и ASIO имеют практически идентичный принцип работы: плеер подготавливает данные в буфере обмена и указывает протоколу адрес этого буфера, затем он подготавливает следующий буфер и ждет пока протокол не закончит обработку первого. Поскольку процесс подготовки данных и их воспроизведение идут параллельно, то протоколы называют асинхронными. WASAPI в отличие от ASIO имеет два режима работы.
Первый режим — «совместное использование» устройства, когда несколько процессов одновременно могут передавать данные устройству. Второй режим — «эксклюзивный», когда устройство блокируется для монопольного использования только одной программой (одним клиентом). ASIO работает исключительно в эксклюзивном режиме. С точки зрения воспроизведения разницы между WASAPI и ASIO не существует, кроме разве что возможности передачи по WASAPI полноразрядного 32-битного семпла (ASIO если и будет поддерживать такой режим, то все равно будет использовать только первые 24 бита из 32).
Как было отмечено выше, upscale не улучшает соотношение сигнал/шум и, поскольку полноразрядного 32 исходного файла я ни разу не встречал, то и здесь нет никакой разницы между WASAPI и ASIO. Тем не менее, я как программист и как слушатель предпочитаю WASAPI, естественно, в эксклюзивном режиме. Но это дело исключительно вкуса и личных симпатий.
Вывод: если Вы (как и я) воспроизводите аудиосигнал без DSP-обработки, то Вы можете использовать любой (*) программный плеер, поддерживающий WASAPI Exclusive и/или ASIO.
(*) смотри внимательно следующий раздел.
USB Audio
Начну с хорошей новости для Windows: начиная с релиза 1703 включен нативный драйвер USB Audio 2.0.
USB-аудио может работать в трех режимах: асинхронном, синхронном и адаптивным. При асинхронном режиме источник устанавливает значение клока и передает это значение вместе с буфером данных на аудиоустройство. Оно должно синхронизироваться по полученному клоку, обработать буфер, используя свой клок, и послать подтверждение источнику.
При синхронном режиме источник и аудиоустройство периодически синхронизируют свои клоки, а данные уже передаются без тайминга. При адаптивном режиме значения клока указывает аудиоустройство, а источник должен синхронизировать передачу данных.
Как видно, синхронный режим — самый требовательный, поскольку требует качественного клока как на источнике, так и на аудиоустройстве. Как правило, система работает в асинхронном режиме, а значит использует клок компьютера, качество которого не отвечает требованиям Hi-Fi и порождает огромный джиттер. Собственно говоря, это проблема породила кучу эзотерических плееров, которые перепрограммируют системный таймер, меряют скорость процессора, захватывают наибольший приоритет или вообще кладут компьютер в гибернативный режим.
Проблему это целиком не решает, но джитер снижается. Более приемлемый способ решения — это использование промежуточного буфера с реклоком. Это устройство не воспроизводит полученный буфер данных, а передает его дальше по цепочке, но уже с собственным временным кодом, полученным от собственного прецизионного осциллятора. Качество звука при этом существенно улучшается. На мой взгляд, из доступных буферов наиболее хорош Amanero, но можно использовать и XMOS с хорошим осциллятором.
Другое решение — это использование специализированного цифрового транспорта. В таком транспорте установлен качественный независимый выделенный осциллятор (как правило, два) для работы с частотами <44100, 88200, 192000>и для <48000, 96000>. Во всем остальном, это устройство намного примитивнее чем обычный компьютер. Как правило, при наличии опыта, очень качественный цифровой транспорт можно собрать самому на основе одноплатовых миникомпьютеров и софта Open Source. Поэтому цены на различные фирменные реализации цифрового транспорта меня реально шокируют.
Кардинальное и самое правильное решение для устранения джиттера и получения действительно правильного звука — это использование внешнего мастер клока. При этом и железо плеера, и ЦАП должны быть подключены к нему в слэйв-режиме. Именно такой подход используется в студиях звукозаписи.
Вывод: качество звука лучше улучшать не эзотерическим софтом, а железным цифровым буфером с реклоком. Самое правильное решение — это использование внешнего мастер клока