ASIO 和 WASAPI 允许绕过混音器。 Windows 降低延迟并提高音频保真度。
ASIO 主要用于录音和 音乐作品可直接控制缓冲区、输入、输出和高分辨率格式。
WASAPI 的独有功能非常适合在 PC 上进行发烧级音频播放,无需任何额外操作即可提供比特完美路由。 驱动程序 额外。
驱动系统和采样参数的选择应根据用途而定:关键监听、录音或实时监听。
如果你刚入手了一台中高端DAC或耳机放大器,并且听说Windows系统对高保真音频的支持并不理想,那么你很可能会遇到ASIO和WASAPI这两个关键术语。当然,随之而来的疑问也很多:需要单独下载吗?DAC自带吗?它们真的能提升音质吗?还有,恼人的延迟问题又该如何解决呢?
此外,如果您使用 Foobar2000 之类的播放器、Samplitude 之类的 DAW、Xonar 之类的独立声卡或 Focusrite 之类的音频接口,您会发现大家都在讨论如何“绕过 Windows 混音”来实现比特完美音频,并避免在三个不同的地方更改采样率。让我们梳理一下这些概念,冷静地解释一下,并明确何时应该使用 ASIO,何时应该使用 WASAPI,以及在实际应用中可以期待什么。
ASIO 和 WASAPI 是什么?为什么会引起这么多关注?
在 Windows 电脑上,声音通常会经过一系列系统层和混音器才能到达扬声器或耳机,这意味着Windows 充当了应用程序和声卡之间的中介。ASIO 和 WASAPI 是两种可以减少甚至绕过部分“路径”的方法,从而提高音质、控制力,最重要的是降低延迟。
ASIO(音频流输入/输出)是由Steinberg公司创建的一种标准,旨在使专业音频软件(DAW、录音机、虚拟乐器等)能够几乎直接地与音频接口通信。它专为录音棚和录音应用而设计,优先考虑最低延迟和对输入输出的精细控制。
WASAPI(Windows 音频会话 API)是 Windows 的现代音频 API。它允许两种操作模式:传统的共享模式,在这种模式下,Windows 继续混合所有音频;以及独占模式,我们之所以对高质量音频感兴趣,是因为它允许应用程序独占音频设备并绕过系统混音器。
在日常对话中,当人们谈论在 Windows 中改善音质时,他们通常指的是使用ASIO 或 WASAPI 的独占模式,以防止系统更改采样率、调整音量或在程序和 DAC 或接口之间进行不必要的处理。
Windows 如何在不使用 ASIO 或独占 WASAPI 的情况下实现音频功能
大多数电脑都配备了集成声卡(例如 Realtek 或类似产品),这些声卡的设计用途是视频游戏、电影、视频通话和系统声音,而非专业录音或发烧级音频。这些声卡通常使用 MME、DirectSound、DirectX 或通用驱动程序,并通过 Windows 混音器以共享模式运行。
在此模式下,系统会在 Windows 声音面板中设置一个“全局”采样率和位深度(例如,48 kHz / 16 位)。所有应用程序的音频都会经过此混音器,混音器会根据需要进行升频和转换,以匹配此设置。如果您播放一个 44,1 kHz 的文件,而 Windows 设置为 48 kHz,则该文件将被重新采样。
这种设置对普通用户来说非常方便,因为可以同时播放游戏、 Spotify、YouTube 和系统通知而无需担心。然而,对于追求高品质音频或进行专业音频工作的用户来说,它有两个缺点:延迟较高,而且几乎不可能保持完全无损的音频传输。
这就是为什么许多用户在使用像 SMSL SH6/SU6 这样的专用 DAC 或外部接口时,会寻找绕过 Windows 混音器的方法,而这正是 ASIO 和 WASAPI 独占模式发挥作用的地方。
ASIO 提供的功能:低延迟和直接访问
ASIO 的设计理念只有一个:最大限度地降低延迟,并允许程序直接访问音频接口,而无需经过操作系统的额外层级。这对于录制乐器、实时监听人声或使用虚拟乐器演奏 MIDI 键盘至关重要。
延迟本质上是指你发出声音和听到声音之间的时间差。如果你对着麦克风说话,信号到达耳机的时间过长,就会令人烦恼,甚至会影响演奏或演唱。延迟以毫秒 (ms) 为单位,数值越低,监听效果就越自然。1.000 毫秒的延迟相当于一整秒,这在音乐应用中是完全无法接受的。
使用 ASIO,程序几乎可以直接与音频接口通信,并可以调整音频缓冲区的大小。缓冲区越小,延迟越低,但处理器负载也越大,如果硬件性能不足,出现爆音或音频中断的风险也越高。这些设置可以通过音频接口自带的 ASIO 驱动程序的控制面板进行控制。
Microsoft Encarta 到底怎么了?传奇的数字百科全书为何消失?ASIO 在专用音频接口上的一个主要优势在于,它通常支持24 位深度和高采样率(96 kHz、192 kHz 等),能够充分利用硬件的性能。这意味着更大的动态范围、更低的背景噪音以及更低音量下的响应速度——这对于录音和精准监听都至关重要。
此外,集成良好的 ASIO 驱动程序可以实现对多个输入输出的统一管理。换句话说,您只需在 DAW 中选择该接口作为 ASIO 设备,其所有麦克风输入、线路输入、监听输出等即可在软件中自动访问,无需在 Windows 系统中单独配置每个设备。
ASIO 驱动程序:专有驱动程序和 ASIO4ALL 驱动程序
ASIO 不是 Windows 的原生组件:你需要一个专门的 ASIO 驱动程序。大多数录音室音频接口(例如 Focusrite、MOTU、RME 等)都自带 ASIO 驱动程序,以及相应的控制面板和延迟设置选项。这些驱动程序通常是最佳选择,因为它们针对特定硬件进行了优化。
相比之下,许多集成声卡或消费级设备(例如标准主板声卡、一些简单的USB DAC )并没有自己的ASIO驱动程序。在这种情况下,ASIO4ALL就派上了用场。ASIO4ALL是一个通用驱动程序,它作为ASIO“层”运行在其他Windows驱动程序之上,使得那些仅支持ASIO的程序也能与缺少原生ASIO驱动程序的硬件协同工作。
需要注意的是,ASIO 作为 Steinberg 公司的一项技术,并非自由软件,其实现受许可协议约束。例如,像 Audacity 这样的程序在其官方版本中默认不支持 ASIO,但用户可以自行编译支持 ASIO 的自定义版本。
主流的商业 DAW(Pro Tools、Ableton Live、Cubase、Samplitude 等)都提供原生 ASIO 支持。您可以在它们的音频设置中选择 ASIO 作为驱动系统,选择具体的设备,然后通过驱动程序的控制面板微调延迟。
ASIO的关键音频参数:位深度和采样率
在使用 ASIO 驱动程序进行录音或制作时,首要步骤之一是选择合适的位深度和采样率。这会影响音质、系统负载以及感知到的延迟。
位深度表示每个采样点存储的信息量。更高的位深度可以提供更大的空间来精确表示电平差异,并带来更大的动态范围。CD 标准为 16 位,而许多现代音频接口,例如第二代 Focusrite Solo,支持高达 24 位,从而降低量化噪声,并为信号处理提供更大的余量。
采样率决定了每秒从信号中采集多少个样本。标准音频 CD 的采样率为 44.100 Hz(或 44,1 kHz),但许多音频接口支持 48 kHz、88,2 kHz、96 kHz、176,4 kHz 甚至 192 kHz。每秒采集的样本越多,就能捕捉到信号更多的时间细节。
实际问题在于,位深度和采样率越高,需要处理的数据就越多。这意味着录音时文件会更大,同时也会给处理器和数据总线带来更大的压力,如果缓冲区大小调整不当,还可能导致更高的延迟。找到合适的平衡点至关重要:像 24 位/44,1 kHz 或 48 kHz 这样的数值通常适用于多种场景,是一个不错的折衷方案。
在需要实时监听的情况下(例如通过音箱模拟器弹吉他或边弹边唱),降低延迟至关重要,即使这意味着不能将所有音质设置都调到最高。例如,像 Rocksmith 这样的游戏就建议使用 16 位和 48 kHz 的采样率,正是因为这种设置有助于在不给系统造成过大负担的情况下保持低延迟。
什么是 WASAPI?它如何帮助进行音频播放?
WASAPI 是现代 Windows 音频接口,也是许多当前应用程序与音频系统通信的基础。与旧方法不同,WASAPI 可以更精细地控制音频会话,而且最引人注目的是,它提供了一种专用模式,该模式与 ASIO 绕过 Windows 混音器的方式非常相似。
在共享模式下,WASAPI 的行为类似于 DirectSound:多个应用程序可以同时播放声音,Windows 会根据设备上配置的频率和位深度混合所有声音。这是普通用户常用的标准模式,方便他们简化设置。
在独占模式下,程序可以占用音频设备,使得其他应用程序在该会话期间无法使用它。这避免了 Windows 进行任何混音处理,减少了意外重采样的可能性,并允许应用程序以文件的原始采样率(44,1 kHz、96 kHz 等)提供音频数据,从而获得更清晰的播放效果。
Windows 11 文件资源管理器冻结或关闭的原因以及如何修复它在发烧级音频播放领域,许多音乐播放器,例如 Foobar2000、JRiver 等,都提供WASAPI 插件或专用输出接口。启用这些接口后,只要硬件支持相应的采样率且系统不强制进行格式转换,即可实现与 DAC 的比特完美传输。
与 ASIO 不同,WASAPI 是 Windows 系统的一部分,因此除了正确安装音频设备(USB DAC、内置声卡等)的驱动程序外,无需安装额外的驱动程序即可使用它。这在您没有官方 ASIO 驱动程序或不想使用 ASIO4ALL 等解决方案时非常实用。
ASIO 与 WASAPI:实际差异
在家用 USB DAC 听音乐时,你可能会疑惑,相比专用的 WASAPI,使用 ASIO 是否更合适。从实际角度来看,这两种方法都绕过了 Windows 的音频混音器,提供了更直接的音频路径,但它们在理念和典型应用方面存在一些重要的细微差别。
ASIO 主要面向专业工作和录音环境,其首要目标是最大限度地降低输入(麦克风、乐器)和输出(监听音箱、耳机)的延迟。它通常是 DAW 以及家庭或专业录音棚的首选。
WASAPI,尤其是在独占模式下,非常适合高品质音频播放。在这种播放模式下,实时信号处理并非至关重要,保持文件完整性和避免中间处理更为重要。对于像 Foobar2000 这样的播放器来说,如果您只想聆听音乐而无需安装额外的驱动程序,WASAPI 就是理想之选。
值得一提的是,某些用户在使用特定的 Windows 系统和硬件组合时发现,其他输出方式(例如内核流(KS))能提供更好的效果或更高的稳定性。在音频论坛上,经常可以看到用户在尝试过 ASIO、WASAPI 和 KS 之后,最终选择与他们的 DAC 和 Windows 版本兼容性最佳的方案,尽管这并非普遍适用的规则。
如果你的主要目标是使用像SMSL这样的DAC来聆听高品质音乐,那么专用的WASAPI可能就足够了。但是,如果你计划实时录制人声或乐器,并且需要监听自己的声音而又不能有明显的延迟,那么使用ASIO(最好是你的音频接口的官方驱动程序)并调整其延迟设置就很有意义了。
如何使用 Foobar2000 绕过 Windows 混音器
Foobar2000 是 PC 发烧友中最受欢迎的音频播放器之一。它体积小巧、可配置性强,最重要的是,它允许使用 WASAPI 或 ASIO 等高级输出将音频直接发送到设备,绕过标准的 Windows 混音器。
一般流程通常包括从官方网站下载相应的输出组件(例如,Foobar2000 的 WASAPI 或 ASIO 组件),将其安装到播放器中,然后在程序的音频设置中选择该类型的输出。
组件安装完毕后,当您连接DAC或音频接口并确保其驱动程序已更新时,Foobar2000会根据您安装的模块,在WASAPI(独占)、ASIO或KS输出部分显示该设备。只需选择它,即可将音频直接发送到该设备,绕过Windows混音。
这正好满足了许多用户的需求:无需在三个不同的地方(Windows 混音器、声卡控制和播放器)更改采样率。Foobar 本身就能提供比特完美播放,将文件原封不动地发送到 DAC,无需任何额外的操作系统转换。
与专用声卡和外置DAC的交互
如果你使用的是像 Xonar 这样的独立声卡,或者像 SMSL 这样的 USB DAC,通常会遇到的问题是:是否需要同时调整 Windows 设置和设备本身的设置,才能确保所有音频都以正确的采样率播放?面对琳琅满目的控制面板,很容易迷失方向。
避免冲突的最简单方法是保持 Windows 系统配置相对中性,对于专业的音频播放,使用通过 ASIO 或专用 WASAPI 直接控制设备的应用程序。这样,播放器会负责根据文件频率调整音频会话,而 Windows 系统不会进行干预。
在许多数模转换器 (DAC) 和专用声卡中,设备本身会自动适应应用程序通过驱动程序发送的频率。也就是说,如果您仅使用 WASAPI 播放 44,1 kHz 的文件,DAC 会自动切换到 44,1 kHz;如果您随后播放 96 kHz 的文件,它又会自动调整。您无需每次都在 Windows 声音面板中手动更改频率。
减少 FIFA 2020 游戏延迟的六款最佳 VPN如果再配合配置良好的播放器,用户体验会更加流畅:您可以轻松切换不同分辨率的歌曲,而无需担心任何问题,并保持忠实的音频路径,几乎不会进行不必要的重采样。
对于在同一台电脑上玩游戏或看视频的用户来说,通常的做法是将独占输出(ASIO/WASAPI)保留给专用的监听程序,而将 Windows 共享模式留给其他应用程序,这样当播放器独占使用该设备时,其他应用程序将继续使用 DirectSound 或共享的 WASAPI,而不会相互干扰。
在数字音频工作站(DAW)中使用ASIO/WASAPI以及实时监控
在 Samplitude Music Studio、Cubase、Ableton 等音乐制作软件中,经常会遇到类似这样的提示信息:“要实时监听软件乐器,您必须启用 ASIO/WASAPI 驱动程序系统、软件监听和输入监听……”。这是因为程序需要访问一个能够保证低延迟并控制信号路径的音频系统。
在运行 Windows 8 或更高版本的计算机上,通常的标准步骤是打开 DAW 的音频首选项,然后选择 ASIO 或 WASAPI 作为驱动程序系统。如果您的音频接口自带 ASIO 驱动程序,则应选择它;否则,您可以尝试 WASAPI 或通用驱动程序,例如 ASIO4ALL。
选好音频系统后,需要在 DAW 中启用软件监听或效果器监听选项,以及在要录制的音轨上启用输入监听(例如 REC M)。这样软件就会监听输入信号,并将处理后的信号实时发送到耳机或监听音箱。
如果这些元素中的任何一个没有配置(例如,您仍然使用 MME/DirectSound 而不是 ASIO/WASAPI,或者您没有启用输入监视),则程序将无法提供实时监视,并会显示类似 Samplitude 示例中的警告。
关键在于,要让这一切顺利进行,你需要一个专为低延迟而设计的音频路径,而这正是 ASIO 以及在较小程度上 WASAPI 所提供的,而不是像 MME 或 DirectSound 这样的旧驱动程序,后者是为更通用的用途而设计的。
根据使用情况选择延迟、质量和参数
在延迟和音质之间做出选择取决于具体情况。如果你录音时不需要实时监听(例如,一边跟着预先制作好的伴奏弹吉他,一边录音而不用音箱监听),那么稍高的延迟无关紧要,因为你之后可以在 DAW 中通过调整几毫秒的延迟来修改录音。
然而,当需要操作和听觉几乎同步进行时,例如演奏虚拟乐器或使用效果器唱歌时,高延迟会严重影响体验。在这种情况下,通常最好降低缓冲区大小并使用更适中的采样参数,而不是追求理论上的音质极限。
常见的折衷方案是使用 24 位音频,但在录音时保持 44,1 kHz 或 48 kHz 的采样率,因为这些值既能提供出色的音质,又能对系统造成合理的负担。然后,如果项目需要,可以进行升频或最终混音到其他频率,尽管在很多情况下,这样做并不会带来任何可闻的音质提升。
对于无需实时处理的音乐播放,例如在家庭音响系统中,延迟不再是问题。重要的是播放路径尽可能干净,并尽可能还原原始文件。在这种情况下,选择使用文件原生采样率的独占式 WASAPI 或 ASIO 格式是完全合理的。
这样,您就可以享受到与专业玩家非常接近的体验,同时还能享受到PC 的灵活性优势,前提是用户能够正确理解和配置可用的驱动程序和格式选项。
我们所看到的一切都表明,ASIO 和 WASAPI 并非像滤波器一样安装后就能提升音质的“神奇程序”,而是应用程序与音频硬件通信的不同方式,它们对延迟、保真度和控制有着显著的影响。如果使用得当,它们可以让 Windows PC 成为聆听高品质音乐、录音和制作音乐的强大工具,而无需频繁地调整系统混音器或修改各种菜单来更改采样率。
艾萨克对字节世界和一般技术充满热情的作家。我喜欢通过写作分享我的知识,这就是我在这个博客中要做的,向您展示有关小工具、软件、硬件、技术趋势等的所有最有趣的事情。我的目标是帮助您以简单而有趣的方式畅游数字世界。