Formát Windows Audio: vzorkovací frekvence, bitová hloubka a zátěž
Na této stránce
Krátká odpověď: na zkoumaném Realtek USB Audio endpointu zůstal formát 48 kHz / 24-bit praktickou volbou. Přechod na 96 nebo 192 kHz nesnížil dostupnou periodu audioenginu ani odhad fronty XAudio2. Výhoda 16-bit u CPU a přínos vypnutí systémových efektů se nepotvrdily.
Stav: měřeno na jednom systému, nereprodukováno na jiném zařízení. Výsledek nelze automaticky přenášet na jiný audiovodič, DAC nebo Windows build. Význam stavů je popsán v metodice výzkumů.
Co se ověřovalo
Sekce “ Co se ověřovalo”Výzkum odpovídal na čtyři otázky:
- Snižuje se perioda shared-mode audioenginu při zvýšení frekvence?
- Snižuje 16-bit zátěž vůči 24-bit a 32-bit při 48 kHz?
- Přináší vypnutí systémových zvukových efektů reprodukovatelné snížení zátěže?
- Jak souvisí změna endpoint rate s vnitřní prací XAudio2 pro zdroj 48 kHz?
Měření neověřovalo kvalitu zvuku, FPS, latenci hry ani fyzickou latenci mezi digitálním signálem a reproduktorem.
Rozsah výzkumu
Sekce “ Rozsah výzkumu”| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Datum měření | 2026-08-20 |
| Windows | Windows 11 Pro 25H2, x64 |
| OS build | 26200.8655 |
| Procesor | AMD Ryzen 7 7800X3D, 8 jader / 16 vláken |
| Operační paměť | 32 GB |
| Zařízení | Reproduktory, Realtek USB Audio |
| Ovladač | Realtek USB Audio 6.4.0.2422 ze 2025-08-07 |
| Výchozí device format | 48 kHz, 24-bit PCM, stereo |
| Shared mix format | 48 kHz, 32-bit float, stereo |
| Výchozí efekty | Zapnuté |
| Testovací případy | 17 tras, jedna trasa na případ |
| Analýza trasy | Pět po sobě jdoucích oken po 10 sekundách |
Výchozí trasa zaznamenala větev Windows build 26200 a údaje o zvukovém zařízení. Úplný revision, edition Windows, model procesoru a objem paměti byly dodatečně načteny ze stejného počítače 2026-08-24. Mezi měřením a opětovným zaznamenáním konfigurace uplynuly čtyři dny.
Unikátní identifikátor endpointu a surové systémové trasování se nezveřejňují.
Metodika
Sekce “ Metodika”Případy byly prováděny v náhodném pořadí. Pro každý byly použity 3 sekundy zahřátí, poté 52 sekund systémového trasování a pět 10sekundových oken analýzy.
Ověřovaly se dva typy zátěže:
- stabilní shared-mode proud WASAPI pro srovnání frekvence, rozlišovací schopnosti a efektů;
- syntetická XAudio2 zátěž s 8, 32 nebo 64 aktivními voices a zdroji 44,1 nebo 48 kHz.
Hlavní ukazatel Windows Audio — scheduler running time procesu audiodg.exe, vyjádřený v milisekundách práce na sekundu. Samostatně se načítala XAudio2 performance data, počet glitches a statistika ztrát trasování.
Pět oken jedné trasy je korelovaných a používají se pouze jako popisný rozptyl. Nejsou to pět nezávislých spuštění. Celková zátěž systému na pozadí se měnila, proto se whole-machine CPU, absolutní DPC a ISR nepoužily pro konečný závěr.
Perioda audioenginu
Sekce “ Perioda audioenginu”| Endpoint rate | Frames | Perioda |
|---|---|---|
| 44,1 kHz | 441 | 10,0 ms |
| 48 kHz | 480 | 10,0 ms |
| 96 kHz | 960 | 10,0 ms |
| 192 kHz | 1920 | 10,0 ms |
Endpoint vracel pouze periodu 10 ms. Periody 5 ms a 2,5 ms jeho ovladač nepodporoval. Zvýšení frekvence zvýšilo počet frames na periodu, ale nezkrátilo délku periody.
Je to vlastnost konkrétní kombinace zařízení a ovladače. Microsoft uvádí, že dostupné velikosti buffer určuje audiovodič a aplikace může podporované varianty vyžádat přes IAudioClient3. Podrobněji: Low Latency Audio.
Frekvence a audiodg
Sekce “ Frekvence a audiodg”V tabulce je uveden medián a rozsah pěti oken v rámci jedné trasy. Jednotka мс/с ukazuje, kolik milisekund se proces audiodg.exe vykonával za jednu sekundu pozorování.
| Endpoint rate | audiodg, median | Rozsah oken |
|---|---|---|
| 44,1 kHz | 4,34 ms/s | 4,24–4,86 ms/s |
| 48 kHz | 4,23 ms/s | 4,20–5,63 ms/s |
| 96 kHz | 4,77 ms/s | 4,72–5,70 ms/s |
| 192 kHz | 5,19 ms/s | 5,07–5,94 ms/s |
V této sérii 96 a 192 kHz nevykázaly snížení času audiodg.exe. Ale na každou frekvenci byla jedna trasa a zátěž na pozadí se měnila. Tabulka nedokazuje univerzální velikost CPU rozdílu mezi frekvencemi.
Rozlišovací schopnost při 48 kHz
Sekce “ Rozlišovací schopnost při 48 kHz”| Device format | audiodg, median | Rozsah oken |
|---|---|---|
| 16-bit | 4,07 ms/s | 4,03–4,35 ms/s |
| 24-bit | 4,23 ms/s | 4,20–5,63 ms/s |
| 32-bit | 4,20 ms/s | 4,16–4,64 ms/s |
Rozsahy se překrývají a nezávislých opakování je nedostatek. Podle této série nelze tvrdit, že přechod na 16-bit dává reprodukovatelné snížení zátěže.
Systémové efekty
Sekce “ Systémové efekty”Při 48 kHz / 24-bit byl medián audiodg.exe 4,23 ms/s se zapnutými efekty a 4,39 ms/s s vypnutými. Průměrná hodnota se měnila opačným směrem kvůli jednomu vyššímu oknu ve výchozí trase.
Spolehlivá výhoda vypnutí efektů nebyla zjištěna. Výsledek není důvodem je vypínat bez konkrétního problému s Audio Processing Object nebo ovladačem.
XAudio2 a nesoulad frekvence
Sekce “ XAudio2 a nesoulad frekvence”Pro fixní zdroj 48 kHz a 32 voices byly získány následující XAudio2 performance data:
| Endpoint rate | Audio cycles/s | Vůči 48 kHz | Odhad fronty |
|---|---|---|---|
| 44,1 kHz | 25 116 | 2,31× | 37,28 ms |
| 48 kHz | 10 870 | 1,00× | 37,27 ms |
| 96 kHz | 55 574 | 5,11× | 37,18 ms |
| 192 kHz | 87 016 | 8,00× | 37,18 ms |
Microsoft definuje AudioCyclesSinceLastQuery jako CPU cycles, které XAudio2 spotřeboval na zpracování audia po předchozím požadavku. CurrentLatencyInSamples je přibližná vzdálenost mezi posledními daty předanými ovladači a přehrávanými daty. Viz XAUDIO2_PERFORMANCE_DATA a IXAudio2::GetPerformanceData.
Zvýšení endpoint rate v tomto syntetickém případě zvýšilo vnitřní práci XAudio2, ale prakticky nezměnilo jeho odhad fronty. Na každou variantu byl získán jeden performance summary, proto jsou koeficienty popisem tohoto spuštění, a ne univerzální předpovědí pro hry.
Stabilita měření
Sekce “Stabilita měření”Ve všech 17 trasách bylo zaznamenáno:
- 0 audio glitches;
- 0 ztracených ETW events;
- 0 ztracených ETW buffers.
Co je potvrzeno
Sekce “ Co je potvrzeno”- Na zkoumaném endpointu zůstala dostupná shared-mode perioda 10 ms při 44,1, 48, 96 a 192 kHz.
- Zvýšení frekvence nesnížilo naměřenou frontu XAudio2 v syntetickém případě.
- Výhoda 16-bit v čase
audiodg.exenebyla potvrzena. - Výhoda vypnutí systémových efektů nebyla potvrzena.
- 48 kHz / 24-bit odpovídá výchozímu formátu zařízení a nevykázal praktickou ztrátu vůči sousedním variantám.
Co není potvrzeno
Sekce “ Co není potvrzeno”- Výsledek není reprodukován na jiném zvukovém zařízení nebo Windows build.
- Úplný revision Windows a celková konfigurace počítače byly zaznamenány čtyři dny po měření, a ne uvnitř výchozí trasy.
- Fyzická DAC, ADC, acoustic nebo input-to-sound latency se neměřila.
- Kvalita zvuku a slyšitelnost rozdílů se nehodnotily.
- Vliv na konkrétní hry, FPS a frametime se neověřoval.
- Příspěvek samostatného vendor APO není izolován.
- Přesný celkový CPU efekt nelze přenášet na procesory jiné výkonnosti.
Omezení
Sekce “Omezení”Surové ETL se nezveřejňují: obsahují nesouvisející informace o stavu procesů a systému. Tabulky výše jsou ručně vybrané a neobsahují unikátní endpoint ID, usernames, lokální cesty nebo command lines.
Výzkum a použité nástroje patří vývojáři BoosterX, proto má vývojář přímý zájem na výsledcích. Metodika a hranice použitelnosti jsou popsány výše a závěry lze ověřit podle otevřených dat a uvedených veřejných zdrojů.
Praktický závěr
Sekce “ Praktický závěr”Pro zkoumané zařízení je rozumné ponechat 48 kHz / 24-bit a nevypínat systémové efekty bez konkrétního diagnostikovaného problému. Volba 96 nebo 192 kHz kvůli menší latenci tímto výzkumem není podpořena.
Není to univerzální nastavení pro všechny DAC a ovladače. Zařízení, které hlásí menší shared-mode period nebo používá jinou audio cestu, vyžaduje samostatné měření.
Obnovení stavu
Sekce “Obnovení stavu”Po dokončení byly obnoveny 48 kHz / 24-bit PCM a výchozí stav systémových efektů. Aktivní relace trasování nezůstaly.
Zdroje
Sekce “Zdroje”- Windows Performance Recorder — systémový záznam událostí na základě ETW.
- Windows 11 release information — soulad verze 25H2 s větví OS build 26200.
- Low Latency Audio — perioda audioenginu, role ovladače a možnosti
IAudioClient3. - XAUDIO2_PERFORMANCE_DATA — hodnoty cycles, queue latency a glitches.
- IXAudio2::GetPerformanceData — získání XAudio2 performance data.
Výzkum proveden: 2026-08-20. Veřejné zdroje a formulace ověřeny: 2026-08-24.
Historie změn
Sekce “Historie změn”- 2026-09-20: struktura uvedena do povinné podoby — «Omezení» a «Obnovení stavu» vyčleněny do samostatných sekcí; desetinné oddělovače a jednotky času uvedeny do stylu série (čárka, «ms»); přidán disclaimer o konfliktu zájmů.
- 2026-08-24: první publikace; zveřejněna měření na jednom systému, hranice přenosu výsledku a obnovení stavu.