Windows Audio-Format: Abtastrate, Bittiefe und Auslastung
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Kurze Antwort: Auf dem untersuchten Realtek USB Audio endpoint blieb das Format 48 kHz / 24-bit die praktische Wahl. Der Wechsel auf 96 oder 192 kHz verringerte weder die verfügbare Periode der Audio-Engine noch die Einschätzung der XAudio2-Warteschlange. Der Vorteil von 16-bit bei der CPU und der Nutzen des Abschaltens von Systemeffekten wurden nicht bestätigt.
Status: auf einem System gemessen, nicht auf einem anderen Gerät reproduziert. Das Ergebnis lässt sich nicht automatisch auf einen anderen Audiotreiber, DAC oder Windows build übertragen. Die Bedeutung der Status ist in der Untersuchungsmethodik beschrieben.
Was geprüft wurde
Abschnitt betitelt „ Was geprüft wurde“Die Untersuchung beantwortete vier Fragen:
- Verringert sich die Periode der Shared-Mode-Audio-Engine bei höherer Frequenz?
- Senkt 16-bit die Last gegenüber 24-bit und 32-bit bei 48 kHz?
- Ergibt das Abschalten von Systemklangeffekten eine reproduzierbare Lastsenkung?
- Wie hängt die Änderung der endpoint rate mit der internen Arbeit von XAudio2 für eine Quelle mit 48 kHz zusammen?
Die Messung prüfte weder die Klangqualität, noch FPS, noch die Spielverzögerung oder die physische Verzögerung zwischen digitalem Signal und Lautsprecher.
Untersuchungsbereich
Abschnitt betitelt „ Untersuchungsbereich“| Parameter | Wert |
|---|---|
| Messdatum | 2026-08-20 |
| Windows | Windows 11 Pro 25H2, x64 |
| OS build | 26200.8655 |
| Prozessor | AMD Ryzen 7 7800X3D, 8 Kerne / 16 Threads |
| Arbeitsspeicher | 32 GB |
| Gerät | Lautsprecher, Realtek USB Audio |
| Treiber | Realtek USB Audio 6.4.0.2422 vom 2025-08-07 |
| Ursprüngliches device format | 48 kHz, 24-bit PCM, stereo |
| Shared mix format | 48 kHz, 32-bit float, stereo |
| Ursprüngliche Effekte | Aktiviert |
| Testfälle | 17 Traces, eine Trace pro Fall |
| Trace-Analyse | Fünf aufeinanderfolgende Fenster von je 10 Sekunden |
Die ursprüngliche Trace hielt den Windows build 26200 und die Daten des Audiogeräts fest. Der vollständige revision, die Windows edition, das Prozessormodell und die Speichermenge wurden zusätzlich vom selben Computer am 2026-08-24 ausgelesen. Zwischen der Messung und der erneuten Fixierung der Konfiguration vergingen vier Tage.
Der eindeutige Identifikator des endpoint und die rohen Systemtraces werden nicht veröffentlicht.
Methodik
Abschnitt betitelt „ Methodik“Die Fälle wurden in zufälliger Reihenfolge ausgeführt. Für jeden wurden 3 Sekunden Aufwärmphase, dann 52 Sekunden Systemtrace und fünf 10-sekündige Analysefenster verwendet.
Geprüft wurden zwei Lasttypen:
- ein stabiler Shared-Mode-WASAPI-Stream zum Vergleich von Frequenz, Bittiefe und Effekten;
- eine synthetische XAudio2-Last mit 8, 32 oder 64 aktiven voices und Quellen mit 44,1 oder 48 kHz.
Der Hauptindikator von Windows Audio ist die scheduler running time des Prozesses audiodg.exe, ausgedrückt in Millisekunden Arbeit pro Sekunde. Separat wurden die XAudio2 performance data, die Anzahl der glitches und die Statistik der Trace-Verluste ausgelesen.
Die fünf Fenster einer Trace sind korreliert und dienen nur als beschreibende Streuung. Sie sind keine fünf unabhängigen Läufe. Die allgemeine Hintergrundlast des Systems änderte sich, daher wurden whole-machine CPU, absolute DPC und ISR nicht für die abschließende Schlussfolgerung verwendet.
Periode der Audio-Engine
Abschnitt betitelt „ Periode der Audio-Engine“| Endpoint rate | Frames | Periode |
|---|---|---|
| 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 |
Der endpoint gab nur die Periode von 10 ms zurück. Die Perioden 5 ms und 2,5 ms wurden von seinem Treiber nicht unterstützt. Die Erhöhung der Frequenz steigerte die Anzahl der frames pro Periode, verringerte aber nicht die Dauer der Periode.
Dies ist eine Eigenschaft der konkreten Kombination aus Gerät und Treiber. Microsoft gibt an, dass die verfügbaren buffer-Größen der Audiotreiber bestimmt und die Anwendung die unterstützten Varianten über IAudioClient3 anfordern kann. Mehr dazu: Low Latency Audio.
Frequenz und audiodg
Abschnitt betitelt „ Frequenz und audiodg“Die Tabelle zeigt den Median und den Bereich der fünf Fenster innerhalb einer Trace. Die Einheit мс/с zeigt, wie viele Millisekunden der Prozess audiodg.exe pro Sekunde Beobachtung ausgeführt wurde.
| Endpoint rate | audiodg, median | Fensterbereich |
|---|---|---|
| 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 |
In dieser Serie zeigten 96 und 192 kHz keine Verringerung der Zeit von audiodg.exe. Aber für jede Frequenz gab es eine Trace, und die Hintergrundlast änderte sich. Die Tabelle beweist keinen universellen Umfang der CPU-Differenz zwischen den Frequenzen.
Bittiefe bei 48 kHz
Abschnitt betitelt „ Bittiefe bei 48 kHz“| Device format | audiodg, median | Fensterbereich |
|---|---|---|
| 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 |
Die Bereiche überschneiden sich, und unabhängige Wiederholungen sind nicht ausreichend. Anhand dieser Serie lässt sich nicht behaupten, dass der Wechsel auf 16-bit eine reproduzierbare Lastsenkung ergibt.
Systemeffekte
Abschnitt betitelt „ Systemeffekte“Bei 48 kHz / 24-bit betrug der Median audiodg.exe 4,23 ms/s mit aktivierten Effekten und 4,39 ms/s mit deaktivierten. Der Mittelwert änderte sich in die andere Richtung wegen eines höheren Fensters in der ursprünglichen Trace.
Ein zuverlässiger Vorteil des Abschaltens von Effekten wurde nicht festgestellt. Das Ergebnis ist kein Grund, sie ohne ein konkretes Problem mit einem Audio Processing Object oder dem Treiber abzuschalten.
XAudio2 und Frequenz-Nichtübereinstimmung
Abschnitt betitelt „ XAudio2 und Frequenz-Nichtübereinstimmung“Für eine feste Quelle mit 48 kHz und 32 voices wurden folgende XAudio2 performance data erhalten:
| Endpoint rate | Audio cycles/s | Relativ zu 48 kHz | Einschätzung der Warteschlange |
|---|---|---|---|
| 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 definiert AudioCyclesSinceLastQuery als CPU cycles, die XAudio2 für die Audiobearbeitung nach der vorherigen Anforderung aufgewendet hat. CurrentLatencyInSamples ist der ungefähre Abstand zwischen den zuletzt an den Treiber übergebenen und den wiedergegebenen Daten. Siehe XAUDIO2_PERFORMANCE_DATA und IXAudio2::GetPerformanceData.
Die Erhöhung der endpoint rate vergrößerte in diesem synthetischen Fall die interne Arbeit von XAudio2, änderte aber seine Einschätzung der Warteschlange praktisch nicht. Für jede Variante wurde eine performance summary erhalten, daher sind die Koeffizienten eine Beschreibung dieses Laufs und keine universelle Prognose für Spiele.
Stabilität der Messungen
Abschnitt betitelt „Stabilität der Messungen“In allen 17 Traces wurde registriert:
- 0 audio glitches;
- 0 verlorene ETW events;
- 0 verlorene ETW buffers.
Was bestätigt wurde
Abschnitt betitelt „ Was bestätigt wurde“- Auf dem untersuchten endpoint blieb die verfügbare Shared-Mode-Periode bei 44,1, 48, 96 und 192 kHz bei 10 ms.
- Die Erhöhung der Frequenz verringerte die gemessene Warteschlange von XAudio2 im synthetischen Fall nicht.
- Der Vorteil von 16-bit bei der Zeit von
audiodg.exewurde nicht bestätigt. - Der Vorteil des Abschaltens von Systemeffekten wurde nicht bestätigt.
- 48 kHz / 24-bit entspricht dem ursprünglichen Format des Geräts und zeigte keinen praktischen Nachteil gegenüber benachbarten Varianten.
Was nicht bestätigt wurde
Abschnitt betitelt „ Was nicht bestätigt wurde“- Das Ergebnis wurde nicht auf einem anderen Audiogerät oder Windows build reproduziert.
- Der vollständige revision von Windows und die allgemeine Konfiguration des Computers wurden vier Tage nach der Messung fixiert, nicht innerhalb der ursprünglichen Trace.
- Die physische DAC-, ADC-, acoustic- oder input-to-sound latency wurde nicht gemessen.
- Die Klangqualität und die Hörbarkeit von Unterschieden wurden nicht bewertet.
- Der Einfluss auf konkrete Spiele, FPS und frametime wurde nicht geprüft.
- Der Beitrag eines einzelnen vendor APO wurde nicht isoliert.
- Der genaue allgemeine CPU-Effekt lässt sich nicht auf Prozessoren anderer Leistungsfähigkeit übertragen.
Einschränkungen
Abschnitt betitelt „Einschränkungen“Die rohen ETL werden nicht veröffentlicht: sie enthalten nicht mit dem Zustand von Prozessen und System zusammenhängende Informationen. Die Tabellen oben sind manuell ausgewählt und enthalten keine eindeutige endpoint ID, usernames, lokalen Pfade oder command lines.
Die Untersuchung und die verwendeten Werkzeuge gehören dem Entwickler von BoosterX, daher hat der Entwickler ein direktes Interesse an den Ergebnissen. Die Methodik und die Grenzen der Anwendbarkeit sind oben beschrieben, und die Schlussfolgerungen lassen sich anhand offener Daten und der aufgeführten öffentlichen Quellen überprüfen.
Praktische Schlussfolgerung
Abschnitt betitelt „ Praktische Schlussfolgerung“Für das untersuchte Gerät ist es sinnvoll, 48 kHz / 24-bit beizubehalten und die Systemeffekte nicht ohne ein konkret diagnostiziertes Problem abzuschalten. Die Wahl von 96 oder 192 kHz wegen einer geringeren Verzögerung wird durch diese Untersuchung nicht gestützt.
Dies ist keine universelle Einstellung für alle DAC und Treiber. Ein Gerät, das eine kleinere Shared-Mode-Periode meldet oder einen anderen Audio-Pfad verwendet, erfordert eine separate Messung.
Wiederherstellung des Zustands
Abschnitt betitelt „Wiederherstellung des Zustands“Nach dem Abschluss wurden 48 kHz / 24-bit PCM und der ursprüngliche Zustand der Systemeffekte wiederhergestellt. Aktive Trace-Sitzungen blieben nicht zurück.
Quellen
Abschnitt betitelt „Quellen“- Windows Performance Recorder — Systemaufzeichnung von Ereignissen auf Basis von ETW.
- Windows 11 release information — Entsprechung der Version 25H2 zum OS build 26200.
- Low Latency Audio — Periode der Audio-Engine, Rolle des Treibers und Möglichkeiten von
IAudioClient3. - XAUDIO2_PERFORMANCE_DATA — Werte von cycles, queue latency und glitches.
- IXAudio2::GetPerformanceData — Abruf der XAudio2 performance data.
Untersuchung durchgeführt: 2026-08-20. Öffentliche Quellen und Formulierungen geprüft: 2026-08-24.
Änderungsverlauf
Abschnitt betitelt „Änderungsverlauf“- 2026-09-20: Struktur auf die verpflichtende gebracht — „Einschränkungen“ und „Wiederherstellung des Zustands“ in separate Abschnitte ausgegliedert; Dezimaltrennzeichen und Zeiteinheiten an den Stil der Serie angepasst (Komma, „ms“); Disclaimer zum Interessenkonflikt hinzugefügt.
- 2026-08-24: erste Veröffentlichung; Messungen auf einem System, Grenzen der Übertragbarkeit des Ergebnisses und Wiederherstellung des Zustands veröffentlicht.