Windows Audio のフォーマット: サンプルレート、ビット深度、負荷
目次
短い答え: 調査した Realtek USB Audio endpoint では、フォーマット 48 kHz / 24-bit が実用的な選択であり続けました。96 または 192 kHz への変更は、利用可能なオーディオエンジンの周期や XAudio2 のキューの推定値を減らしませんでした。16-bit の CPU 上の優位性とシステム効果の無効化の利点は確認されませんでした。
ステータス: 1 台のシステムで測定され、別のデバイスでは再現されていません。結果を別のオーディオドライバー、DAC または Windows build に自動的に移すことはできません。ステータスの値は調査手法で説明されています。
何を確認したか
Section titled “ 何を確認したか”調査は 4 つの問いに答えました:
- 周波数を上げると shared-mode オーディオエンジンの周期は短くなるか？
- 48 kHz で 16-bit は 24-bit および 32-bit に対して負荷を下げるか？
- システムサウンド効果の無効化は再現可能な負荷の低下をもたらすか？
- endpoint rate の変更は、48 kHz のソースに対する XAudio2 の内部動作とどのように関係するか？
測定は音質、FPS、ゲームの遅延、またはデジタル信号とスピーカー間の物理的な遅延を確認しませんでした。
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| 測定日 | 2026-08-20 |
| Windows | Windows 11 Pro 25H2, x64 |
| OS build | 26200.8655 |
| プロセッサ | AMD Ryzen 7 7800X3D, 8 コア / 16 スレッド |
| メモリ | 32 GB |
| デバイス | スピーカー, Realtek USB Audio |
| ドライバー | Realtek USB Audio 6.4.0.2422 2025-08-07 付 |
| 元の device format | 48 kHz, 24-bit PCM, stereo |
| Shared mix format | 48 kHz, 32-bit float, stereo |
| 元の効果 | 有効 |
| テストケース | 17 トレース、ケースごとに 1 トレース |
| トレース分析 | 10 秒の連続する 5 つのウィンドウ |
元のトレースは Windows build 26200 のブランチとオーディオデバイスのデータを記録しました。完全な revision、Windows edition、プロセッサモデル、メモリ容量は、同じコンピューターから 2026-08-24 に追加で読み取られました。測定と構成の再記録の間には 4 日が経過しました。
endpoint の一意の識別子と生のシステムトレースは公開されていません。
ケースはランダムな順序で実行されました。それぞれに 3 秒のウォームアップ、続いて 52 秒のシステムトレースと 5 つの 10 秒の分析ウィンドウが使用されました。
2 種類の負荷が確認されました:
- 周波数、ビット深度、効果を比較するための安定した shared-mode WASAPI ストリーム;
- 8、32 または 64 のアクティブな voices と 44.1 または 48 kHz のソースを持つ合成 XAudio2 負荷。
Windows Audio の主要指標はプロセス audiodg.exe の scheduler running time で、1 秒あたりのミリ秒単位の動作時間で表されます。別途 XAudio2 performance data、glitches の数、トレース損失の統計が読み取られました。
1 つのトレースの 5 つのウィンドウは相関しており、記述的なばらつきとしてのみ使用されます。それらは 5 つの独立した実行ではありません。システム全体のバックグラウンド負荷が変動したため、whole-machine CPU、絶対 DPC および ISR は最終的な結論には使用されませんでした。
オーディオエンジンの周期
Section titled “ オーディオエンジンの周期”| Endpoint rate | Frames | 周期 |
|---|---|---|
| 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 は 10 ms の周期のみを返しました。5 ms と 2.5 ms の周期はそのドライバーでサポートされていませんでした。周波数を上げると周期あたりの frames 数は増えましたが、周期の長さは短くなりませんでした。
これは特定のデバイスとドライバーの組み合わせの特性です。Microsoft は、利用可能な buffer サイズはオーディオドライバーが決定し、アプリケーションは IAudioClient3 を通じてサポートされているバリアントを要求できると述べています。詳細: Low Latency Audio。
周波数と audiodg
Section titled “ 周波数と audiodg”表には 1 つのトレース内の 5 つのウィンドウの中央値と範囲が示されています。単位 мс/с は、プロセス audiodg.exe が 1 秒の観測あたり何ミリ秒実行されたかを示します。
| Endpoint rate | audiodg, median | ウィンドウ範囲 |
|---|---|---|
| 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 |
このシリーズでは 96 と 192 kHz は audiodg.exe 時間の低下を示しませんでした。しかし各周波数につき 1 つのトレースであり、バックグラウンド負荷は変動しました。表は周波数間の普遍的な CPU 差の大きさを証明するものではありません。
48 kHz でのビット深度
Section titled “ 48 kHz でのビット深度”| Device format | audiodg, median | ウィンドウ範囲 |
|---|---|---|
| 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 |
範囲は重複しており、独立した反復が不十分です。このシリーズでは、16-bit への変更が再現可能な負荷の低下をもたらすとは主張できません。
システム効果
Section titled “ システム効果”48 kHz / 24-bit で、中央値 audiodg.exe は効果が有効で 4.23 ms/s、無効で 4.39 ms/s でした。平均値は元のトレースの 1 つのより高いウィンドウのために逆方向に変動しました。
効果の無効化による信頼できる優位性は確認されませんでした。結果は、Audio Processing Object またはドライバーに関する具体的な問題なしにそれらを無効化する根拠にはなりません。
XAudio2 と周波数の不一致
Section titled “ XAudio2 と周波数の不一致”固定ソース 48 kHz と 32 voices について、以下の XAudio2 performance data が得られました:
| Endpoint rate | Audio cycles/s | 48 kHz に対して | キューの推定値 |
|---|---|---|---|
| 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 は AudioCyclesSinceLastQuery を、前回の要求後に XAudio2 がオーディオ処理に費やした CPU cycles と定義しています。CurrentLatencyInSamples は、ドライバーに最後に渡されたデータと再生中のデータの間のおおよその距離です。XAUDIO2_PERFORMANCE_DATA と IXAudio2::GetPerformanceData を参照してください。
この合成ケースでは endpoint rate を上げると XAudio2 の内部動作は増えましたが、そのキューの推定値はほとんど変わりませんでした。各バリアントにつき 1 つの performance summary が得られたため、係数はこの実行の記述であり、ゲームに対する普遍的な予測ではありません。
測定の安定性
Section titled “測定の安定性”17 のすべてのトレースで記録されたのは:
- 0 audio glitches;
- 0 失われた ETW events;
- 0 失われた ETW buffers。
確認されたこと
Section titled “ 確認されたこと”- 調査した endpoint では、利用可能な shared-mode 周期は 44.1、48、96、192 kHz で 10 ms のままでした。
- 周波数を上げても、合成ケースで測定された XAudio2 のキューは減りませんでした。
audiodg.exe時間における 16-bit の優位性は確認されませんでした。- システム効果の無効化の優位性は確認されませんでした。
- 48 kHz / 24-bit はデバイスの元のフォーマットに対応し、隣接するバリアントに対する実用的な劣位を示しませんでした。
確認されなかったこと
Section titled “ 確認されなかったこと”- 結果は別のオーディオデバイスまたは Windows build で再現されていません。
- 完全な Windows revision とコンピューターの一般的な構成は、元のトレース内ではなく、測定の 4 日後に記録されました。
- 物理的な DAC、ADC、acoustic または input-to-sound latency は測定されませんでした。
- 音質と違いの聞き取りやすさは評価されませんでした。
- 特定のゲーム、FPS、frametime への影響は確認されませんでした。
- 個々の vendor APO の寄与は分離されていません。
- 正確な全体的な CPU 効果を、異なる性能のプロセッサに移すことはできません。
生の ETL は公開されていません: それらにはプロセスとシステムの状態に関する無関係な情報が含まれています。上記の表は手動で選択されており、一意の endpoint ID、usernames、ローカルパスまたは command lines を含んでいません。
調査と使用されたツールは BoosterX の開発者に属するため、開発者は結果に直接の利害関係を持っています。手法と適用範囲は上記で説明されており、結論は公開データと列挙された公開ソースによって検証できます。
実用的な結論
Section titled “ 実用的な結論”調査したデバイスでは、48 kHz / 24-bit のままにし、具体的に診断された問題なしにシステム効果を無効化しないことが合理的です。より低い遅延のための 96 または 192 kHz の選択は、この調査では支持されません。
これはすべての DAC とドライバーに対する普遍的な設定ではありません。より短い shared-mode period を報告するデバイス、または別のオーディオパスを使用するデバイスは、個別の測定が必要です。
完了後、48 kHz / 24-bit PCM とシステム効果の元の状態が復元されました。アクティブなトレースセッションは残っていません。
- Windows Performance Recorder — ETW に基づくシステムイベント記録。
- Windows 11 release information — バージョン 25H2 と OS build 26200 ブランチの対応。
- Low Latency Audio — オーディオエンジンの周期、ドライバーの役割、
IAudioClient3の機能。 - XAUDIO2_PERFORMANCE_DATA — cycles、queue latency、glitches の値。
- IXAudio2::GetPerformanceData — XAudio2 performance data の取得。
調査実施: 2026-08-20。公開ソースと表現の確認: 2026-08-24。
- 2026-09-20: 構造を必須のものに変更 — 「制限」と「状態の復元」を別個のセクションに分離; 小数点区切りと時間単位をシリーズのスタイルに統一（カンマ、「ms」）; 利益相反に関する免責事項を追加。
- 2026-08-24: 初回公開; 1 台のシステムでの測定、結果の移行範囲、状態の復元を公開。