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Formato Windows Audio: frequência, resolução e carga

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Resposta curta: no endpoint Realtek USB Audio investigado, o formato 48 kHz / 24-bit continuou a ser a escolha prática. A mudança para 96 ou 192 kHz não reduziu o período disponível do motor de áudio nem a estimativa da fila do XAudio2. A vantagem do 16-bit em CPU e o benefício de desativar os efeitos do sistema não foram confirmados.

Estado: medido num único sistema, não reproduzido noutro dispositivo. O resultado não pode ser transferido automaticamente para outro controlador de áudio, DAC ou build do Windows. O significado dos estados está descrito na metodologia de investigação.

A investigação respondeu a quatro perguntas:

  1. O período do motor de áudio em shared-mode diminui quando a frequência aumenta?
  2. O 16-bit reduz a carga em relação ao 24-bit e ao 32-bit a 48 kHz?
  3. Desativar os efeitos de som do sistema produz uma redução de carga reproduzível?
  4. Como é que a alteração do endpoint rate se relaciona com o funcionamento interno do XAudio2 para uma fonte de 48 kHz?

A medição não verificou a qualidade do som, os FPS, a latência do jogo ou a latência física entre o sinal digital e o altifalante.

Parâmetro Valor
Data da medição 2026-08-20
Windows Windows 11 Pro 25H2, x64
OS build 26200.8655
Processador AMD Ryzen 7 7800X3D, 8 núcleos / 16 threads
Memória RAM 32 GB
Dispositivo Altifalantes, Realtek USB Audio
Controlador Realtek USB Audio 6.4.0.2422 de 2025-08-07
Formato inicial do dispositivo 48 kHz, 24-bit PCM, stereo
Shared mix format 48 kHz, 32-bit float, stereo
Efeitos iniciais Ativados
Casos de teste 17 traços, um traço por caso
Análise do traço Cinco janelas consecutivas de 10 segundos

O traço inicial registou o ramo do Windows build 26200 e os dados do dispositivo de áudio. A revision completa, a edition do Windows, o modelo do processador e a quantidade de memória foram adicionalmente lidos do mesmo computador em 2026-08-24. Entre a medição e o novo registo da configuração passaram quatro dias.

O identificador único do endpoint e os traços de sistema em bruto não são publicados.

Os casos foram executados por ordem aleatória. Para cada um usaram-se 3 segundos de aquecimento, depois 52 segundos de traço de sistema e cinco janelas de análise de 10 segundos.

Foram verificados dois tipos de carga:

  • um fluxo WASAPI estável em shared-mode para comparar frequência, profundidade de bits e efeitos;
  • uma carga sintética de XAudio2 com 8, 32 ou 64 voices ativas e fontes de 44,1 ou 48 kHz.

O principal indicador do Windows Audio é o scheduler running time do processo audiodg.exe, expresso em milissegundos de trabalho por segundo. Separadamente, foram lidos os XAudio2 performance data, o número de glitches e as estatísticas de perda do traço.

As cinco janelas de um mesmo traço estão correlacionadas e são usadas apenas como dispersão descritiva. Não são cinco execuções independentes. A carga de fundo global do sistema variou, por isso a CPU da máquina inteira, os DPC absolutos e as ISR não foram usados para a conclusão final.

Endpoint rate Frames Período
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

O endpoint devolvia apenas o período de 10 ms. Os períodos de 5 ms e 2,5 ms não eram suportados pelo seu controlador. Aumentar a frequência aumentava o número de frames por período, mas não reduzia a duração do período.

Isto é uma propriedade da combinação concreta de dispositivo e controlador. A Microsoft indica que os tamanhos de buffer disponíveis são determinados pelo controlador de áudio, e a aplicação pode pedir as variantes suportadas através de IAudioClient3. Mais detalhes: Low Latency Audio.

A tabela apresenta a mediana e o intervalo das cinco janelas dentro de um mesmo traço. A unidade мс/с mostra quantos milissegundos o processo audiodg.exe foi executado por um segundo de observação.

Endpoint rate audiodg, mediana Intervalo das janelas
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

Nesta série, 96 e 192 kHz não mostraram redução do tempo de audiodg.exe. Mas havia um traço por frequência, e a carga de fundo variou. A tabela não prova uma diferença universal de CPU entre frequências.

Formato do dispositivo audiodg, mediana Intervalo das janelas
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

Os intervalos sobrepõem-se, e não há repetições independentes suficientes. Com esta série não se pode afirmar que a mudança para 16-bit produza uma redução de carga reproduzível.

A 48 kHz / 24-bit, a mediana de audiodg.exe foi 4,23 ms/s com os efeitos ativados e 4,39 ms/s com os efeitos desativados. O valor médio mudou no sentido oposto por causa de uma janela mais alta no traço inicial.

Não foi estabelecida uma vantagem fiável da desativação dos efeitos. O resultado não é motivo para os desativar sem um problema concreto com um Audio Processing Object ou com o controlador.

Para uma fonte fixa de 48 kHz e 32 voices, obtiveram-se os seguintes XAudio2 performance data:

Endpoint rate Audio cycles/s Relativamente a 48 kHz Estimativa da fila
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

A Microsoft define AudioCyclesSinceLastQuery como os CPU cycles gastos pelo XAudio2 a processar áudio desde o pedido anterior. CurrentLatencyInSamples é a distância aproximada entre os últimos dados entregues ao controlador e os dados reproduzidos. Ver XAUDIO2_PERFORMANCE_DATA e IXAudio2::GetPerformanceData.

Aumentar o endpoint rate neste caso sintético aumentou o trabalho interno do XAudio2, mas praticamente não alterou a sua estimativa da fila. Foi obtido um único performance summary por variante, por isso os coeficientes descrevem esta execução e não são uma previsão universal para jogos.

Em todos os 17 traços registou-se:

  • 0 audio glitches;
  • 0 ETW events perdidos;
  • 0 ETW buffers perdidos.
  • No endpoint investigado, o período disponível em shared-mode manteve-se em 10 ms a 44,1, 48, 96 e 192 kHz.
  • Aumentar a frequência não reduziu a fila medida do XAudio2 no caso sintético.
  • A vantagem do 16-bit no tempo de audiodg.exe não foi confirmada.
  • A vantagem de desativar os efeitos do sistema não foi confirmada.
  • 48 kHz / 24-bit corresponde ao formato inicial do dispositivo e não mostrou uma desvantagem prática face às variantes vizinhas.
  • O resultado não foi reproduzido noutro dispositivo de áudio ou build do Windows.
  • A revision completa do Windows e a configuração geral do computador foram registadas quatro dias após a medição, e não dentro do traço inicial.
  • Não foi medida a latência física do DAC, ADC, acústica ou input-to-sound.
  • A qualidade do som e a audibilidade das diferenças não foram avaliadas.
  • O impacto em jogos concretos, FPS e frametime não foi verificado.
  • O contributo de um vendor APO individual não foi isolado.
  • O efeito total exato na CPU não pode ser transferido para processadores com outro desempenho.

Os ETL em bruto não são publicados: contêm informações não relacionadas com o estado dos processos e do sistema. As tabelas acima foram selecionadas manualmente e não contêm o endpoint ID único, usernames, caminhos locais ou command lines.

A investigação e as ferramentas utilizadas pertencem ao programador do BoosterX, por isso o programador tem um interesse direto nos resultados. A metodologia e os limites de aplicabilidade estão descritos acima, e as conclusões podem ser verificadas pelos dados abertos e pelas fontes públicas indicadas.

Para o dispositivo investigado, é razoável manter 48 kHz / 24-bit e não desativar os efeitos do sistema sem um problema concreto diagnosticado. A escolha de 96 ou 192 kHz por causa de uma menor latência não é sustentada por esta investigação.

Isto não é uma configuração universal para todos os DAC e controladores. Um dispositivo que comunique um shared-mode period menor ou use outro percurso de áudio exige uma medição separada.

Após a conclusão, foram restaurados 48 kHz / 24-bit PCM e o estado inicial dos efeitos do sistema. Não ficaram sessões de traço ativas.

Investigação realizada: 2026-08-20. Fontes públicas e formulações verificadas: 2026-08-24.

  • 2026-09-20: estrutura alinhada com a obrigatória — «Limitações» e «Restauro do estado» separados em secções próprias; separadores decimais e unidades de tempo alinhados com o estilo da série (vírgula, «ms»); adicionado o aviso sobre conflito de interesses.
  • 2026-08-24: primeira publicação; publicadas as medições num único sistema, os limites de transferência do resultado e o restauro do estado.