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ASIOドライバとかカーネルミキサーって?

Windowsの音質を阻害するカーネルミキサー(藤本健の“DTM
ステーション”)


(記事より一部引用)
このミキサーのおかげで、Windowsの各アプリケーション間での
音量バランスを簡単に取ることができて便利なのは確かですが、
DAWや波形編集ソフトなどDTM系の音楽制作ソフトにおいて使
うとなると、やはり問題を感じます。
(引用ここまで)

カーネルミキサーと言うのは、Windowsに標準搭載されている
機能の一つで音量を調整する為のもの。上記の記事に出会う
までは何の疑問も感じずに使い続けておりました。ところが、
こちらを見てASIOドライバに興味を持った次第。なんでも、
Windows標準のミキサーを使うとサンプリングレートコンバー
タの質が悪くて音質が劣化するとか。

DTMで必ず登場するASIOドライバって何?(藤本健の“DTM
ステーション”)


(記事より一部引用)
ASIOとは「Audio Stream Input Output」の略で、ドイツのSteinberg
社(現在YAMAHAの子会社となっています)が策定したドライバ規
格。Windows標準のサウンドドライバであるMMEやDirectXでは、
同時に複数のチャンネルの入出力をするのが難しかったり、レイ
テンシー(音の遅れ)が大きかったり、何より音質が劣るという問題
があったので、それを解決するために登場した規格です。オープン
なドライバ規格であったことから、広く使われるようになりWindows
のDTMにおいてはデファクトスタンダードとなっています。
(引用ここまで)

とまあ、Windows搭載の標準ドライバよりはマシらしい。オープンな
ドライバ規格だと言う事は、どこかに無償で入手できるサイトがある
はず。でも、その前にドライバの名前が分からないと探しようもない
ですね。

オンボードサウンドをASIO化するASIO4ALL vs INASIO(藤本健の
“DTMステーション”)


(記事より一部引用)
PC標準のサウンド機能をASIO化するツールがあり、これを利用す
れば、ハード的には追加投資することなくDTMをスタートできるの
で便利です。その代表選手が海外のフリーウェア、ASIO4ALLです。
(引用ここまで)

なるほど、ASIO4ALLと言う名前ですか。では、さっそく検索をば。
窓の杜がヒットしました。→asio4all(窓の杜)
ちなみに、開発元はこちら。→http://www.asio4all.com/

窓の杜にある記事には、「Windowsで再生されている音を処理する
“カーネル ミキサ”を介さず、音声信号を直接オーディオインター
フェイスへ送る“Kernel Streaming”と呼ばれる技術を利用している
ため、WDMドライバーに比べ、信号に余分な処理を加えないぶん
発音の遅延が緩和できるとのこと。」と書いてありました。ネットで
調べると、発音の遅延は下記の通りだそうです。

<発音の遅延>
MME:100~200msec
DirectSound:50~100msec
ASIO:10msec以下(場合によっては1msec以下もある)

MMEとはWindows Multimedia Extensionのこと。もともとは、
ビデオやオーディオデバイスに対する拡張機能であり、標準
ドライバーとして長らく提供されて来ました。DirectXが登場
するとオーディオ関係にはDirectSoundが提供され始めます。
これがWindows Vistaの時代になると、WASAPIというドライバ
ーへと移行するわけですが、MMEはエミュレーションの形で今
でも残っているそうです。ASIOは、発音の遅延が大幅に改善
されている事から、プロ用途の世界では常識的に使われてい
るとのこと。

ASIOを使う利点は、レイテンシが改善される事でジッタノイズ
(jitter noise)を抑えられること。時間軸のずれが少なくなるほど
ジッタノイズは減るとか。そして、カーネルミキサーを利用し
ないのも大きな特徴で、音質の劣化が避けられます。

MMEやDirectSoundでは、カーネルミキサーを通して音声を出
力しているので、音質がどうしても劣化するらしい。これがレイ
テンシーの原因にもなっているそうです。

Windows Vista以降でサポートされたWASAPIは、Windows Audio
Session APIの略語です。ASIOの様に低いレイテンシーで入出力
が可能だとか。ただ、初期搭載版にはバグがあったとかで、Vista
SP1以降で利用が可能になった模様。問題はソフトウェア側もこの
APIに対応する必要があるらしい。WASAPIはOS標準搭載のAPIで
ある為、ASIOより確実な「排他モード」を設定出来るそうです。

WASAPIでもう一つ重要なのは、MMCSS(マルチメディア クラス
スケジューラ サービス)に絡んでいること。Windowsは音を再生し
ている間でも、画像の生成やらネットへの通信など様々な処理を
同時進行で処理しています。OSが行う動作を最小限のものに抑制
し、音の再生を最優先にする事で、高負荷時にも音飛びなどが生
じない様になっているとか。なお、WASAPIについてはこちらでも
詳しく紹介されていますのでご覧になって下さい。

オンボードのサウンド機能を高性能化するWASAPI(藤本健の
“DTMステーション”)


(記事より一部引用)
WASAPIとはWindes Audio Session APIの略でOS自体が持って
いる機能で、特別にドライバを追加インストールしたりする必要
なく利用することが可能です。考え方的にはASIOとソックリで、
カーネルミキサーを経由せずに直接DAWなどのアプリケーション
とサウンドデバイスがやりとりするため、音質の向上が見込まれ
るとともに、レイテンシーを小さくすることができるのです。

もっともWASAPIを利用するためには、アプリケーション側の対応
が必要になります。早期に対応したのがSONARとCubase、Sequel
であり、とくにSONARは非常にうまく取り入れています。レイテンシ
ー的にも1msec程度まで追い込むことができるので、レイテンシー
の面では下手なオーディオインターフェイスよりもいい結果を生む
ケースがあるくらいです。一方、CubaseやSequelなどSteinberg
のアプリケーションにおいては、アプリケーション本体がWASAPI
に対応するのではなく、WASAPIをASIOに変換するドライバ機能が
追加されているのです。
(引用ここまで)

Vistaを使っている自分としては、WASAPIを使って見たい所ですが
対応するソフトが無いとダメみたい。ところが、私が愛用している
Media Player Classic HCは、WASAPIに対応している事をさきほど
知りまして、さっそく設定しました。Media Player Classic HC
のオプションから、出力→オーディオレンダラと進みMPC Audio
Rendererに設定するだけ。まあ、あまり違いは感じられなかった
けどw(てっきりこれで排他モードになるのだと思っていたら、
TVTestの視聴も普通に出来たので「?」な気分。)

さて、ミキサーの問題を解決すべくASIOのフリーウェアを使う事
にしました。ASIO4ALLが最強だと言うので、詳しく説明している
サイトをご紹介します。→ASIO非対応でもASIO出力~ASIO4ALL~

惜しい事に、本家のソフトは日本語に対応しておりません。が、
上記のサイトを眺めるだけで誰でも設定が出来るので心配無用。
一応、インストールの手順を調べて来たので書いておきます。

1)まず、英語版を公式サイトから入手。
 →ASIO4ALL - Universal ASIO Driver
2)ファイルをダブルクリック→License Agreementに同意して
 次に進む。
3)今度は、ReWuschelとOff-Line Settingsをどうするか決める。
 ReWire機能を使った入力を有効にするなら、ReWuschelを有効
 に。ReWire機能とは、ソフトシンセやMIDI出力などと同期させ
 る為のものらしいが、対応ソフトを使わないのであれば無効で
 可。Off-Line Settingsは、プログラムメニューに
 Off-Line Settingsの項目を表示させるかどうかを決めるもの。
 ASIO4ALLは、細かいセッティングが出来るコントロールパネル
 持っているが、これを使いたいならチェックすべし。
4)後は、適当に「次」をクリック。
5)インストールが終わったら、Off-Line Settingsを立ち上げ
 WDN Device Listを確認。列挙されているのが使えるデバイス
 である。例えば、USBだけで接続するデジタルスピーカーを使
 っているなら「USB Audio Device」が表示されているはず。
6)ASIO出力したいデバイスを選択すると色が変わる。ここから
 先は、右下の工具(スパナ)のマークをクリックすると先に
 進める。ダイヤのマークは標準設定に一括で戻す時に使う。

 ASIO Buffer Sizeについて
 Buffer Sizeを抑えるとレイテンシー(遅延)を小さく出来る。
 標準設定では512だが、環境に応じた設定をすると良い。下げ
 過ぎるとノイズが入るようになる。

 Latency Compensation
 他のサウンドデバイスと発音のタイミングが合う様に調整す
 る項目。機器の構成に応じて最適な値に設定するが、実際に
 試すなど試行錯誤が必要。

 Hardware Buffer
 WavePCIで使用。Hardware Buffer機能を使わないほとんどの
 デバイスでは意味が無いのでチェックオフ。

 Kernel Buffers
 Hardware Bufferを使わない時に設定する項目。Defaultの2を
 推奨。逆に上げるとレイテンシが増すので注意。

 Buffer Offset
 Hardware Bufferが有効になっている時に設定する項目。ハード
 ウェアバッファとASIO4ALLとの通信に影響する。小さい値ほど
 レイテンシーを抑える事が出来るが、動作が安定しなくなる。
 10msを推奨。

 Always Resample 44.1 kHz <-> 48 kHz
 リサンプリングの設定。ここを有効にすると44.1kHzと48kHzの
 リサンプルにAC97のリサンプラーを使用しない。環境や好みに
 応じて変更すれば良い。標準では有効を推奨。

 Force WDM Driver To 16 Bit
 通常は無効で良い。AC97は17bit~23bitの出力にも対応してい
 るが、それ様の項目。環境によって決めれば良い。

さて・・・ASIO4ALLはカーネルミキサーをバイパスする為のもの
です。サウンドカード(サウンドチップ)がカーネルミキサーにしか
対応しておらず、ASIO規格に非対応であっても、OSのカーネル
ストリーム機能を用いる事で音声の出力が可能になります。

しかし、今度はASIOに対応するミキサーを持ったソフトウェア
(プレイヤーなど)が別に必要です。例えば、WINAMPと言う再生
ソフトはASIOプラグインを使う事で対応出来ます。また、Lilith
言うソフトは標準で対応しています。そして、対応するソフトを
使う場合は、音声出力先をASIOに設定する必要があります。

・・・

さて、本家から英語版をダウンロードして見ましたが、中々シン
プルな構成でした。今度は対応する再生ソフトを見つけて来て、
いろいろ弄って見たいと思います。
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