ちょうど1年前から気になっていた「USBオーディオの音飛び問題」。
先日ひょんなことから「オンボードサウンドでも特定のゲームタイトルの音声がおかしくなる問題」に直面し、USB DACを再検証していたところ………音飛びの原因がわかったのです。
Windows11でUSBオーディオが音飛びする問題「UAC2.0」のデバイスが原因か
ちょうど1年前から気になっていた「USBオーディオの音飛び問題」。
先日ひょんなことから「オンボードサウンドでも特定のゲームタイトルの音声がおかしくなる問題」に直面し、USB DACを再検証していたところ………音飛びの原因がわかったのです。
どうやらUAC2.0（USB Audio Class 2.0）のデバイスで音飛びが発生しているもよう。
簡単に説明するとUAC1.0と2.0というUSBオーディオの規格があり、1.0はパソコンだけでなくマルチプラットフォーム、PS5やSwitchといったゲーム機にも対応する互換性の高いモードで、2.0はパソコンのみ、それも専用のドライバーを必要とするモードなのですが、1.0は扱えるオーディオのフォーマットが「PCM 96kHz/24bit」までに制限される一方、2.0はそれ以上の形式（384kHz/32bitのPCM音源だけでなくDSDにも対応）を再生できる仕様になっています。
数字からわかるように、2.0のほうが新しくてより高度なオーディオに対応しています。
もともとはデバイス専用のドライバーのインストールが必要でしたが、現在ではWindows側の対応によりOSの標準ドライバーでもUAC2.0を動作させることが可能になっています。
そしてUAC2.0はアイソクロナス転送というデバイス側で独立したクロックの同期、つまりホスト側に依存しない信号の処理が可能になっていて、「ジッター」と呼ばれるタイミングのズレの影響を受けにくい設計が売りになっています。
それが音飛びの原因になっているのではないかと思ったのですｗｗｗ
USBオーディオデバイスにはUAC2.0と1.0を物理的に切り替えられる機構を備えているものがあり、ためしにUAC1.0で接続してみると……
当然、Windowsでは出力の形式が24ビット、96000Hzまでに制限されます。
「xduoo audio(FS)」のFSはUSB Full Speed、つまりUSB1.1の帯域である12Mbpsで動作していることを示しています。
USBの世代や規格はスループット（帯域：いわゆる転送速度と呼ばれているアレ）の強化に注力されているため、新しいからといって遅延が劇的に改善されているわけではないのです。
たしかに次世代のUSB規格のほうがスペック上は有利なのですが、スループットはともかくレイテンシー（遅延）はUSBそのものの設計とデバイス側の応答速度がボトルネックとなっているからです。
この状態でしばらく音楽を再生し、音飛びするか検証しました。
………
ビンゴ！！
音飛びしません！ｗｗ
そういうことだったのかｗｗｗ
いろいろなUSBオーディオ製品が存在しますが、サウンドのプロパティで詳細→既定の形式から選択できる数値が「24ビット、96000Hz以下」であれば、それはUAC1.0であると考えられます。
UAC1.0のデバイスを使っている人は、そもそも音飛びとは無縁であるはずです。
だから「音飛びが何のことかわからない」というのは正常です。
ところがUAC2.0のDACやオーディオインターフェースは音飛びするかも………。
特に「ハイレゾ」をうたっている製品は高音質＝UAC2.0の設計である可能性が高いため注意を要します。
その解決法が今回わかったということなのです。
DACはまだマシですが、オーディオインターフェースの場合は「USBクラス・コンプライアントモード」というモードに切り替えるのが実質UAC1.0で動作させることになるものの、肝心の録音機能が大幅に犠牲になります。
超低遅延の処理や専用ドライバーによる動作が一切できなくなるので、収録やDTMの用途ではかなり致命的。
作曲や演奏をする人は音飛びを妥協するしかないのか…？
どういうPC構成なら安定するのか皆目わからない。
Macでも似たような音飛びがあるといわれているし；
結論、UAC1.0に切り替えれば音飛びは解消される。
96kHz/24bit以下のUSBオーディオデバイスは（UAC1.0と考えられるので）問題なし。
よくわからんが正常に動作するのでヨシ！
UAC2.0でしか動作できない製品はあきらめるしかなさそう。
たとえばSound BlasterX G6やG5はモード変更ができず音飛びに対処できない。
Sound Blaster Commandの「セッティング」→「デバイス」に「USBオーディオの接続性」という項目があるが、ここでUAC1.0っぽい設定にしてもフォーマットの上限が高いままなのでPCとの接続時には実質2.0で動作しているようだ。
USBオーディオとしてではなく、光デジタルかLINE入力で使用する必要がある。
G1はUAC1.0っぽいので音飛びが起こらないことを確認済み。
G8は物理的に2つのUSBポートを備え、一方がUAC1.0に対応しているためゲーム機と接続できるようになっている。
俗っぽくいえばUAC1.0というのは「レガシー」「互換モード」なのですが、実際のところ2.0よりもまともに動作するのであれば、決して時代遅れの規格ではありません。
どうして本格オーディオや業務用のレコーディング機材にもかかわらずビット深度とサンプリング周波数の低い製品があるのかと不思議に思っていたのですが、UAC1.0/2.0とドライバーの問題を避けるためというのが有力ですね。
いたずらにスペックを上げてもトラブルの元になるだけなので……
しかしマーケティングとしては目に見えるスペックを高く設計したほうが有利のため、そういう製品が世にはびこっているわけです。
それで見かけ上のスペックと実際の動作が乖離している製品が量産される。
レビューすら捏造が多いのが現状ですから……
このような音飛びを検出するにあたっては、そのノイズの性質上リアルタイムに聞いていなければならないため、録音したファイルから波形編集ソフト等で抽出するといった方法ではかえって手間がかかるものです。
一般的に音源のノイズチェックには密閉型ヘッドホンやIEMを使用しますが、とにかく時間のかかる検証なので開放型ヘッドホンがとても快適でした。
正直買って失敗したと思っていたATH-R70xaが思いのほか役に立ったわｗ
軽微な音飛びではあるのですが無視はできません。
再生環境によるノイズなのか、音源自体に乗っているノイズなのかを切り分けることは重要。
音質というのは聞く人の「好み」に過ぎないが、音飛びは誰が聞いても「ノイズ」だからです。
オーディオはデータの形式よりも、最終的に出力されるアナログ回路の設計や品質のほうが「音質」に影響するため、UAC1.0だからといって2.0より “音が悪くなる” というわけではない点に留意してください。
音質以前に正常に再生されていない音飛びのほうがよほど問題ではないでしょうか。。。
また音質はDAC/アンプだけでなくヘッドホンやイヤホンによっても変わるし、聞く人の好みや「先入観」によっても大きく変わってくるため、「良し悪し」や「優劣」といった基準では判断できないことも覚えておいてくださいね。
デバイス側がUAC1.0に対応していることが前提なので、非対応のDACを接続してもPC側の設定でどうにかできるものではないことに注意。
UAC1.0対応を明記されている製品を選ぶのが一番確実。
PS4などのゲームコンソールで使用できるものはUAC1.0に “も” 対応していると考えられますが、PCとの接続時にはUAC2.0で動作してしまうものはやはり音飛びの可能性があります。
デバイス側に明確な切り替えスイッチを備えているものや、USBポートが複数あってPC用とモバイル用に分かれているものを選びましょう。
簡単に説明するとUAC1.0と2.0というUSBオーディオの規格があり、1.0はパソコンだけでなくマルチプラットフォーム、PS5やSwitchといったゲーム機にも対応する互換性の高いモードで、2.0はパソコンのみ、それも専用のドライバーを必要とするモードなのですが、1.0は扱えるオーディオのフォーマットが「PCM 96kHz/24bit」までに制限される一方、2.0はそれ以上の形式（384kHz/32bitのPCM音源だけでなくDSDにも対応）を再生できる仕様になっています。
数字からわかるように、2.0のほうが新しくてより高度なオーディオに対応しています。
もともとはデバイス専用のドライバーのインストールが必要でしたが、現在ではWindows側の対応によりOSの標準ドライバーでもUAC2.0を動作させることが可能になっています。
そしてUAC2.0はアイソクロナス転送というデバイス側で独立したクロックの同期、つまりホスト側に依存しない信号の処理が可能になっていて、「ジッター」と呼ばれるタイミングのズレの影響を受けにくい設計が売りになっています。
それが音飛びの原因になっているのではないかと思ったのですｗｗｗ
USBオーディオデバイスにはUAC2.0と1.0を物理的に切り替えられる機構を備えているものがあり、ためしにUAC1.0で接続してみると……
当然、Windowsでは出力の形式が24ビット、96000Hzまでに制限されます。
「xduoo audio(FS)」のFSはUSB Full Speed、つまりUSB1.1の帯域である12Mbpsで動作していることを示しています。
USBの世代や規格はスループット（帯域：いわゆる転送速度と呼ばれているアレ）の強化に注力されているため、新しいからといって遅延が劇的に改善されているわけではないのです。
たしかに次世代のUSB規格のほうがスペック上は有利なのですが、スループットはともかくレイテンシー（遅延）はUSBそのものの設計とデバイス側の応答速度がボトルネックとなっているからです。
この状態でしばらく音楽を再生し、音飛びするか検証しました。
………
ビンゴ！！
音飛びしません！ｗｗ
そういうことだったのかｗｗｗ
いろいろなUSBオーディオ製品が存在しますが、サウンドのプロパティで詳細→既定の形式から選択できる数値が「24ビット、96000Hz以下」であれば、それはUAC1.0であると考えられます。
UAC1.0のデバイスを使っている人は、そもそも音飛びとは無縁であるはずです。
だから「音飛びが何のことかわからない」というのは正常です。
ところがUAC2.0のDACやオーディオインターフェースは音飛びするかも………。
特に「ハイレゾ」をうたっている製品は高音質＝UAC2.0の設計である可能性が高いため注意を要します。
その解決法が今回わかったということなのです。
DACはまだマシですが、オーディオインターフェースの場合は「USBクラス・コンプライアントモード」というモードに切り替えるのが実質UAC1.0で動作させることになるものの、肝心の録音機能が大幅に犠牲になります。
超低遅延の処理や専用ドライバーによる動作が一切できなくなるので、収録やDTMの用途ではかなり致命的。
作曲や演奏をする人は音飛びを妥協するしかないのか…？
どういうPC構成なら安定するのか皆目わからない。
Macでも似たような音飛びがあるといわれているし；
結論、UAC1.0に切り替えれば音飛びは解消される。
96kHz/24bit以下のUSBオーディオデバイスは（UAC1.0と考えられるので）問題なし。
よくわからんが正常に動作するのでヨシ！
UAC2.0でしか動作できない製品はあきらめるしかなさそう。
たとえばSound BlasterX G6やG5はモード変更ができず音飛びに対処できない。
Sound Blaster Commandの「セッティング」→「デバイス」に「USBオーディオの接続性」という項目があるが、ここでUAC1.0っぽい設定にしてもフォーマットの上限が高いままなのでPCとの接続時には実質2.0で動作しているようだ。
USBオーディオとしてではなく、光デジタルかLINE入力で使用する必要がある。
G1はUAC1.0っぽいので音飛びが起こらないことを確認済み。
G8は物理的に2つのUSBポートを備え、一方がUAC1.0に対応しているためゲーム機と接続できるようになっている。
俗っぽくいえばUAC1.0というのは「レガシー」「互換モード」なのですが、実際のところ2.0よりもまともに動作するのであれば、決して時代遅れの規格ではありません。
どうして本格オーディオや業務用のレコーディング機材にもかかわらずビット深度とサンプリング周波数の低い製品があるのかと不思議に思っていたのですが、UAC1.0/2.0とドライバーの問題を避けるためというのが有力ですね。
いたずらにスペックを上げてもトラブルの元になるだけなので……
しかしマーケティングとしては目に見えるスペックを高く設計したほうが有利のため、そういう製品が世にはびこっているわけです。
それで見かけ上のスペックと実際の動作が乖離している製品が量産される。
レビューすら捏造が多いのが現状ですから……
このような音飛びを検出するにあたっては、そのノイズの性質上リアルタイムに聞いていなければならないため、録音したファイルから波形編集ソフト等で抽出するといった方法ではかえって手間がかかるものです。
一般的に音源のノイズチェックには密閉型ヘッドホンやIEMを使用しますが、とにかく時間のかかる検証なので開放型ヘッドホンがとても快適でした。
正直買って失敗したと思っていたATH-R70xaが思いのほか役に立ったわｗ
軽微な音飛びではあるのですが無視はできません。
再生環境によるノイズなのか、音源自体に乗っているノイズなのかを切り分けることは重要。
音質というのは聞く人の「好み」に過ぎないが、音飛びは誰が聞いても「ノイズ」だからです。
オーディオはデータの形式よりも、最終的に出力されるアナログ回路の設計や品質のほうが「音質」に影響するため、UAC1.0だからといって2.0より “音が悪くなる” というわけではない点に留意してください。
音質以前に正常に再生されていない音飛びのほうがよほど問題ではないでしょうか。。。
また音質はDAC/アンプだけでなくヘッドホンやイヤホンによっても変わるし、聞く人の好みや「先入観」によっても大きく変わってくるため、「良し悪し」や「優劣」といった基準では判断できないことも覚えておいてくださいね。
デバイス側がUAC1.0に対応していることが前提なので、非対応のDACを接続してもPC側の設定でどうにかできるものではないことに注意。
UAC1.0対応を明記されている製品を選ぶのが一番確実。
PS4などのゲームコンソールで使用できるものはUAC1.0に “も” 対応していると考えられますが、PCとの接続時にはUAC2.0で動作してしまうものはやはり音飛びの可能性があります。
デバイス側に明確な切り替えスイッチを備えているものや、USBポートが複数あってPC用とモバイル用に分かれているものを選びましょう。
この記事へのコメント