Шум / шипение, производимые Windows (?) На аудиовыходе (не проблема с оборудованием)

2960
Violet Giraffe

У меня в машине есть компьютер с Windows 10, который я использую в качестве головного устройства для аудиосистемы, и у меня проблемы с фоновым шумом. Я смог обнаружить его и на другом ПК с Windows 10. Шум НЕ является помехой на аналоговом выходе. Это должно быть программного обеспечения, потому что я использовал Audacity для записи выходных данных WASAPI, когда ничего не воспроизводилось, и, конечно же, шум был.

Для пояснения: следующие образцы шума записываются только с помощью программного обеспечения. Это не то, что играет с аналогового выхода ЦАП; это то, что Windows отправляет в ЦАП .

Я записал его с выхода колонок, а также с выхода виртуального кабеля VB Audio (мне абсолютно необходим виртуальный кабель). Интересно, что спектр немного отличается, но шум одинаков на обоих выходах.

Вот короткие неусиленные выборки шума, точно такие же, как записанные Audacity - без вмешательства:

Это 16-битные записи, поэтому диапазон значений семплов составляет от -32768 до +32767. Шум составляет от -8 до +8 от пика до пика, в среднем от -4 до +4. Вот форма волны и спектр шума:

Шум / шипение, производимые Windows (?) На аудиовыходе (не проблема с оборудованием)

Что может создавать этот шум и как избавиться от него или хотя бы уменьшить его? Это может показаться слишком тихим, чтобы быть проблемой, и я никогда не слышал это через наушники, но в машине, где есть хороший набор динамиков и некоторое усиление, его можно услышать довольно отчетливо, когда ничего не играет.

Я также могу подтвердить, что этот шум, который я записал на другом компьютере, действительно соответствует ощущению и характеру шума, который я слышу в своей машине.

Может ли кто-то с Windows 10 скачать Audacity и записать свой аудио-выход, чтобы узнать, насколько распространена или необычна эта проблема?

ОБНОВЛЕНИЕ : я повторил эксперимент на своем домашнем ноутбуке и настольных компьютерах, в том числе на Win 10, и также подтвердил проблему там. Все сэмплы, которые я собрал на этих двух системах, абсолютно одинаковы, в отличие от рабочего стола моего офиса, где они немного различаются по спектру шума.

ОБНОВЛЕНИЕ 2 : Важные новые выводы: 1. Я довольно четко слышу этот шум на своем домашнем ноутбуке через USB-ЦАП EMU 0404 -> 35 Вт @ 4 Ом -> полочные динамики. Мне нужно установить громкость усилителя на максимум, и тогда я это услышу. Система становится очень тихой, когда я выключаю ЦАП. 2. Я провел правильный анализ спектра шума. Хотя его амплитуда составляет всего 8, что составляет -78 дБ в 16 битах, но его спектр достигает -30 дБ. Это объясняет, почему я могу это слышать: -30 - это отчетливо слышимый тихий звук в любой приличной системе, а -40 все еще слышен, когда вы сидите близко к динамикам (что вы всегда делаете в машине, кстати). Кроме того, мой автомобильный усилитель имеет мощность 60 Вт при 4 Ом, поэтому его усиление выше, чем у моего домашнего усилителя (а также вопрос чувствительности твитера, который отличается для разных моделей).

Шум / шипение, производимые Windows (?) На аудиовыходе (не проблема с оборудованием)

7
Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был [перемещен в чат] (http://chat.stackexchange.com/rooms/49519/discussion-on-question-by-violet-giraffe-noise-hiss-produced-by-windows-on-th) , Mokubai 7 лет назад 1
Можете ли вы воспроизвести нежелательный шум в записи, когда ваша звуковая карта отключена через диспетчер устройств в Windows? Я понимаю, что вы записываете то, что Windows отправляет в ЦАП, но мне любопытно, что вы получаете, когда не задействовано стороннее аудио-программное обеспечение (например, драйвер звуковой карты). Twisty Impersonator 7 лет назад 0
Цифровой сигнал, отправляемый в ЦАП, - это числа; он не преобразуется в шум, и его форма волны ничего не говорит вам о том, что вы слышите. Звуковой шум должен возникать в или после ЦАП. Из экспериментов, которые вы описываете, звучит так, будто они возникли или объединены в ЦАП. Аппаратное обеспечение ПК имеет все виды источников шума, которые не имеют отношения к вычислениям, но могут быть на уровне, который регистрировался бы как аудиошум. ПК не предназначены для того, чтобы быть подходящими для критического воспроизведения звука. То, что вы слышите, может быть ограничением компьютерного оборудования. fixer1234 7 лет назад 0
Один из способов проверить это - подать сигнал на внешнее аудиофильное оборудование с цифровым входом. fixer1234 7 лет назад 0
@ fixer1234: Я инженер, я знаю, как это работает. И я уже в 10-й раз говорю, что операционная система или что-то внутри нее производит шум даже до того, как произойдет какое-либо аналоговое преобразование. И цифры очень хорошо переводят на шум. Смотрите спектр выше. Violet Giraffe 7 лет назад 1
Вы можете слушать цифровую информацию, и она будет звучать как шум. Вы можете выполнить анализ спектра и т. Д. Он может даже выглядеть как характеристики звукового шума, который вы слышите на выходе. Однако необработанный цифровой сигнал - это не то, что вы слышите как шум на аудиовыходе, если только он не входит в число электрических помех, попадающих в звук в ЦАП. У программного обеспечения нет способа сделать это. Во время декодирования сигнал подвергается коррекции ошибок для устранения цифрового шума. (Продолжение) fixer1234 7 лет назад 0
Если шум не является частью исходного контента, ЦАП не может преобразовать ничего в виде случайного цифрового шума в аудиошум. Если вы слышите это как аудиовыход, он должен исходить от ЦАП, а не от чего-либо до этого. И я не вижу в вашем описании ничего, что могло бы помешать этому. fixer1234 7 лет назад 0
Вы отрицаете простые факты, полученные в результате простого эксперимента. Метод наблюдения за шумом описан в моем вопросе, вы можете наблюдать за ним и играть с ним самостоятельно. Шум очень реален и присутствует на 5 из 5 протестированных систем. Если бы вы использовали какое-то программное обеспечение для маршрутизации звука в реальном времени, например AudioMulch, вы бы заметили, что оно также улавливает этот шум. Если вы должны были играть в тишину (или ничего не играть, неважно) в виртуальный кабель и перенаправить его на обычное устройство вывода с усилением, шум также усиливается и таким образом может быть очень громким. Violet Giraffe 7 лет назад 0
Некоторая часть исправления ошибок достигается путем усреднения неверных значений на основе окружающих данных. Если что-то производит цифровой шум, этот шум будет отфильтровываться при наличии контента, но, возможно, не будет эффективно устраняться при отсутствии контента (мертвая тишина). Если это так, то, по крайней мере, будет утешением то, что шум не включен в аудиоконтент. Для полного устранения может потребоваться обнуление сигнала, когда источник молчит, или эквивалент шумоподавления (смещение всего, что отличается от источника, с отрицательным значением шума). fixer1234 7 лет назад 0
@ fixer1234: шум присутствует точно так же при воспроизведении ненулевого контента. Violet Giraffe 7 лет назад 0
почему вы задаете вопросы, на которые трудно ответить и которые хорошо восстановлены? почему ты делаешь нас всех неудобными? [голосование, чтобы закрыть как слишком трудно] mlvljr 7 лет назад 0
на серьезной ноте, интересно, что произведет что-то вроде https://blogs.msdn.microsoft.com/matthew_van_eerde/2008/12/16/sample-wasapi-loopback-capture-record-what-you-hear/ mlvljr 7 лет назад 0
@mlvljr: хорошая находка! Но, к сожалению, это не работает для меня - не в состоянии захватить что-либо, когда ничего не играет, но также и после очень небольшого количества семплов, когда что-то * играет *. `silence.exe` тоже не работает. Я предполагаю, что это не было проверено на Windows 10. Я посмотрел на источники, но они не очень хорошо структурированы, и у меня нет первой идеи об аудио API для Windows, так что нет никаких шансов, что я смогу это исправить. Violet Giraffe 7 лет назад 0
@VioletGiraffe Я собираюсь попробовать что-то на своих окнах сегодня / завтра, надеюсь, что-нибудь придет (может быть, напишу простое приложение в Qt Creator, также будучи самим Qt :)) mlvljr 7 лет назад 0
КСТАТИ! Говорят, что WASAPI * предназначен для того, чтобы ничего не захватывать, пока ничего не играет, что немного оживляет (т. Е. Windows * думает, что ничего не играет, когда вы получаете шумный вывод) mlvljr 7 лет назад 0
@mlvljr: Да, я заметил этот бит в описании. Но так как он не работал должным образом, когда я играл какую-то музыку, я не могу назвать эксперимент окончательным. Violet Giraffe 7 лет назад 1
Давайте [продолжим это обсуждение в чате] (http://chat.stackexchange.com/rooms/49648/discussion-between-mlvljr-and-violet-giraffe). mlvljr 7 лет назад 1
Просто из любопытства: этот шум находится на уровне около 0,01% (4/33000) от максимальной амплитуды или на порядок на 40 дБ ниже максимальной амплитуды. Оставляя фактический пик около -6 дБ, это все еще оставляет хорошие 30-35 дБ ниже фактического пика. Какой у вас сценарий использования, когда вы обнаружили, что это проблема? a CVn 7 лет назад 0
Как я уже упоминал в своем обновлении к вопросу, динамика 40 дБ вполне соответствует возможностям среднего слушателя и средней звуковой системы. Usecase # 1 - это стереосистема в моей машине, где в тихой обстановке и при неработающем двигателе я слышу фоновый шипение сразу же, как только загружается Windows. Пример №2 - это моя домашняя стереосистема, где я слышу шум, когда я устанавливаю громкость 35-ваттного усилителя на максимум. Violet Giraffe 7 лет назад 0
Вы можете возразить, что я получил слишком большое усиление на автомобильном усилителе, но на самом деле это не так, он хорошо сбалансирован с динамиками и едва достигает неудобной громкости при настройках громкости 100%. Violet Giraffe 7 лет назад 0

4 ответа на вопрос

4
Jens Ehrich

Если вы этого еще не сделали, убедитесь, что все входы отключены и не являются частью микса, который вы записываете. То, что вы записываете то, что отправляется в ЦАП, не означает, что Windows еще не смешала электрические помехи на входе. Фактически, я бы полностью отключил вход и снизил громкость записи на миксе до нуля.

Чтобы определить, связана ли проблема с оборудованием или драйвером, я бы установил другую операционную систему на временный диск или загрузился с USB-ключа ( https://www.ubuntu.com/download/desktop/create-a-usb-stick на окнах ).

Если проблема исчезнет, ​​то это проблема с драйверами, и у вас может быть возможность исправить ее, установив вручную другую версию драйвера или даже общую версию, если она существует. Существует небольшая вероятность того, что это аппаратная ошибка, обнаруженная специфической для драйвера функцией.

Если проблема не устраняется, то это скорее всего аппаратная ошибка. Я все еще проверю, где в процессе загрузки начинается шум (включение питания, после аппаратного инициализации и POST, во время загрузки ОС, после воспроизведения первого звука ОС, после запуска приложения). Если это после запуска ОС, то вам может повезти с драйверами. Если это до запуска ОС, то, скорее всего, вы ничего не можете сделать, за исключением обновления прошивки.

Удачи!

Обновление 1

Я воссоздаю ваши результаты, используя следующие шаги:

  • Запишите выход динамика через WASAPI
  • Экспортируйте файл в файл WAV
  • Откройте сохраненный файл
  • Усиление + 50 дБ

В результате получается значительное количество шума, и анализ спектра имеет ту же форму, что и ваш.

Я также воссоздал результат, используя эти шаги:

  • Генерация 30-ти тишины в Audacity
  • Экспортируйте файл в файл WAV
  • Откройте сохраненный файл
  • Усиление + 50 дБ

Вывод: звук, который вы видите, генерируется алгоритмом, который сохраняет файл. Звук, который вы слышите, генерируется в другом месте, вероятно, типичный шум линии.

В качестве доказательства попробуйте записать выход динамика и перед сохранением примените усиление. Если вы используете последнюю версию Audacity, вы получите ошибку переполнения значения b / c, она не может справиться с усилением полной тишины. Если в выборе есть хотя бы одно ненулевое значение, усиление работает.

Обновление 2

Еще одно доказательство: попробуйте сохранить запись как 64-битные необработанные данные, а затем импортировать их снова. Для меня это приводит к файлу без шума, который не может быть усилен снова.

Вы сказали, что «использовали Audacity для записи выходных данных WASAPI, когда ничего не воспроизводилось, и, конечно же, шум есть». Это может означать, что один из входов (например, микрофон) постоянно микшируется (т.е. воспроизводится). Если у вас есть микрофонный или линейный вход в системе, это легко возможно. Jens Ehrich 7 лет назад 0
Микрофон редко есть, но в каждой тестируемой системе есть линейный вход, хотя обычно он отключен. Во всяком случае, я отключил все входы, и ничего не изменилось. Это не так. Violet Giraffe 7 лет назад 0
Вот аналогичная запись на моем T430 с аудиочипом Realtek High Definition: https://drive.google.com/open?id=0Byx7IqrfztmcQ2ZOR3hCb1V1Q2M. Записал вывод динамика через WASAPI в последней версии Audacity Portable. Файл не показывает никаких признаков шума, даже если нормализовано до -1 дБ. Это почти новая установка последней версии Win10 LTSB, и мой текущий драйвер - v6.0.1.7614 от 2015-09-15 от Realtek Semiconductor Corp. Я предлагаю попробовать загрузиться с нового / другого экземпляра ОС, чтобы устранить любое установленное программное обеспечение, которое может быть причиной этого. Jens Ehrich 7 лет назад 0
Шум прямо здесь. Вы делаете ту же ошибку, что и другие комментаторы, не используя нужные инструменты: http://i.imgur.com/fWnaM8I.png Подсказка: откройте этот WAV в Audacity и примените усиление +48 дБ. Violet Giraffe 7 лет назад 0
На самом деле, я использую те же инструменты, которые вы, однако, не сохраняли перед анализом. Jens Ehrich 7 лет назад 0
Да, мне было интересно, откуда возникла ошибка «Переполнение значения». Очень хорошая работа. Так что то, что я изучал до сих пор, выглядит не более как ошибка Audacity. И все же программное обеспечение Audiomulch (которое мне нужно в моей машине) также подхватывает его и четко переводит на динамики. Вот скриншот того, как подключается плагин VST EQ / анализатора спектра на пути прохождения звука: http://i.imgur.com/R4SYcrs.png Так что пока ваши выводы не приближают меня к решению актуальной проблемы, вы полностью разобрали мой метод изучения вопроса, и у меня нет выбора, кроме как наградить вас за тщательность :) Violet Giraffe 7 лет назад 0
Шум, вероятно, возникает при преобразовании в 16-битный формат в некоторой точке цифрового тракта, как это было при сохранении файла. Это либо ошибка реализации в алгоритме преобразования (0 всегда должно округляться до 0 IMO), либо побочный эффект дизеринга (https://en.wikipedia.org/wiki/Audio_bit_depth). Если вы можете найти неправильное преобразование, вы можете пропустить его или перейти на 32-разрядную обработку. Чтобы проверить эту теорию, попробуйте воспроизвести 32-битный файл WAV в машине без какой-либо обработки. Jens Ehrich 7 лет назад 2
0
Sir Adelaide

Похоже, что это распространенная проблема для людей, использующих карты RealTek, часто встроенные в материнскую плату ( источник )

Решения, как правило,

  • получить другую звуковую карту другого производителя
  • отключить "PC Beep" ( источник 2 )

(Да, я читал, что вы ищете программную проблему Windows, а не аппаратную часть. Я предполагаю, что проблемы RealTek лежат в программном драйвере.)

Это странно. И хотя эти источники говорят, что ... Мне интересно, почему ... Journeyman Geek 7 лет назад 0
На самом деле, только половина протестированных мной компьютеров использует кодек Realtek. Целевой ПК, где это является заметной проблемой, использует звуковую карту ODAC USB и даже не имеет звукового чипа Realtek (есть встроенный кодек, но он от другого производителя). А мой домашний ноутбук использует USB-интерфейс Creative EMU 0404 (но имеет встроенный Realtek). Violet Giraffe 7 лет назад 0
-1
enconn

Если вы используете HDMI или ЛЮБОЙ другой вид цифрового звукового выхода, вы можете услышать, что между системой и цифровым ресивером в динамике сохраняется живое звучание для преобразования цифрового сигнала в аналоговый для динамика. Для вашей ситуации с автомобилем я бы рекомендовал использовать RPI в качестве интегрированного решения, чтобы избежать подобных проблем. Что касается настольных компьютеров, я готов поспорить, что вы оставите громкоговорители полностью включенными и используете систему для регулировки громкости. В этом случае звук, который вы слышите, представляет собой смесь системы, поддерживаемую цифровым и входным питанием динамика. Та же самая идея для гитарного усилителя, который включен полностью без подключения, вы все еще можете услышать некоторый статический шум. Поэтому немного понизьте громкоговорители (на 75%) и используйте их ручное управление для изменения громкости. После того, как вы оптимизировали уровень / качество сумм, на которых компьютеры передают данные, вы можете найти область, в которой громкоговорители громче всего / не разговаривают с вами, и играть оттуда. Это действительно игра в две системы для получения наилучшего качества без перерасхода передаваемой мощности и усиленной мощности на динамике. Если вы переусердствуете, вы получите эффект, который вы описали в своих аудиоклипах.

Это не HDMI в моей машине, это USB DAC (тот, который использует стандартный протокол и не требует драйвера). А остальные 3 системы используют встроенный кодек Realtek Violet Giraffe 7 лет назад 0
К сожалению, вы не читали внимательно прочитайте мой вопрос, особенно ту часть, где я объясняю, что шум возникает еще до любых аналоговых преобразований. Я успешно записал шум ПРОГРАММНО. Это не то, что играет ЦАП, это то, что Windows посылает в ЦАП. Violet Giraffe 7 лет назад 1
-1
lasan

Это не окна, посылающие вам звуки, а ваша звуковая карта, Audacity делает петлю обратно с выхода звуковой карты, а не только из окон, убедитесь, что все ваши компьютеры правильно заземлены. Уточни это у электрика, у меня тоже была такая же проблема. Я исправил это, правильно заземлив все устройства, и проверил, что ваш ноутбук издает тот же звук, когда работает от батареи. Я скачал Audacity и проверил мой звук, и не было никаких проблем. Я также использую Windows 10. Надеюсь, это помогло.

То, что вы говорите, было бы правдой, если бы я взял кусок аналогового кабеля для физического зацикливания сигнала с _analog_ выхода на _analog_ вход, но это не то, что я сделал. Цикл Audacity - программный, а не аппаратный. Заземление не имеет к этому никакого отношения. Кроме того, вы, вероятно, не использовали правильные инструменты для анализа сделанной вами записи. Не могли бы вы отправить его мне? Как я уже сказал, это происходит на 4 из 4 различных компьютеров, на которых я его тестировал, поэтому могу поспорить, что это происходит и в вашей системе. Violet Giraffe 7 лет назад 0