2012-01-19 / Trzaski, stuknięcia, skrzypnięcia, zaniki sygnału, czy zakłócenia – przewodnik do rozwiązywania problemów z interfejsami USB Audio.

 Podczas korzystania z interfejsu USB Audio wraz z komputerem użytkownika w grę wchodzi wiele czynników, które mogą powodować trzaski, stuknięcia, skrzypnięcia, zaniki sygnału, czy zakłócenia w trakcie odtwarzania i nagrywania. Ten artykuł oferuje sposoby i sugestie, które powinny rozwiązać większość tych problemów.

Ogólne

Wymagania systemowe
 
Cyfrowe nagrywanie materiału audio stawia przed komputerem użytkownika określone wymagania. Dla zapewnienia najlepszych warunków pracy warto zadbać, by system nie tylko spełniał minimum wymagań, ale oferował nieco więcej. Ważne jest sprawdzenie wymagań aplikacji co do systemu, gdyż często są one większe niż wymagania urządzenia M-Audio.
 
Najnowsze sterowniki
 
Czy zainstalowane są najnowsze sterowniki do urządzenia M-Audio dla używanego systemu operacyjnego? M-Audio regularnie uaktualnia sterowniki i jest bardzo możliwe, że jest już dostępny nowszy sterownik niż ten aktualnie zainstalowany. Najnowsze sterowniki dla urządzeń M-Audio są dostępne na stronie sterowniki/uaktualnienia.
 
Koncentratory USB
 
Czy wykorzystywany interfejs USB M-Audio jest podłączony do portu USB na klawiaturze, monitorze czy koncentratorze USB? Jeśli tak to może być źródło problemu? Należy podłączyć urządzenie bezpośrednio do komputera i sprawdzić jakość sygnału audio. Jeśli problem się utrzymuje, należy przetestować w ten sposób wszystkie dostępne porty USB.
 
Brzęczenie/pętla masy/szum elektryczny
 
W przypadku utrzymywania się stałego poziomu brzęczenia, czy buczenia o niskiej częstotliwości, prawdopodobnie w grę wchodzi pętla masy. Należy wtedy podłączyć wszystkie urządzenia do tego samego gniazdka w ścianie. Jeśli wykorzystywany jest laptop, trzeba spróbować odłączyć jego zasilanie i sprawdzić czy brzęczenie/buczenie nie znika.
 
Cyfrowa synchronizacja (taktowanie)
 
W czasie nagrywania przy użyciu wejścia czy wyjścia S/PDIF interfejsu audio USB, M-Audio, problemy z synchronizacją czy taktowaniem mogą powodować trzaski, stuki czy zniekształcenia sygnału audio. Należy najpierw przetestować nagrywanie i odtwarzanie przy użyciu wejść/wyjść analogowych. Jeśli pojawiają się te same problemy, przyczyna nie leży w łączu S/PDIF. Jeśli problem znika przy wykorzystaniu wejść/wyjść analogowych, należy spróbować poniższych sposobów sprawdzenia czy cyfrowe urządzenia są prawidłowo zsynchronizowane
  • Chociaż standardowe kable RCA mogą działać z łączami S/PDIF to nie są one niezawodne. Należy używać wyłącznie 75-omowych kabli koaksjalnych, zaprojektowanych specyficznie do cyfrowego audio
  • Podczas nagrań przez cyfrowe wejście S/PDIF w interfejsie audio USB, M-Audio, może istnieć konieczność ręcznego ustawienia urządzenia na synchronizację zewnętrzną S/PDIF z panelu kontrolnego M-Audio. To spowoduje synchronizację urządzenia M-Audio z zewnętrznym cyfrowym urządzeniem
    • Trzeba upewnić się, że częstotliwość próbkowania zewnętrznego urządzenia odpowiada tej na panelu kontrolnym M-Audio i aplikacji nagrywającej
    • Warto odnieść się do dokumentacji technicznej urządzenia w kwestii cyfrowej synchronizacji i wyboru źródła taktowania
  • Podczas odtwarzania materiału audio poprzez wyjście S/PDIF urządzenia M-Audio zewnętrzne urządzenie cyfrowe musi być skonfigurowane tak, by synchronizować się zewnętrznie do sygnału zegara przesyłanego przez interfejs M-Audio
    • Trzeba upewnić się, że częstotliwość próbkowania zewnętrznego urządzenia odpowiada tej na panelu kontrolnym M-Audio i aplikacji nagrywającej
Wadliwe kable
 
Należy przetestować różne kable USB; jeśli wykorzystywany jest długi kabel, należy spróbować z krótszym. Wadliwe kable są częstą przyczyną problemów. Kable z ziarnami ferrytu mogą pomóc zredukować hałas i poprawić stabilność i przesył sygnału. Luźne łącza mogą być przyczyną trzasków i przerw w transmisji sygnału. Należy sprawdzić połączenia kabli audio, by upewnić się czy są solidne. Jeśli hałasy pojawiają się podczas poruszania kablami, jest możliwe, że są one wadliwe. Należy wtedy sprawdzić inne kable.
 
Poniżej znajdują się rozwiązania typowych problemów pojawiających się w systemach Mac i Windows.
 
PC
 
Wielkość bufora
 
Bufory są wykorzystywane w celu zapewnienia bezproblemowej pracy sprzętu i oprogramowania poprzez obróbkę audio pakietami próbek, a nie jednej próbki na raz. Z powodu różnic pomiędzy rodzajami sprzętu komputerowego i oprogramowania, nie ma możliwości polecenia jednego dobrego ustawienia dla wszystkich systemów. Może być konieczne eksperymentowanie z różnymi ustawieniami, zanim znajdzie się idealne rozwiązanie dla swojego systemu. Celem ustawiania rozmiarów bufora jest maksymalne go zmniejszenie, lecz tak by nie słyszeć żadnych trzasków, stuków i innych zakłóceń. Jeśli bufor jest za mały, komputer nie będzie w stanie wykonać obliczeń wymaganych dla przetworzenia materiału audio na czas, i będzie słychać trzaski, stuki oraz zacinanie się przepływu sygnału audio. Natomiast jeśli ustawienie bufora będzie za wysokie, obróbka audio będzie odbywała się szybko i bez problemów, lecz aplikacja będzie reagować powoli i zawieszać się.
W celu ustawienia optymalnego rozmiaru bufora dla swojego systemu, należy zacząć od wysokiej wartości i stopniowo ją zmniejszać do momentu, gdy zaczynają się pojawiać trzaski, stuki oraz inne słyszalne zakłócenia materiału audio. Wtedy należy podnieść minimalnie rozmiar bufora, by zakłócenia zniknęły. Możliwe jest, że będzie konieczne zatrzymanie odtwarzania audio podczas zmian ustawień, ponieważ niektóre aplikację wymagają zamknięcia programu przed wprowadzeniem zmian, lub ponownego uruchomienia programu, aby zmiana rozmiaru bufora została wprowadzona.
 
Narzędzia Zarządzania Energią/Obciążeniem CPU
 
Wiele nowych płyt głównych i procesorów komputerowych ma różnorodne Narzędzia Zarządzania Energią i Obciążeniem CPU, które mogą wywierać negatywny wpływ na odtwarzanie i nagrywanie audio objawiający się pojawiającym się hałasem, trzaskami i stukami, czy zakłóceniami.
 
Konflikty IRQ
 
Współdzielenie IRQ może powodować problemy. Poniższe kroki pozwolą zdiagnozować konflikty:
  1. Należy uruchomić menadżer urządzeń (Start>Run>devmgmt.msc)
  2. Wybrać Zasoby według połączeń z menu „widok”
  3. Wybrać Żądanie przerwania (IRQ) – wyświetlona zostanie lista
  4. Znaleźć na liście „OHCI Compliant IEEE 1394 Host Controller”
  5. Sprawdzić numer PCI wymieniony przed kontrolerem FireWire
Czy inne urządzenia mają ten sam numer PCI? Jeśli urządzenia takie jak karta graficzna/wideo, kontroler sieci (Ethernet, modem, czy łącze bezprzewodowe), czy wbudowana karta dźwiękowa mają ten sam numer, to może być źródło problemu. Poza kartą graficzną/wideo, pozostałe urządzenia mogą zostać wyłączone, by wyeliminować konflikt. Należy kliknąć na nazwę urządzenia prawym klawiszem myszki i wybrać wyłącz, by wyłączyć urządzenie. By je ponownie włączyć należy wykonać te same kroki i wybrać włącz. Jeśli jest zainstalowana karta rozszerzająca FireWire, należy zamknąć komputer i przetestować kartę na innym PCI lub innym interfejsie cardbus.
 
Optymalizacja systemu
 
Aplikacje audio mogą podlegać wpływom ustawień systemu oraz innych aplikacji, czy napędów zainstalowanych w komputerze. Dla najlepszej wydajności, rekomendowane jest, by zoptymalizować system do pracy przede wszystkim z aplikacjami audio. Jest wiele różnych ustawień, które mogą zostać dostrojone, by poprawić wydajność.
Inne rozwiązania spotykanych problemów
Thesycon’s DPC Latency Checker jest darmowym narzędziem dla systemu Windows, które analizuje możliwości komputera pod kątem prawidłowej transmisji danych w czasie rzeczywistym. Może ono pomóc w znalezieniu przyczyny problemu w zakłóconej transmisji materiału audio i wideo, znanej także jako zaniki. Bardzo często takie zaniki są powodowane przez inne urządzenia w systemie, i to narzędzie jest pomocne w rozwiązywaniu problemów z konfliktami IRQ. Linki do ściągnięcia narzędzia oraz informacje odnośnie wykorzystywania znajdują się na stronie http://www.thesycon.de/eng/latency_check.shtml.
Jeśli problem się utrzymuje należy przetestować urządzenie na wszystkich portach USB. Konieczne będzie zamknięcie aplikacji przed przenoszeniem się na inny port; Windows powinien automatycznie załadować potrzebne sterowniki i powiązać je z urządzeniem w nowym porcie. Po zakończeniu operacji, należy uruchomić ponownie aplikację i przetestować jakość sygnału audio.
Dla użytkowników systemu Windows XP tylko; czy pojawiają się trzaski i stuki w sytuacji aktywności karty graficznej, czyli otwierania, zamykania czy minimalizacji okien? Czy pojawia się dźwięk suwaka przy poruszaniu myszką? Jeśli tak, należy spróbować zmniejszyć Przyspieszenie Sprzętowe karty graficznej/wideo i sprawdzić czy to usuwa problem.
Użytkownicy Windows 7 i Windows Vista mogą ustawić schemat energetyczny na wysoką wydajność i wyłączyć odłączanie portu USB w celu oszczędzania energii.
Użytkownicy Windows XP mogą wyłączyć zarządzanie energią portów USB.
 
Mac

Wielkość bufora
 
Bufory są wykorzystywane w celu zapewnienia bezproblemowej pracy sprzętu i oprogramowania poprzez obróbkę audio pakietami próbek, a nie jednej próbki na raz. Z powodu różnic pomiędzy rodzajami sprzętu komputerowego i oprogramowania, nie ma możliwości polecenia jednego dobrego ustawienia dla wszystkich systemów. Może być konieczne eksperymentowanie z różnymi ustawieniami, zanim znajdzie się idealne rozwiązanie dla swojego systemu. Celem ustawiania rozmiarów bufora jest maksymalne go zmniejszenie, lecz tak by nie słyszeć żadnych trzasków, stuków i innych zakłóceń. Jeśli bufor jest za mały, komputer nie będzie w stanie wykonać obliczeń wymaganych dla przetworzenia materiału audio na czas, i będzie słychać trzaski, stuki oraz zacinanie się przepływu sygnału audio. Natomiast jeśli ustawienie bufora będzie za wysokie, obróbka audio będzie odbywała się szybko i bez problemów, lecz aplikacja będzie reagować powoli i zawieszać się.
W celu ustawienia optymalnego rozmiaru bufora dla swojego systemu, należy zacząć od wysokiej wartości i stopniowo ją zmniejszać do momentu, gdy zaczynają się pojawiać trzaski, stuki oraz inne słyszalne zakłócenia materiału audio. Wtedy należy podnieść minimalnie rozmiar bufora, by zakłócenia zniknęły. Możliwe jest, że będzie konieczne zatrzymanie odtwarzania audio podczas zmian ustawień, ponieważ niektóre aplikację wymagają zamknięcia programu przed wprowadzeniem zmian, lub ponownego uruchomienia programu, aby zmiana rozmiaru bufora została wprowadzona.
W OS X zmiana tego ustawienia odbywa się w obrębie aplikacji nagrywającej. Znajduje się ono zwykle w menu Preferencje zlokalizowanym w menu konfiguracji audio. Należy odnieść się do podręcznika użytkownika wykorzystywanej aplikacji w celu znalezienia instrukcji jak zmienić rozmiar bufora.
 
Optymalizacja systemu
 
Aplikacje audio mogą podlegać wpływom ustawień systemu oraz innych aplikacji czy napędów zainstalowanych w komputerze. Dla najlepszej wydajności, rekomendowane jest, by zoptymalizować system do pracy przede wszystkim z aplikacjami audio. Jest wiele różnych ustawień, które mogą zostać dostrojone, by poprawić wydajność.
 
Naprawa uprawnień dysku
 
Proces zajmuje tylko kilka minut i jest generalną procedurą przeglądową systemu OS X, istotną by zapewnić prawidłowe funkcjonowanie MIDI i audio.
  1. Należy otworzyć folder Narzędzi znajdujący się na Macintosh HD>Aplikacje>Narzędzia
  2. Kliknąć podwójnie w celu otwarcia Narzędzia Dysku
  3. Wybrać Macintosh HD
  4. W zakładce Pierwszej Pomocy kliknąć Naprawa Uprawnień Dysku
Kiedy proces naprawy uprawnień jest zakończony można zamknąć Narzędzie Dysku.
 
Wyłączenie portów Bluetooth i Airport (Wi-Fi)
 
Bluetooth i Airport do łączności bezprzewodowej są znanymi przyczynami pojawiania się trzasków, stuków i zakłóceń podczas nagrywania i odtwarzania. Należy wyłączyć obydwa z poziomu Preferencji Systemu i sprawdzić ponownie jakość audio. Jeśli będą ponownie potrzebne, bardzo łatwo je włączyć.
 
Rekomendowany port USB
 
Użytkownicy ze starszymi komputerami MacBook i MacBook Pro (przed uni-body i przed serią procesorów Intel Core i) powinni upewnić się, że podłączają interfejs USB M-Audio do rekomendowanego portu USB. Poszczególne porty w tych komputerach są znane z powodowania trzasków, stuków i zaników sygnału audio.
 
Aktualizacje systemu operacyjnego
 
Czy system operacyjny jest aktualny? Ponieważ były sygnały o problemach z aplikacją do automatycznej aktualizacji systemu, rekomendowane jest ściągnięcie i zainstalowanie „Combo Update”. Instalacja tej aktualizacji jest polecana jako rozwiązanie problemu i gwarantuje, że wszystkie pliki systemowe są aktualne. Aktualizacja ta może zostać zainstalowana na istniejącym OS i nie wymaga formatowania, ani utraty żadnych danych. Dla przykładu, jeśli używany jest system OS X wersja 10.5.5, należy udać się na stronę http://www.apple.com/downloads i poszukać „10.5.5 combo update”. Zapisać odpowiedni plik, dla danego systemu operacyjnego na pulpicie. Odłączyć urządzenie M-Audio zanim przystąpi się do instalacji aktualizacji combo. Po instalacji aktualizacji, należy naprawić uprawnienia dysku (patrz wyżej), po czym odinstalować i zainstalować ponownie najnowsze sterowniki M-Audio oraz naprawić uprawnienia dysku jeszcze raz.