WASAPI的全稱是Windows Audio Session API（Windows音頻會(huì)話API），是從Windows Vista之后引入的UAA（Universal Audio Architecture）音頻架構(gòu)所屬的API。WASAPI在Windows Vista、Windows 7、Windows Server 2008 R2系統(tǒng)中所使用。WASAPI允許傳輸未經(jīng)修改的比特流到音頻設(shè)備，從而避開SRC（Sample Rate Conversion，取樣率轉(zhuǎn)換器）的干擾。

對(duì)于Windows XP來說，與WASAPI類似的通道為ASIO。

來歷

大約在Windows 98/ME末期，使用電腦播放DVD時(shí)的AC3與DTS數(shù)字訊號(hào)已經(jīng)可以從聲卡上的數(shù)字同軸/光纖輸出，不會(huì)有被SRC(Sample Rate Conversion，取樣率轉(zhuǎn)換器)干擾的問題，但到了Windows 2000時(shí)代卻反而送不出去，直到Windows 2000 SP2后才解決這個(gè)問題，至此聲卡更新驅(qū)動(dòng)程序后就可以搭配播放軟體將AC3或DTS數(shù)字訊號(hào)輸出。不過要注意的是，這個(gè)格式是48kHz 16bit，對(duì)于音樂CD所使用的44.1kHz 16bit，所以其中必須有一個(gè)轉(zhuǎn)換過程，但只有一些專業(yè)聲卡可以做到不經(jīng)過轉(zhuǎn)換即可傳輸。聲卡市場萎縮，集成聲卡大行其道，數(shù)字輸出也幾乎都是標(biāo)準(zhǔn)配備，可是要能做到原封不動(dòng)輸出44.1kHz 16bit的數(shù)字訊號(hào)，還是有困難，于是有些人想的是將聲音訊號(hào)通過良好的算法進(jìn)行up-sampling后再來送出 (即Foobar2000+PPHS/SSRC的方案)，也拉高聲卡的數(shù)字輸出標(biāo)準(zhǔn)到24bit 96kHz，這個(gè)方法雖然不能原汁原味輸出44.1kHz 16bit的數(shù)字信號(hào)，但起碼我們可以選擇更好的up-sampling算法而避開SRC。

WASAPI是微軟從Vista時(shí)代提出的新的音頻架構(gòu)UAA里的API（應(yīng)用程序接口），它可以使用戶不必去購買昂貴的專業(yè)聲卡就能獲得完美的未經(jīng)SRC干擾過的不同采樣率和精度的數(shù)字音頻輸出。事實(shí)上我們除了能夠通過WASAPI輸出未經(jīng)污染的44.1kHz 16bit的CD數(shù)字信號(hào)，我們還可以無損輸出其他采樣率和精度的音頻信號(hào)，甚至包括藍(lán)光碟內(nèi)帶的LPCM多聲道信號(hào)。接下來我們就來看看這個(gè)全新的UAA音頻架構(gòu)以及WASAPI。

關(guān)于新音頻架構(gòu)UAA

在過去，聲卡廠商例如Creative、Realtek等，為了讓使用者透過自家編寫的控制臺(tái)來進(jìn)行各方面關(guān)于音頻設(shè)備的設(shè)定，所以編寫驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，必須在Kernel Mode（內(nèi)核模式）這個(gè)層級(jí)撰寫相當(dāng)多的代碼來提供調(diào)用，使得使用者的操作設(shè)定能夠直達(dá)硬件層。然而這對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定度是一個(gè)很不好的影響，稍微有一點(diǎn)點(diǎn)意外狀況，會(huì)因?yàn)檫@些功能跑在Kernel Mode而導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)，所以這也造成Microsoft決定在Windows Server 2003上是預(yù)設(shè)關(guān)閉音頻功能，想要使用音頻功能必須自行到服務(wù)器設(shè)定里面去啟用。

而這個(gè)問題在 Vista 時(shí)代有所改善了。Microsoft要求所有音頻設(shè)備的廠商必須遵循UAA的架構(gòu)來開發(fā)驅(qū)動(dòng)程式，也為了配合UAA架構(gòu)，Vista可以說是整個(gè)翻新了音訊處理流程，許多原本需要寫在Kernel Mode的聲卡功能，需要改寫到User Mode（用戶模式）去，進(jìn)而增加了系統(tǒng)穩(wěn)定度。

圖1 UAA架構(gòu)框架圖

從圖1中我們可以看出，Windows Vista的音效架構(gòu)起了大幅度的變化，主要的Kernel Mode只剩下音效驅(qū)動(dòng)的部分，而過去微軟所制定出來的MME以及DirectSound API便不再直接起作用，取而代之是以WASAPI（Windows Audio Session API）來模擬這些舊有的API。

設(shè)計(jì)思路與原理編輯

WASAPI采用了以“Session”為概念的思路，當(dāng)不同的應(yīng)用程序調(diào)用WASAPI，它們的需求會(huì)被各自獨(dú)立成不同的Session進(jìn)行音訊處理，處理過程會(huì)經(jīng)過多個(gè)不同功能的APO（Audio Processing Objects，音頻處理對(duì)象），這些APO主要用來處理音量增益、格式轉(zhuǎn)換及混音等功能，但并不包括SRC的動(dòng)作，如上文所述，所以可以保持音頻不因轉(zhuǎn)換而造成失真。

在WASAPI中，通過2條路徑來訪問Kernal Mode（內(nèi)核模式）：

1. Shared Mode（共享模式）

如上文所述，WASAPI這個(gè)新的API是以Session為概念，當(dāng)不同的應(yīng)用程式調(diào)用WASAPI，它們的需求會(huì)被各自獨(dú)立成不同的Session進(jìn)行音訊處理。從詞條圖片中的設(shè)計(jì)圖里可以發(fā)現(xiàn)，每一個(gè)應(yīng)用程式都有一個(gè)入口，然后在Audio Engine內(nèi)，經(jīng)過Microsoft的APO(Audio Processing Object)，再經(jīng)過第三方廠商編寫的sAPO(System Effects Audio Processing Object)，聲音訊號(hào)經(jīng)一連串的處理，再進(jìn)入Device Pipe階段，這里要進(jìn)行混音操作。有軟件混音動(dòng)作，就可能會(huì)經(jīng)過SRC，也可能產(chǎn)生其他人耳不易發(fā)現(xiàn)但數(shù)據(jù)上確實(shí)有變化的操作，再加上聲音訊號(hào)還要經(jīng)過APO與sAPO等的調(diào)整 (例如低音增益、環(huán)繞音效等功能)，所以聲音訊號(hào)要經(jīng)過層層關(guān)卡，不但傳遞路徑長，也無法保證資料的原始性。而音頻流程處理的改變，最明顯的當(dāng)屬每個(gè)應(yīng)用程式有自己的音量控制，這在Windows XP/2003以前的操作系統(tǒng)，是完全沒有見過的操作方式。

共享模式架構(gòu)圖

2. Exclusive Mode（獨(dú)占模式）

也許您已經(jīng)注意到，從Windows Vista開始，音頻設(shè)備中有一個(gè)「允許應(yīng)用程序獨(dú)占控制該設(shè)備」的設(shè)置，這到底是做什么用的呢？這個(gè)「允許應(yīng)用程序獨(dú)占控制該設(shè)備」就是上面UAA音頻架構(gòu)說明圖中的Exclusive Mode（獨(dú)占模式）。應(yīng)用程式在一般情況下都是走Shared Mode（共享模式）那條路徑，這個(gè)路徑被稱作通道，根據(jù)上面關(guān)于共享模式的介紹，所有的聲音訊號(hào)都會(huì)轉(zhuǎn)送至Audio Engine（音效引擎）部分，使得或多或少被改變了原始內(nèi)容。而當(dāng)應(yīng)用程序發(fā)出使用獨(dú)占模式的需求后，系統(tǒng)會(huì)切斷共享模式這一條路徑，聲音訊號(hào)就會(huì)直接送達(dá)Kernel Mode最后到達(dá)底層的音頻設(shè)備后輸出，音頻設(shè)備在此時(shí)也會(huì)完全100%配合獨(dú)占模式送來的音頻格式進(jìn)行處理。

獨(dú)占模式設(shè)置選項(xiàng)

通過以上的設(shè)計(jì)我們知道，從Vista開始，我們有一個(gè)很明確的通道可以來讓聲卡直接處理最原始的數(shù)字訊號(hào)，不會(huì)再經(jīng)過諸如SRC或其他轉(zhuǎn)換后造成的訊號(hào)失真了，也能保證聲卡不論在數(shù)字輸出還是模擬輸出上，都能直接用原始音頻信號(hào)來處理，而不是使用操作系統(tǒng)層層加料（即Shared Mode下）后的污染信號(hào)，這個(gè)也就是音樂愛好者和電影愛好者常掛在嘴邊的bit-exact或者bit-perfect了。

功能

在Windows Vista和Windows 7中，您可以使用WASAPI通道欣賞音樂，從而避開系統(tǒng)音染，避免SRC造成的失真。

Foobar2000中的WASAPI輸出設(shè)置

在Windows XP中，因?yàn)椴]有引入U(xiǎn)AA，所以并不存在WASAPI，但您仍然可以通過之前提到的ASIO來欣賞高保真音樂。

注意事項(xiàng)

當(dāng)使用WASAPI + 獨(dú)占模式 輸出時(shí)，您會(huì)發(fā)現(xiàn)其他所有的系統(tǒng)音效都聽不到了。這個(gè)自然是因?yàn)楠?dú)占了輸出設(shè)備而導(dǎo)致其他聲音信號(hào)無法輸出。

除此之外您也無法從系統(tǒng)音量那邊調(diào)整音量大小，這是正常的，請(qǐng)參考上面的UAA架構(gòu)圖，因?yàn)橐呀?jīng)跳過右邊的Audio Engine，此處包括了音量控制與合成器，因此跳過此處后，您調(diào)整系統(tǒng)音量大?。ㄏ喈?dāng)于您在調(diào)整Audio Engine）當(dāng)然是沒有任何作用的。而且，為了您音質(zhì)的純凈，也不適宜調(diào)整播放軟件上的音量控制，應(yīng)該保持在最大聲處，因?yàn)橐坏┱{(diào)整音量，就是將數(shù)字信號(hào)用某些算法降低音量后再輸出，品質(zhì)多少會(huì)受到影響，對(duì)于要外接 DAC/AVR的玩家來說，也等于是因?yàn)檎{(diào)整音量而導(dǎo)致輸出的不是原始信號(hào)。