PCオーディオ
USB-DACとヘッドフォンアンプが一体になったもの、プリアンプとしての機能を備えたもの、アンプ一体型となってスピーカーに接続するものなど様々な形態がある。USB端子とヘッドフォン端子があるだけの安価かつ簡素な製品から、多種の入出力端子を備えた据え置きタイプなど様々なタイプが存在する。ポータブル型の場合はPCよりもスマートフォンやDAPへの接続を主眼に置いている場合が多く、バッテリーを備え、接続端子もUSBのほか、コアキシャル(同軸)や光ケーブル接続も考慮されている。
入力側のUSB端子は据え置き型なら通常のBタイプ、ポータブル型ならMini-Bやmicro-B端子となっている。USBケーブルもオーディオグレードの製品が多く発売されている。オーディオでは「アイソクロナス転送」というリアルタイム性は高いが、エラー時の再送を行わない伝送が行われるため、ケーブルの品質が音質に影響を与える(一方、通常のファイル転送で使われる「バルク転送」ではエラーが発生した場合にはエラー時の再送が行われるため、ファイルの劣化は無い。)。
出力側はイヤフォン端子(通常は3.5mmステレオで、一部はバランス接続をサポートしている)、据え置きタイプならバランスヘッドフォン端子、RCA端子、デジタル出力(同軸・光)を備え、イヤフォン・ヘッドフォンやプリメインアンプ(さらにスピーカー)に接続される。
USB接続サウンドデバイスを利用するとき、PCにその機器に応じたデバイスドライバをインストールする必要がある。機器(特にDSD再生に対応する場合)によっては専用の再生ソフトウェアの使用を求められる場合がある。
オーディオ処理には必ず時間がかかり、その分音声の入出力に遅延が発生する。楽器演奏や音楽編集において遅延は重要な特性となる。遅延に影響する要素はPCのパーツ、性能、利用状況、OS、規格/API、ドライバ、サウンドデバイス、デバイス転送周期、バッファ長などが挙げられ、これらの組み合わせで遅延が発生する。
遅延の指標にはラウンドトリップタイム(RTT)が挙げられる。RTTは「マイクの音がスピーカーから聞こえるまでの遅延」である。
バッファは入出力安定化を目的として意図的に置かれる遅延であり、バッファ長は遅延へ直接影響する。バッファ長を短くすることで遅延は小さくなり、引き換えにPC不安定化時にグリッチ(音飛び)が発生するリストが大きくなる。
遅延の大きさは利用する規格/APIにも左右される。例えばWindows 10 WASAPI 共有モードという規格では複数音源を1つに混ぜるミキサー(Core Audio参照)を必ず経由し、write時にはそこで 1.3 msecの処理時間を必要とする(read時にはかからない)。これがWASAPI 排他モードという別の規格の場合、ミキサーを回避して直接バッファへ書き込むために遅延がより小さくなる。このように規格によっても遅延は異なる。
遅延はPCに由来する部分以外にも、オーディオインターフェースに含まれるADC/DACなど、音声処理一般に必要な要素からも発生する。
SSDの技術革新によって、従来からの2.5インチSSDよりもコンパクトなSATA3タイプのM.2 SSDや、従来よりも高速で読み書きが可能なPCIe接続のNVMe SSDが登場し、いずれも容量は数百ギガバイトからテラバイト単位となる。
また、M.2 SSD用のRAIDカードの登場で、RAID0を構成することで大容量化が可能となり、大量の非圧縮音楽データを保存するに耐えられるようになる。これにより、SSDはOS用のみならず音楽データ保存用にも使われるようになり、音質、操作性、データ転送速度性、静音性が大きく向上する。
PC用の音楽再生ソフトは、次々と音楽再生時の操作を可能にするスマホアプリに対応するようになり、ネットワークオーディオ機能が付加されるようになった。
さらに、定額制音楽配信サービスであるSpotifyやApple Musicの登場により、CDやMP3といった音楽データがPCに保存されていなくても、ストリーミングで多様な曲をいつでも再生できるようになった。
通常のオーディオでは、音楽再生に用いる再生機としてレコードプレーヤーやCDプレーヤーなどを用いるが、それをPCに置き換えたものである。メディア(音楽データ)はPC内部のハードディスクドライブまたは外付けハードディスク、その他ストレージに保存される。従って、PCを用いてOSにインストールされたメディアプレーヤーを利用して音源を再生するオーディオシステムのことである。
デジタル音源の保管や管理は基本的にPCで行い、そのまま再生機器としてPCを用いることが出来るため、合理的といえる。ただし、PCは音響製品として考えると、PC内部で発生するノイズやPCそのものの安定性、接続端子といった観点からすると問題だらけである。
上記の問題を解決するため、音声信号をデジタル信号のままPCから出力し、信号処理は(ノイズまみれの)PCから切り離して別の機材で行うアプローチが行われる。PC外部への出力は基本的にUSBを介して行われ、外付けD/Aコンバータ(所謂USB-DAC)を用いたシステム構成が普及している。
近年は、iTunesなどの音楽再生ソフトがネットワークオーディオの概念を取り込んでおり、スマートフォンやタブレット端末との連携強化が著しい。これによって、ネットワークオーディオとの境界線が曖昧になりつつある。