Удалось решить данную проблему с искусственной задержкой воспроизведения аудио через WASAPI.
Теперь размер кадра зависит от разрядности. Если играет WAV-файл качества CD, как у меня, то размер кадра составляет 796 сэмплов при задержке в 70 мс - это 398 * 2 байта.
Потери синхронизации буферов присутствуют, но их удалось минимизировать до того состояния, где программа сможет самостоятельно восстановить утерянные кадры перед выводом в буфер.
При этом стоит учесть, что как и в waveOut API вывод буфера тоже асинхронный и для этого тоже нужна синхронизация.