Занимательные факты из жизни звуковых карт
АрхивТрадиционно считалось, и многие музыканты и звукорежиссеры продолжают считать, что студийные ревербераторы и другие устройства обработки звука обеспечивают более высокое качество выходного сигнала, чем системы на основе персонального компьютера, звуковой карты и соответствующего программного обеспечения.
Аргументы были довольно веские: студийные устройства имели АЦП/ЦАП большей разрядности (20-24-разрядные против 16-разрядных у звуковых карт), кроме того, в студийных устройствах использовались, как правило, 24-разрядные цифровые процессоры обработки сигналов (ЦПОС). Ну, а программное обеспечение персональных компьютеров еще несколько лет назад было только 16-битным.
Когда-то процессоры Intel 486 и Pentium с тактовой частотой 75-100 МГц были намного "слабее" любого самого заурядного ЦПОС и не позволяли обрабатывать на персональном компьютере звуковые сигналы в реальном времени. Сегодня ситуация меняется. Процессоры Pentium II/III с тактовой частотой 400-500 МГц по вычислительной мощности вполне сопоставимы или превосходят большинство ЦПОС. Особенно в вычислениях с плавающей точкой - в этой области у чипов Intel почти нет конкурентов (не согласны? а попробуйте аргументированно, с цифрами в руках опровергнуть!). Другое дело, что ЦПОС сопоставимой вычислительной мощности остаются значительно дешевле Pentium. К тому же, как правило, система команд процессоров цифровой обработки сигналов специально приспособлена для программирования алгоритмов типа MPEG, КИХ- и БИХ-фильтров, БПФ, конвейерной обработки, полного контроля над кэшем команд и данных и распараллеливания операций. Это позволяет создавать для ЦПОС оптимизированные под конкретные алгоритмы программы, а значит, получать более высокую вычислительную эффективность на специальных задачах при меньшей, по общим тестам, вычислительной мощности. Так, например, ЦПОС tms320c31 40 МГц на некоторых задачах фильтрации сопоставим с Pentium MMX 200.
ЦПОС специально приспособлены для создания многопроцессорных систем. Многие современные студийные устройства обработки звука имеют в своем составе два и более относительно маломощных ЦПОС. С другой стороны, Pentium III 500 вполне может заменить сразу несколько ЦПОС.
Стоит обратить внимание, что такие звуковые карты, как SB AWE32/64, Monster Sound MX300, SB Live!, имеют "на борту" современные ЦПОС. В персональный компьютер можно вставить сразу несколько таких карт и получить многопроцессорную систему колоссальной вычислительной мощности. Подводя итог, можно сказать, что по вычислительной способности персональные компьютеры (особенно многопроцессорные системы на основе Pentium III) сравнялись или превзошли студийные приборы цифровой обработки звука. Разрядность АЦП/ЦАП современных звуковых карт значительно выросла. Теперь уже не редкость устройства с 24-разрядными кодеками, реализующие обработку звука на частоте дискретизации 96 кГц.
Что может в реальном времени старый Pentium MMX 200
Основным устройством цифровой обработки сигналов звукового диапазона в студии продолжает оставаться ревербератор. Интересно, что именно качество студийных ревербераторов считалось недостижимым (особенно в реальном времени) для персонального компьютера, оснащенного звуковой картой. Однако сегодня на рынок программного обеспечения вышли фирмы, чьи студийные аппаратные ревербераторы и были основным аргументом сторонников "железной" реализации звукообрабатывающей аппаратуры. И сразу все встало на место. Великолепное качество звука программного ревербератора TC Electronics, без проблем работающего на Pentium 200/AWE64Gold в реальном времени, не уступает звуку аппаратного ревербератора той же фирмы (рис. 1). А многим слушателям программная реализация нравится даже больше!
Не отстали и софтверные фирмы. Прекрасный звук дает программный ревербератор фирмы Waves (рис. 2).
К традиционно аппаратным и очень распространенным устройствам цифровой обработки сигналов звукового диапазона относятся и так называемые гитарные процессоры. Это очень сложные цифровые устройства на мощных ЦПОС. Типичный внешний вид студийного варианта такого устройства показан на рис. 4.
Кроме обязательного ревербератора, гитарный процессор реализует звуковые эффекты флэнжера, фэйзера, эквалайзера, дистошн, компрессора, симулятора лампового усилителя, звуковых колонок, микрофонов, подавителя шумов и питч-шифтера. Все эти эффекты обычно реализованы в виде программ для специализированных ЦПОС, установленных в аппаратном гитарном процессоре.
Создано довольно много работающих в реальном времени программ, реализующих все перечисленные выше эффекты, а также полностью гитарный процессор как функционально законченное виртуальное устройство (рис. 3).
Весьма интересно и занимательно создавать свой оригинальный виртуальный гитарный процессор, строя его, как из кубиков, из программных блоков, реализующих все мыслимые звуковые эффекты. Можно взять все самое лучшее от разных производителей! Например, собрать на основе программы WaveLab 2.0 или CoolEdit Pro такой гитарный процессор: сначала оцифрованный гитарный сигнал со звуковой карты попадает на программный компрессор фирмы Waves, затем сигнал поступает на дистошн фирмы Simon Software, далее он обрабатывается эффектами флэнжер и хорус фирмы Sinthrilium или AMWIDA и подается на симулятор гитарного лампового усилителя от фирмы Gadget Labs (рис. 5). Далее - на эквалайзер фирмы AMWIDA, затем на эмулятор гитарных колонок от Simon Software, и наконец сигнал обрабатывается программным ревербератором TC Electronic, шумоподавителем фирмы Steinberg (рис. 6), подается на выход звуковой карты для прослушивания и записывается в цифровой форме на жесткий диск персонального компьютера. При наличии соответствующего программного обеспечения подобный виртуальный цифровой гитарный процессор можно собрать за несколько минут! Разумеется, все это работает в реальном времени с качеством лучших аппаратных гитарных процессоров на примитивном персональном компьютере с Pentium 200, оснащенном недорогой звуковой картой. Прослушать впечатляющие результаты моих экспериментов с подобным программным обеспечением вы можете по адресу www.geocities.com/SilliconValley/Pines/7899 (файлы в формате RA, MP3).
Звуковые карты против аппаратных музыкальных синтезаторов
Неоспоримые преимущества аппаратных музыкальных синтезаторов над системой, состоящей из персонального компьютера, звуковой карты и MIDI-клавиатуры, - это еще один, пока актуальный, миф (а может быть, и реальность). Во всяком случае, ни в одном журнале, посвященном технической стороне электронной музыки, и нигде в Интернете мне не удалось обнаружить серьезного, технически грамотного и статистически значимого исследования этого вопроса. Но, кажется, и в этой области происходит революция. С выходом на рынок программных синтезаторов Gigasampler фирмы Nemesys открылись поистине новые горизонты (это не реклама, а всего лишь мои впечатления от испытания данной программы). Идея очень проста. Никакого синтеза вообще нет. Естественный звук музыкального инструмента тотально оцифровывается на всех мыслимых (разумно!) высотах, громкостях и пр. и сохраняется на жестком диске персонального компьютера. И пусть это будет, скажем, 10 Гбайт. Ну и что? Можно легко найти винчестер и большей емкости. При нажатии на клавишу MIDI-клавиатуры с жесткого диска считывается сигнал нужной высоты и громкости и воспроизводится звуковой картой.
|
