Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Карта бита

Архив
автор : Андрей Волов   22.02.2003

Диапазон цен на звуковые карты очень широк. Например, в России продаются как стопятидесятирублевые экземплярчики подозрительного происхождения, так и шедевры инженерной мысли под тысячу долларов, предназначенные для породистой звукозаписи.

Диапазон цен на звуковые карты очень широк. Например, в России продаются как стопятидесятирублевые экземплярчики подозрительного происхождения, так и шедевры инженерной мысли под тысячу долларов, предназначенные для породистой звукозаписи. Основная масса пользователей, правда, вынуждена выбирать модели не дороже ста долларов. Но не деньги сейчас для нас главное — давайте попытаемся хотя бы в общих чертах классифицировать звуковые карты по их назначению и поговорим о том, на что следует обращать внимание в первую очередь.

Play
Самое общее требование, которое можно предъявить к звуковой карте, — воспроизведение на компьютере музыки. И самое малое, чего можно желать в этой связи, — проигрывание треков в сжатых форматах (МР3, WMA, OGG, ААС и пр.) преимущественно в качестве фона.
Мнение, что для воспроизведения сжатого звука с популярными битрейтами (128–192 кбит/с) сгодится звуковуха и со свалки, конечно же, ошибочно, но, с другой стороны, дорогие звуковые карты с качественными ЦАП будут подчеркивать все шероховатости декодирования экономичных битрейтов. Как правило, это свойство характерно и для высококлассной акустики.
Вряд ли бесплатная полулегальная музыка дружно перешагнет рубеж в 160–192 кбит/с. А вот что подобную халяву скоро прикроют — не приходится сомневаться. Для ознакомительного прослушивания, вероятно, понизят границу дозволенного битрейта или будут пакостить-уродовать сам оригинал перед сжатием. Кстати, величина битрейта — это видимая сторона Луны. Есть еще и невидимая, та, которая the dark side для широких масс. В частности, кодирование со скромным битрейтом (128 кбит/с) очень качественного оригинала даст на удивление прилично звучащий аудиофайл. Тогда как кодирование плохенького оригинала не спасет даже самый щадящий битрейт: большинство погрешностей проявится в новом обличье.
Если «экономная» сжатая музыка вас устраивает, а берете вы звуковую карту примерно на годичную службу, то имеет смысл сделать маленькое денежное усилие от нижней границы ценового диапазона или покопаться в бэушных развалах, останавливая взор на продукции долгоживущих законодателей мод, таких как Creative и Yamaha. Связываться с noname-картой, даже если на ней стоит чип Yamaha, себе дороже, замучаешься потом драйверы к новейшим операционным системам искать. Подойдет здесь и практически любое встроенное в материнскую плату аудиорешение от известного производителя.
Прослушивание всевозможной музыки (не только сжатой) со средней и малой громкостью — это уже следующий уровень требований, предъявляемых к аудиосистеме. Малая громкость, безусловно, понятие растяжимое. Давайте примем за аксиому, что тихая музыка — это когда можно разговаривать друг с другом, не повышая голоса, а средний уровень громкости в публичном заведении — если приватная беседа не слышна за соседним столиком. Словом, интим, релакс или неспешная зарядка эмоциями.
Тут цена акустической системы должна превышать цену звуковой карты по той причине, что все огрехи декодирования и преобразования из цифры в аналог начинают резать ухо уже при средней громкости, к тому же большие искажения привносят сами акустические системы.
Комфортное воспроизведение всевозможной музыки (как по стилям, так и по форматам) потребует звуковой карты с цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) в 16–20 бит или эквивалентным динамическим диапазоном под 80–90 дБ и близким отношением сигнал/ шум. При выборе стоит смотреть исключительно в середину прайс-листов, игнорируя любые заманчивые по цене варианты.
Еще выше требования, если необходима натуральная (предельная) громкость — как на живом концерте, ну или почти как. Чтобы ноги сами в пляс, чтобы до кишок пробирало, чтобы на дискотеку не таскаться.
Здесь необходимо обратить внимание на звуковые карты с 24-битным ЦАП. Выбирайте модель с наилучшим отношением сигнал/шум, за отметкой в 100 дБ. Дело в том, что при суровом усилении выползают из тени псевдонеслышимости все шумки и шумочки, в том числе собственные фоновые шумы звуковухи. Однако реальный выигрыш в «бесшумности» от 24-битной карты по сравнению с 16–20-битными может составить всего лишь 10 дБ, а то и вовсе 2–3 дБ. Так что не обольщайтесь рекламными «24 бит» — лучше разведайте, какой ЦАП или кодек впаяли и что у карты в целом с нелинейными искажениями и отношением сигнал/шум творится.
Кстати, наверняка потребуется отдельный усилитель как минимум на 100 Вт (заметьте, не пиковых!) на один канал и комплект пассивной Hi-Fi-акустики. Мощность активной акустики, особенно компактной, принципиально ограничена. За удовольствие от громкого натурального звука придется выложить кругленькую сумму.

Звуковые карты дня
На арену массовых звуковых карт ворвались новые действующие лица: TerraTec и Philips. Первая выстрелила сразу очередью из трех снарядов: Aureon 5.1 Fun ($50), Aureon 5.1 Sky ($135) и Aureon 7.1 Space ($195). Первый — 16 бит/48 кГц, второй — 24 бита/96/192 кГц, третий — 24 бита/96 кГц записи и 24 бита/192 кГц воспроизведения восьми (!) каналов. Для последнего режима требуется Windows XP. Все модели комплектуются DVD-плейером. Наличие цифрового оптического входа и выхода не дань моде. Просто так, для галочки, TerraTec ничего не делает. Традиционные козыри компании — сделанное с умом «железо», постоянно обновляемые драйверы и усиленная комплектация. Как всегда, дорогие модели аппаратно не поддерживают MIDI-звук: необходимый модуль может быть куплен отдельно.
Philips еще в начале прошлого года выпустила весьма удачные карты Acoustic Edge (5.1, $70), Seismic Edge (5.1, $60), Sonic Edge (5.1, $40) и Dynamic Edge (4.1, $20). Дешевизна объясняется формулой 16 бит/48 кГц. Конек компании — собственный аудиопроцессор ThunderBird Avenger DSP. Фирма взяла под свои знамена знаменитую QSound Labs с ее алгоритмами 3D-обработки звука, чтобы на лету улучшать звук, например, при воспроизведении МР3.
Creative не припасла свежих средних калибров, влупив семиканальной гаубицей SB Audigy2 (около $140, см. «КТ» #474). Формула 24 бит 96/192 кГц, безусловно, впечатляет, однако ставка на DVD-Audio в России оправдает себя еще нескоро. Седьмой, задний канал, конечно, не помешает, но пока массы не убедил. Зато геймерам полное раздолье — им Audigy2 дает преимущество по всем статьям, с запасом на будущее. Кроме того, Creative одна из немногих имеет в своем активе весьма продвинутое решение для владельцев ноутбуков — внешнюю звуковую карту Extigy, подключаемую по USB (см. «КТ» #435 или www.ferra.ru/ online/multimedia/16796).
Остальные производители массовых аудиокарт, похоже, не спешат ввязываться в драку. Каждый кормится на завоеванных ранее полях. Так, Hercules увлеклась увеличением числа каналов, но считает, что время 24-битного преобразования еще не пришло.
В профессиональной компьютерной аудиоаппаратуре как цифро-аналоговые преобразователи, так и АЦП давно вынесены в экранированные апартаменты, подальше от материнской платы. Иначе рубеж сигнал/шум 100 дБ не одолеть. Однако то, что осталось от привычной звуковой карты, по-прежнему втыкается в PCI-слот. В стане полупрофессиональных звуковых карт наблюдаются перебежки мелкими группами особо «нежных» элементов во внешние выносные модули. TerraTec DMX 6fire 24/96 с аудиочипом Envy24 от тайваньской IC Ensemble (дочерняя компания VIA Technologies) и кодеком AKM AK4524VF — получил в наследство от профессиональных терратековских бойцов пятидюймовый выносной модуль. Эта карта потрясет многих меломанов. Чего на ней только нет. Достаточно упомянуть ММ-вход 6 мВ для виниловых вертушек! Полный мешок софта (особо крутой в облегченных версиях) в придачу. Но, как всегда, нет аппаратного MIDI-синтезатора. Цена под 250 долларов, шутки в сторону.
Creative, тоже по традиции, начатой с Audigy, оснастила старшую версию Audigy2 Platinum ЕХ «автономным» выносным блоком. На самой PCI-карте остался минимум аналоговых подключений — как компромиссный довесок к аудиопроцессору, которому надо быть поближе к шине. Выходы на колонки (фронт, тыл, центр, LFE) пока еще присутствуют, но микрофонный и линейный входы уже переметнулись. Подключается выносной блок исключительно по цифре.
Налицо тенденция разнесения обработки звука на отдельные функциональные модули. Не удивлюсь, если в системном блоке в конце концов останутся только элементы, работающие со звуком в голой цифре. Промежуточные преобразования из цифры и обратно канут в лету, достаточно упомянуть, как быстро становятся атавизмом аналоговые кабели, соединяющие CD/DVD-ROM и звуковую карту. В борьбе за его величество Звук настал черед вылизывать преобразование из цифры в аналог, благо дискретное излучение звука в ближайшей перспективе нам не грозит. Недалек тот день, когда более половины активной акустики будет оборудовано недорогими и качественными ЦАПами. Что же тогда останется от звуковой карты? Об этом расскажем через годик-другой.

 

ОЗВУЧИВАНИЕ звуковых дорожек DVD-Video/Audio имеет массу нюансов, усугубляющихся чисто компьютерными заморочками.
Так, софтверный DVD-плейер должен адекватно воспринимать драйверы звуковой карты и воплощать в жизнь заложенный в звуковуху потенциал. Потерять многоканальность в звуке — пара пустяков, обнаружить пропажу без специального тестового материала — практически невозможно. Программы вроде WinDVD или PowerDVD способны смешивать-микшировать считываемый многоканальный звук (например, поток в формате Dolby Digital, извлекаемый из файлов с расширением VOB) в обычное стерео. Такой сигнал скушает в цифре и выплюнет в аналоге любая не слишком старая звуковая плата. Микширование в стерео будет выполняться автоматически, если в настройках плейера не указано иное (четыре или шесть каналов).
Вторая заморочка связана с динамическим диапазоном сжатого звука. После декодирования получаем по битам такой же сигнал, что и срежиссированный перед сжатием, то есть если было 16 бит, столько же и будет при воспроизведении, ни больше ни меньше. Однако специфика сжатия в АС3 такова, что декодировать можно с избирательным «усилением» в цифре, например, сделать мощнее тихие звуки и ослабить громкие. Динамический диапазон декодированного звука без мощностной корректировки очень велик, даже для смикшированного обычного стерео. Тогда, если не убрать громкость в плейере, слабая акустика захрипит на низких, завизжит на средних и высоких частотах. Режим смягчения динамики звука (так называемый ночной) предусмотрен не во всех плейерах. Если звукорежиссеры прицепляли аудиодорожку с 20–24 битами, проигрыватель обязан конвертировать декодируемое в цифровой сигнал с максимальным числом бит, которое понимает звуковая карта, а не гнать «по линии наименьшего сопротивления» все подряд в 16 бит.
Третья заморочка обусловлена частотой дискретизации аудиосигнала, хранящегося в сжатом виде на DVD-Video. Как правило, это 48 кГц, и все обычные звуковые карты, удовлетворяющие спецификации АС’97, будут пропускать цифру без каких-либо преобразований на свой ЦАП. Если частота дискретизации окажется выше 48 кГц, а звуковой процессор таковую не поддерживает, плейер должен конвертировать декодированный сигнал, понизив частоту до 48 или 44,1 кГц. Должен, но что будет на самом деле — бабушка надвое сказала. Увидит ли плейер на карте цифровой выход, тоже однозначно сказать нельзя: все зависит от сочетания версий драйверов, плейера и операционной системы. Вероятность взаимопонимания повышается с породистостью карт и свежестью драйверов/операционки/плейера. Стопроцентно гарантируется результат, если вы приобретаете звуковую карту с оригинальным плейером в комплекте, а это принято только для дорогих «коробочных» продуктов.
Теперь о возмутителях спокойствия — носителях DVD-Audio. На сегодняшний день аппараты для воспроизведения DVD-Audio широко представлены в линейках недешевых домашних Hi-Fi-компонентов и уже начали проникать в сферу автомобильного звука. Бытовые агрегаты обеспечивают, к примеру, динамический диапазон 103 дБ и рабочую полосу частот от 2 до 88000 Гц (для цифрового сигнала 24 бит/192 кГц). Прибавка частот впечатляет. А вот реально достигнутый динамический диапазон относительно теоретического 144 дБ выглядит довольно жалким. Ну, нас, компьютерщиков, бытовым Hi-Fi-аудио не заманишь, нам проще продвинутую звуковуху заиметь, убив таким образом двух зайцев. Мультимедийные колоночки, которые способны в ультразвук забираться, мы попозже прикупим, как только ими массовое производство заинтересуется.
Музыка на DVD-Audio уже вовсю продается на Западе (около 18 долларов за диск) и уже представлена в некоторых росийских магазинах. В отличие от DVD-Video, эти диски — пионеры новой звуковой эры:
1. они не воспроизводятся на любых бытовых DVD-плейерах (аппарат обязательно должен иметь логотип «DVD-Audio»); для совместимости с обычными DVD-плейерами новоиспеченные диски могут содержать дополнительные аудиодорожки в формате Dolby Digital и, на усмотрение производителя, в DTS (ищите соответствующие логотипы перед покупкой);
2.  не имеют региональной защиты;
3.  могут нести ограниченное количество видеоинформации, воспроизводимой при необходимости, всего до шестнадцати картинок (фото, ноты, стихи) на каждый аудиотрек;
4. перед записью звук не будет сжиматься с потерями качества, как в МР3 и АС3, — звуковые файлы лишь могут архивироваться по специальной технологии Meridian Lossless Packing (MLP), что позволяет умещать на одностороннем диске более двух часов шестиканального звука 24 бит/96 кГц или до двух часов стерео 24 бит/192 кГц;
5. согласно международной спецификации DVD-Audio, после пары лет мытарств диск получил надежную (?) защиту от копирования, для пущей верности сдобренную «водяными» знаками (см. www.disctronics.co.uk/technology/dvdaudio/dvdaud_copyprot.htm).
Интересно, что не только сами треки (песни), но и каналы в рамках одного трека могут иметь разную частоту дискретизации, например для фронта — 96 кГц, а для окружения (тыла) — 48 кГц. Представляю, какая чехарда начнется на недорогих дисках, сделанных у нас или в а-ля Болгарии.
В ближайшее время нам предстоит расхлебывать последствия путаницы между DVD-Audio и конкурирующим типом аудиодисков нового поколения SACD (от альянса Sony и Philips). У гибридных SACD-дисков есть большое преимущество — их можно воспроизводить на обыкновенных CD-плейерах, естественно, с обыкновенным «сидюшным» качеством звука. Иной способ оцифровки — Direct Stream Digital Recording (DSD, рабочая полоса до 100 кГц при динамическом диапазоне 120 дБ) — по совокупным показателям обещает быть лучше распространенно-проверенного Pulse Code Modulation (PCM). Однако независимые исследования показывают, что DSD фактически означает модернизированное заимствование однобитной передискретизации с частотой 2,8224 МГц и широтно-импульсной модуляции (многим известной по мацушитовскому MASH), со всеми вытекающими последствиями. Из явных недостатков: нелинейность и высокий частотный шум. По поводу многоканальности с качеством новой эры 24/192 альянс темнит. В остальном между SACD и DVD-Audio, с точки зрения простых смертных, много схожего. Какой тип победит, зависит от критической массы подцепленных на крючок покупателей. DVD-Audio имеет больше шансов благодаря своей не аудиофильской ориентации.
Нынешние устройства DVD-ROM могут читать заветную область суперзвука на DVD-Audio, но чтобы считываемый поток превратить в звук, пропустив через звуковую карту или внешний ЦАП, необходима программная реализация декодирования и разархивирования (если использовалось MLP). Нет оснований полагать, что возникнут принципиальные трудности — просто на текущий момент у производителей софтверных DVD-проигрывателей до DVD-Audio руки не дошли. Главное — «мануфактуре» мирно «договориться с таможней» о лицензировании декодирования защищенного цифрового контента. Ведь в некомпьютерных аппаратах декодирование чисто аппаратное, к которому трудно подобраться, тогда как при программном декодировании гораздо легче обойти защиту от несанкционированного копирования. Как видно из рисунка, плейер должен иметь уникальный ключ (device key). Неужели такой «хардверный» ключ (прицепляемый, например, на параллельный порт) будут выдавать к каждому легальному программному плейеру? Специализированные софтверные плейеры DVD-Audio скорее всего будут намертво привязываться к своей звуковой карте (ключ туда упрячут), категорически отказываясь воспроизводить звук на любых других картах — так в настоящий момент реализована защита в Creative SB Audigy2 (см. наш материал в «КТ» #474).
Воспроизведение на компьютере дисков SACD с извлечением звука продвинутого качества пока попросту невозможно, и в будущем неприятные сюрпризы здесь более чем вероятны, несмотря на одинаковые с DVD размер сектора, коррекцию ошибок и файловую систему (UDF). Уж больно альянс старался-бился над уникальностью защиты содержимого дисков.
От перспективы никуда не денешься: 24 бит/96 (192) кГц постепенно вытеснят «сидюшные» 16 бит/44,1 кГц, как когда-то сам «сидюк» вытеснил грампластинки. Пиратам будет раздолье: чего проще — нормировать и ресэмплировать старенькие 16-битные оригиналы (хорошо, если студийные) и толкать их как новенькие 24-битные. Залежавшиеся студийные записи на магнитной ленте (динамический диапазон которой без уловок с экспандерами ограничен 70 дБ) начнут цифровать с 24/192, лепить окружающие каналы (тыл) из слегка задержанного фронта, центр — из смеси левого-правого стерео, а сабвуферный канал формировать просто за счет фильтрации, — и выдавать все это за суперновый звук. Увы.
Завершая эту тему, подчеркнем, что для звука новой эры придется полностью обновить акустику-усиление и произвести соответствующие денежные вливания. Компьютерные активные акустические системы с рабочей полосой частот до 50–100 кГц (студийные мониторы под 500 долларов с трудом дотягивают до 22 кГц) и отношением сигнал/шум более 100 дБ на текущий момент отсутствуют, но наверняка эта ниша рынка будет пустовать недолго.

Record
Важное преимущество компьютерной звуковой системы перед бытовой аудиотехникой в том, что первая предоставляет более широкие возможности записи звука.
Минимум желаемого — это запись речи. Человеческая речь представляет собой нестационарный сигнал, то есть его характеристики изменяются во времени. Пиковая амплитуда в естественном речевом сигнале пляшет с разницей в 1000 раз (60 дБ), а если рявкнуть во всю глотку, то и поболее. Тем не менее, переорать 80–90 дБ еще умудриться надо. Следовательно, 16-битной звуковой карты будет достаточно, только надо помнить о тщательной настройке уровня записи в микшере звуковухи (заранее выставив уровень по самому громкому звуку) и не забывать записывать непосредственно в 16-битный файл, а не в 8-битный с последующим ресэмплированием в 16 бит. Частоту дискретизации советую выбрать не меньше 22050 Гц, иначе свистяще-шипящие звуки запишутся коряво, с потерей высокочастотной информации.
На микрофоне экономить категорически не рекомендуется: прислушивайтесь к отзывам о брэндовой продукции ценой минимум от двадцати долларов. На рынках и в магазинчиках дикое количество как откровенных, так и закамуфлированных подделок. Многочисленные «фирменные» микрофоны, сделанные в китайской подворотне, отличить от настоящих брэндовых можно только после прослушивании записи. По назначению микрофоны делятся на измерительные и прочие, а по типу — на динамические, конденсаторные (необходимо подводить фантомное питание), пьезоэлектрические и др.

КАЧЕСТВЕННАЯ ЗАПИСЬ живого исполнения музыки и вокала, особенного классического репертуара с его огромным динамическим диапазоном, требует самых серьезных звуковых карт.
Некоторую музыку уже вовсю пишут исключительно в цифре, минуя аналого-цифровые преобразования. Добрались и до виртуального вокала, сэмплированного по «консервным» банкам или полностью синтезированного. Тем не менее, популярность акустических и аналоговых электроинструментов отнюдь не слабеет, а посему грамотный перевод в цифру в обозримом будущем останется актуальным.
На средненькой карте с АЦП в 16–18 бит не составляет проблемы перевести в цифру то, что профессионально записано на грампластинке или магнитофонной ленте. Однако в данном случае сигнал еще перед увековеченьем был компрессирован по амплитуде из сигнала, записанного на профессиональной аппаратуре на концерте или в студии.
Для мастер-оцифровки однозначно нужна 24-битная звуковая карта. Как АЦП, так и ЦАП должны иметь одинаковую разрядность для строгого мониторинга записи. При этом АЧХ и тех и других должны быть максимально прямолинейны (±0,05 дБ) без преждевременного завала на высоких. Иногда 24-битная карта хорошо пишет на 48 кГц и неважно на 96 кГц, в частности из-за ультразвуковых горбов на АЧХ. В технических характеристиках следует обращать внимание на величину нелинейных искажений (THD и THD+noise), а также интермодуляционных искажений (IMD). Первые не должны превышать 0,001%, а вторые — 0,003%. Реальный динамический диапазон АЦП должен быть более 100 дБ, но если, скажем, он равен 98 дБ (честно измеренный), причин для пессимизма нет. Небольшого (<85 дБ) проникновения одного канала в другой (crosstalk) опасаться не нужно: из-за цифровой реверберации и других причин все равно не избежать легкого смешивания каналов при создании финальной мастер-записи. Если же записывать каждый инструмент на отдельный канал, а потом использовать фазовые сдвиги для обеспечения качественных пространственных эффектов, — малый crosstalk будет кстати.
Популярные нынче четырех- и шестиканальные звуковые карты из низшей ценовой категории способны записывать лишь стереосигнал. Для многоканальной записи (от четырех до восьми аналоговых плюс цифровые и отдельно MIDI-каналы) на жесткий диск существуют специальные карты, называемые системами записи (recording system). Цена их кусается, от 250 до 750 долларов и выше. Зато сигналы, дискретизируемые со всеми возможными частотами, пишутся в каждый канал строго параллельно, без сдвига во времени относительно друг друга. В одном компьютере можно установить до четырех таких карт, доведя количество аналоговых входов до тридцати двух (при задействовании синхронизации).
Записывать на винчестер целесообразно в формате 32 бит, что составляет 4 байта на отсчет. Как известно, 32 бита — это вездесущий формат «длинного целого» числа. Ничего, что лишний байт удлиняет файл, абсолютно не увеличивая динамический диапазон, зато здорово разгружается процессор, поскольку при сохранении в 3 байта (3х8 = 24 бит) задействуется требовательная к ресурсам упаковка байтов. Не трудно прикинуть, какой поток получается для восьми каналов (четыре пары стерео) при 96 кГц дискретизации и справится ли с ним ваш диск и процессор: 8х96000х32/8/1024/1024 = 2,93 Мбайт/с. Соответственно для 192 кГц набегает аж под 6 Мбайт/с. А в отличие от воспроизведения, например, того же DVD-Video, при любой аудиозаписи выпадание «блоков» категорически недопустимо. Если же параллельно со стереозаписью планируется выполнять еще что-то, впору обзаводиться интеллектуально-скорострельными SCSI-винчестерами. Последние модели широко распространенных IDE-дисков обладают вроде бы достаточной скоростью, но одно дело — абстрактно-тестовые оценки скорости чтения-записи винта как такового, и совсем другое — реальная многоканальная регистрация аудиопотоков в нагруженной приложениями операционной системе.
Для настройки и контроля записи желательна аскетично нейтральная акустика, в идеале — студийные мониторы ближнего поля. Замечу, что полагаться лишь на индикатор уровня опасно, ведь по нему не поймешь, чем вызвано возрастание уровня реального сигнала, появлением сетевой наводки-помехи или, например, приближением исполнителя к микрофону. Здорово выручают осциллографы и анализаторы спектра, причем виртуальные очень даже подойдут. Не забывайте, однако, что виртуальные анализаторы спектра не только поедают вычислительные ресурсы, но и, как минимум, занимают драйвер (в смысле системный Wave Device) в режиме на запись.
Опытные «зубры» могут записывать звук на обычной SB Live, ориентируясь чуть ли не по ладошке, приложенной к уху серпиком. Безусловно, подобная «рацуха» не от хорошей жизни, и тем не менее, приходится признать, что отсутствие опыта не заменишь никакой, пусть даже самой крутой, аппаратурой. Так что не удивляйтесь, если ваши первые записи будут раскритикованы, несмотря на солидные финансовые затраты. Ну а креативовский SB Live, действительно, на 48 кГц пишет очень достойно, если, конечно, перед его линейным входом все грамотно микшировать и сжимать (последним лучше не увлекаться — компрессор гробит звук) в единый стереосигнал. Главная заповедь: пишите сигналы в цифру с максимальным уровнем (особенно актуально для 16 бит). Потом, при мастеринге, уменьшить амплитуду труда не составит. А вот увеличить ее, не внося шума, увы, не удастся.  

 

Встроенный звук
Большинство современных потребительских звуковых решений в системных платах строится согласно стандарту AC’97, разработанному корпорацией Intel. Он предусматривает разделение звукового контроллера на две независимые части — цифровой контроллер (DC’97) и аналоговый кодек (AC’97), связанные между собой цифровым последовательным каналом AC-Link. Функции цифрового контроллера строго не регламентируются. Он может содержать универсальный или специализированный DSP-процессор для обработки звука, табличный волновой синтезатор, модуль поддержки DOS-звука, кодер и декодер Dolby и DTS и т. п. А может быть и простым хост-контроллером, отвечающим только за обмен данными между системной шиной и кодеком. Именно последний вариант хорошо подходит для интеграции, так как требует минимум аппаратных затрат.
Кодек AC’97 — это небольшой чип, который отвечает за преобразование звука в аналоговую форму при выводе и в цифровую — при вводе. Спецификация AC’97 (последняя версия — 2.3) описывает электрические, механические, функциональные параметры кодека. Согласно функциональной схеме, современный AC’97-кодек должен содержать 16-разрядные ЦАП и АПЦ, аналоговый микшер;
иметь до четырех линейных стереовходов и до двух моновходов, один или два микрофонных входа с возможностью усиления (+20 дБ), один линейный стереовыход, а также дополнительные линейные выходы — для наушников, 4- и 6-канальной акустики.
Необязательные требования к кодекам включают увеличение разрядности ЦАП и АЦП до 18 или 20 бит, аппаратное преобразование частоты дискретизации, управление громкостью (не уровнем) и тембром (отдельная настройка низких и высоких частот), расширение стереобазы (3D Enhancement), наличие трасмиттера для цифрового интерфейса S/PDIF, определение типа подключенного к каждому входу или выходу устройства по его сопротивлению (требование спецификации 2.3).
Перечисленные необязательные требования могут быть реализованы программно, на уровне драйверов AC’97-звука. Так, кодеки, обрабатывающие данные только с фиксированной частотой дискретизации, требуют, чтобы преобразования выполнялись на стороне хоста. Это касается также эквалайзеров, разрядности данных (18- и 20-разрядный звук), расширения стереобазы.
Таким образом, от самого аудиокодека зависят такие параметры звука, как отношение сигнал/шум, уровень сигнала на выходе, АЧХ. Различные звуковые эффекты (позиционирование, реверберация), поддержка нескольких потоков, соответствие требованиям различных API, работа с MIDI, общая устойчивость работы зависят от возможностей цифрового контроллера и его драйверов.
Большинство интегрированных звуковых решений, встречающихся на современных материнских платах, состоят из встроенного в южный мост чипсета хост-контроллера и расположенного на плате аудиокодека. Размещение кодека или нескольких кодеков на специальной плате — райзере AMR (или более функциональных его разновидностях — CNR, ACR) — тоже возможно, однако это решение не стало популярным, и потому слоты райзеров постепенно исчезают с материнских плат.
Хост-контроллер чипсета поддерживает двух- или многоканальные кодеки, а также независимый вывод отдельного цифрового потока в формате PCM, AC-3, DTS и т. д. для интерфейса S/PDIF. Функции обработки звука зачастую целиком возлагаются на драйверы, которые пишут и разработчики чипсетов, и разработчики кодеков (у последних это получается лучше). Некоторые драйверы поддерживают и позиционируемый 3D-звук, и имитацию звуковой среды, и многополосный эквалайзер — мощности современных процессоров позволяют это. Иногда встроенный в чипсет контроллер аппаратно реализует поддержку DirectSound, волнового табличного синтеза MIDI, а также позиционирование и даже кодирование звука в формат Dolby Digital (чипсеты Nvidia).
Современные звуковые кодеки поддерживают практически все не только обязательные, но и опциональные требования. Нормой стало наличие трасмиттера S/PDIF для подключения цифровой акустики или других устройств с цифровым входом и встроенного усилителя, который активируется при подключении наушников. Есть кодеки с поддержкой многоканальной акустики, с 20-разрядными ЦАП и АЦП. Полностью аппаратные решения для шины PCI (например, от CMedia) встречаются все реже, так как они заметно дороже, а существенных преимуществ уже не имеют. Cегодня встроенный звук практически избавился от таких проблем, как повышенная шумность, искажения и наводки, низкий выходной уровень. Исчезли проблемы с поддержкой игр, недостаточной стабильностью, пропаданием звука при разгоне. Тем не менее, не все хорошо с линейностью АЧХ, по-прежнему не всегда работает MIDI, часто отсутствуют какие-либо настройки, нет поддержки DOS (или она ограничена).
Чтобы подать сигналы на шесть каналов через стандартную панель ввода-вывода системной платы, приходится совмещать входные разъемы Line-In и Mic-In с выходными, выполняя коммутацию программно. То есть при шести подключенных колонках штекер микрофона вставить уже некуда — входной разъем, играя роль выхода, будет занят колоночным стереоштекером.
На большинстве новейших материнских плат используется аудиочип с «рогатой» эмблемой от тайваньской RealTek или с «косозубым» логотипом от ее дочерней компании, рациональной во всем Avance Logic. Шестиканальный ALC650 (18 бит АЦП и 20 бит ЦАП) стоит, к примеру, в ASUS P4G8X, ASUS P4T533-C, Soltec SL-85ERV, в серии Gigabyte GA-8PE667, почти на всех ABIT. В ревизиях начиная с «Е» в ALC650 к цифровому S/PDIF-выходу добавился вход.
Кодеки Analog Devices, известные своим высоким качеством и относительно бесконфликтными драйверами, увы, нечастые гости на материнских платах. Так, на ASUS P4PE и Intel D845PEBT2 красуется многообещающий AD1980 (16/20 бит 96 кГц). По цифре этот кодек снабжен только выходом. В Intel D850EMVR прокрался AD1981B, но это «усеченный» (48 кГц) двухканальный кодек, характеристиками схожий с AD1980.
Кстати, нет никакого смысла приводить и сравнивать характеристики аудиокодеков по шумам и искажениям, заявленные производителями. После «вживления» в ту или иную плату эти параметры сильно поплывут в зависимости от разводки (подробности читайте на www.ferra.ru/online/multimedia/20876). Внесет свою лепту и сборка компьютера: влияние соседства разного высокочастотного «железа» труднопредсказуемо.
Цифровые разъемы, как правило, выносятся на отдельную планку и выполняются в виде электрического RCA или, гораздо реже, в виде оптического Toslink. Подобная планка подключается посредством оригинального кабеля и специфического штекера. В серии Gigabyte GA-8PE667 для моделей Pro, Ultra и Ultra2 в комплекте прилагается планка, на которую вынесены выходы на тыл, центр и сабвуфер, а также цифровые выходы RCA и Toslink. На редчайших материнских платах (Intel D845PEBT2) все аудиовыходы, включая цифровой оптический, базируются на задней коммутационной панели.

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2024
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.