Многие музыканты и другие люди, которые так или иначе часто работают со звуком на компьютере или просто слушают музыку, недовольны стандартным звуком на компьютере. Тут на помощь приходит звуковая карта. Давайте поговорим о том, как выбрать звуковую карту , какие есть ее виды.
При покупке компьютера или ноутбука у Вас в любом случае будет установлена стандартная звуковая карта в материнскую плату. Часто ее хватает обычным рядовым пользователям, которым не важно качество звука и которым нужно просто чтобы был звук.
Интересный факт : Около 15 лет назад в материнскую плату не вставлялись стандартные звуковые карты, и приходилось покупать таковую отдельно. Потому как просто некуда было подключать колонки (наушники).
Музыкантам и аудиофилам не подойдет встроенная звуковуха, поэтому рано или поздно у них встает вопрос о том, чтобы купить дополнительную звуковую карту. Любая, даже самая бюджетная внешняя звуковая карта сделает звук намного насыщеннее и ярче.
Конечно, в первую очередь, Вы должны определиться, для чего Вам нужна звуковая карта. А уже исходя из этого - можно выбирать конкретный аппарат.
Для чего обычно может потребоваться звуковая карта:
- Необходимо просто больше разъемов (входов и выходов).
- Хотите качественный звук в играх.
- Для прослушивания музыки.
- Для звукозаписи и обработки звука (для музыкантов).
- Для просмотра фильмов.
- И т. д.
Виды звуковых карт
Чтобы знать, как выбрать звуковую карту , необходимо понимать, что их все условно можно разделить на 2 категории:
- Музыкальные . Такие устройства предназначены, главным образом, для музыкантов, звукорежиссеров - для людей, которым приходится работать с записью и обработкой звука. Такие звуковухи стоят дороже других карт.
- Мультимедийные . Данные модели подойдут для обычных пользователей: для просмотра фильмов, для игр, для записи видео, для обычного прослушивания музыки. Такие аппараты более распространены и дешевле музыкальных.
Кроме того, звуковые карты также делятся на следующие типы:
Стоит заметить, что если Вы выбираете звуковую карту для ноутбука (или же планшета), то тут стоит остановиться на внешнем аппарате. Внутреннюю карту Вы просто никуда не сможете подключить.
Звуковые выходы
Чем больше звуковых выходов, тем больше устройств можно подключить к звуковой карте. Конечно, каждому пользователю необходимо свое количество разъемов. Поэтому определитесь сперва, для чего Вам нужно звуковая карта, чтобы прикинуть, какое количество звуковых выходов Вам необходимо.
В идеале как минимум в звуковой карте должны присутствовать следующие разъемы:
- Вход для микрофона.
- Выход для наушников.
- Разъем S/PDIF. S/PDIF - можно подключить различные девайсы. Считается, что именно при подключении через этот разъем можно получить более качественный звук.
- Линейный выход.
- Миди входы и выходы (если Вы планируете подключать миди-устройства, такие, как или синтезаторы.
Какой разъем для чего нужен:
Наличие предуселителей для наушников и микрофона
Перед тем, как выбрать звуковую карту , обратите внимание, что есть аппарата, которые оснащены встроенными предуселителями для наушников и микрофона, а есть и без предуселителей.
Что такое предуселитель? Дело в том, что, например, микрофон сам по себе слабенький, и чтобы его записать - необходим предуселитель.
Если Вам действительно важно качество звука (как при записи, так и при прослушивании), лучше возьмите звуковуху без предуселителей, а докупите таковые отдельно, потому как встроенные предуселители не очень хорошего качества. Но учтите, что отдельные предуселители будут занимать дополнительное место. Тут уже сами решайте, что для Вас является главным.
Наличие встроенного ASIO драйвера
При выборе звуковой карты обязательно проверьте или спросите у продавца, есть ли в аппарате встроенный ASIO драйвер. Что это такое?
Это специальный протокол, который нужен для минимизации задержки звука при его передачи с звуковой карты на компьютер.
Например, когда Вы играете на гитаре (через звуковуху в компьютер) Вы сначала ударяете по струнам, а звук в колонках слышите через некоторое время (даже доли секунды - и уже можно услышать, как звук отстает). Или когда Вы играете на может происходить то же самое: сначала нажимаете на клавишу - а звук слышите в колонках спустя время.
Так вот, ASIO драйвер минимизирует эту задержку до такой степени, что Вы ее не услышите. То есть, она, конечно, будет, но такой минимальной, что человеческое ухо ее не услышит.
Так что если для Вас это актуально - убедитесь в наличие такого драйвера при выборе звуковой карты. В противном случае Вам придется дополнительно устанавливать ASIO драйвер уже на программу, в которой Вы будете работать, что не всегда удобно.
Совместимость с Вашим ПО
Бывают такие проблемы, когда Вы купили звуковую карту, подключили - но она не хочет работать с Вашей операционной системой, либо с программой, в которой Вы работаете как музыкант.
Поэтому заранее поинтересуйтесь и удостоверьтесь, что звуковая карта не будет конфликтовать с Вашим ПО. В крайнем случае не постесняйтесь спросить об этом у продавца.
Как выбрать звуковую карту: цена
Конечно, сложно говорить о ценах на ту или иную модель, так как цена зависит от множества факторов: от типа аппарата, от производителя, количества входов-выходов, от качество звуковой карты.
Можно только сказать, что музыкальные звуковые карты стоят дороже, чем мультимедийные, потому как первые - более требовательны к качеству звука.
Самая дешевая и примитивная звуковая карта может обойтись Вам буквально в 100 рублей . Например, такая, из Китая ():
Конечно, существенного улучшения качества звука от этого интерфейса не ждите. Разве что Вы получите пару дополнительных разъемов, и все. Тем более, за такие деньги, тем более, из Китая 🙂 Но для тех, кто хочет побаловаться, это вариант может подойти.
Звуковая карта среднего качества, нормальная, может стоить порядка 10-15К рубле й.
Профессиональные же звуковые карты, особенно, для профессиональных музыкантов и звукорежиссеров, могут стоить очень дорого, вплоть до 300К рублей , и даже выше.
Заключение
Вот мы и немного разобрались в таком вопросе - как выбрать звуковую карту . Можно сделать такой вывод, что перед тем, как купить данный аппарат, необходимо четко понимать, для чего Вам он нужен. Исходя из этих целей и стоит выбирать звуковую карту.
Уделите выбору звуковой карты достаточное внимание, не поленитесь. Не стоит сразу бежать в магазин и покупать первую попавшуюся модель. Также не забудьте изучить технические характеристики понравившегося аппарата.
Знаете, на какие критерии еще нужно обратить внимание при выборе звуковой карты? Пишите в комментариях!
Трудно представить себе современный компьютер или ноутбук без возможности прослушивания музыки или просмотра фильмов. За воспроизведение саунда отвечает звуковая карта для компьютера. Как выбрать (советы будут приведены несколько позже) и на что обратить внимание при покупке такого устройства? Об этом и многом другом читайте далее.
Звуковая карта для компьютера: как выбрать?
Прежде всего, любой пользователь, сталкивающийся с подобной проблемой, в первую очередь, должен отталкиваться от личных соображений и области использования звуковой системы. Сегодня применение таких устройств уже не сводится только к качественному воспроизведению музыки или дорожки в видеоролике или фильме.
С развитием игровой индустрии требования к саундкартам неимоверно возросли, и сами они стали предлагать пользователя намного больше возможностей в плане того же воспроизведения объемного звука или специальных эффектов, которые способны погружать геймера в игровой процесс, создавая совершенно реалистичную атмосферу происходящего.
То же самое касается и направления, предусматривающего создание и запись музыки дома или в профессиональной студии. Здесь требования еще выше, да сами карты намного дороже. Поэтому, решая вопрос, какую звуковую карту выбрать для компьютера, следует исходить именно из таких соображений. Далее будут рассмотрены некоторые аспекты, влияющие на выбор чипа того или иного типа, с разбором основных возможностей и характеристик нескольких наиболее популярных звуковых чипов.
Звуковая карта для компьютера: как выбрать? Характеристики
В любом случае, самым первым параметром является качественное воспроизведение звука без искажений или нежелательных побочных эффектов. Как правило, в большинстве устройств используются либо аналоговые, либо цифровые входы. Первые могут создавать дополнительные помехи при воспроизведении звука через акустическую систему (колонки или динамики), вторые их появление практически полностью исключают.
В большинстве случаев кристально чистого звучания можно добиться только при наличии интерфейса S/PDIF для подключения акустической системы через соответствующий разъем.
Однако, как утверждают многие профессиональные музыканты, цифровые устройства, хоть и выдают четкий звук без искажений, тем не менее, в них отсутствует так называемая аналоговая теплота, которая добавляет любому музыкальному треку реалистичности, добиться которой на цифровых устройствах достаточно сложно.
Второй момент связан с диапазоном частот, который может «выдать на-гора» сама звуковая карта для компьютера. Как выбрать устройство, исходя их этих соображений? Нужно просто обратить внимание на нижний и верхний пределы частоты. Нижний предел обычно составляет 16 Гц (далее следует инфразвук, человеческим ухом не воспринимаемый), а верхний предел составляет 18-22 кГц (выше находится ультразвук, который человек тоже не слышит). Однако сегодня можно встретить устройства, способные воспроизводить 22 и даже 24 кГц, но они в быту практически не применяются.
Наконец, если большинство современных звуковых карт поддерживает стандарты Dolby Digital и DTS Dolby Surround, в картах для игр должна быть заявлена поддержка технологии EAX v.X или того же стандарта в виде Advanced HD, без чего добиться реалистичного звучания в игровом процессе просто не получится. Отдельно стоит сказать, что покупать карты с поддержкой 5+1 (7+1), если у вас дома стоят обычные стереофонические колонки, абсолютно нецелесообразно.
Что касается основных типов саундкарт, предлагаемых на рынке, их можно разделить на интегрированные (встроенные в материнские платы), внутренние (подключаемые через слоты PCI) и внешние.
Все они имеют очень сильно разнящиеся характеристики и достаточно сильно отличающиеся принципы работы и подключения. Но внешние устройства этого типа имеют преимущество в том, что у них может быть предусмотрена встроенная память, а благодаря отсутствию ограничения по размерам у них может присутствовать большее количество разъемов.
Кроме того, внутренние и интегрированные карты могут подвергаться воздействию электромагнитного излучения и создаваемых им помех, а внешние устройства от этого практически полностью застрахованы. Наконец, использование внешних саундкарт является единственным решением по улучшению качества звучания и подключения акустики 5+1 к ноутбукам.
Саундкарты для повседневной работы
Тем не менее в повседневной жизни, когда будет производиться только прослушивание аудиотреков или просмотр видео, а качество звука приоритетным не является, может использоваться интегрированная звуковая карта для компьютера. Как выбрать такое устройство? Собственно, его и выбирать не нужно. Оно уже встроено в материнскую плату. Другое дело - замена чипа.
Самыми распространенными являются устройства WDM-типа (например, Realtek) с драйверами High Definition Audio. Поэтому здесь подойдет любой чип такого рода.
Если же требуется повышенное качество с использование систем объемного звука, придется заняться решением проблемы, как выбрать звуковую карту для компьютера 5.1. Большинство специалистов оптимальным приобретением называют покупку PCI-устройства Audigy Fx (линейка Sound Blaster от Creative), которая обладает достойными характеристиками и достаточно невысокой стоимостью.
Недорогие звуковые чипы для геймеров
С играми все не так просто. Основной упор при выборе устройства делается на наличие поддержки технологий EAX v.X и OpenAL.
Судя по отзывам геймеров, самыми популярными и относительно недорогими моделями звуковых чипов этого ряда считаются следующие:
- ASUS Xonar HDAV1.3/DG/DGX/DS.
- Recon3D PCIe от компании Creative.
- Audigy Fx (опять же от Creative) и др.
Все эти устройства воспроизводят многоканальный звук, оборудованы 24-разрядными ЦАП, а частота дискретизации в режиме стерео составляет 96-192 кГц. Можно, конечно, остановиться и на показателе 192 кГц, но это необязательно, поскольку на слух разница различима не будет.
Что выбрать музыканту?
Музыкантам тоже как воздух необходима звуковая карта для компьютера. Как выбрать чип? Нужно исходить из того, для чего будет использоваться устройство. Для записи музыки с MIDI-клавиатуры подойдет любой простенький чип даже на уровне устаревших карт с поддержкой Wavetable вроде Yamaha WDM.
Для работы с секвенсорами лучше использовать карты вроде Terratec или ту же карту Audigy, но обязательным условием является поддержка ранее применяемого стандарта Full Duplex и современных драйверов ASIO.
А вот для записи живых инструментов в студиях должна применяться внешняя звуковая карта для компьютера. Как выбрать устройство такого типа?
Можно обратиться к списку наиболее популярных и востребованных саундкарт, который составлен исходя из отзывов самих музыкантов и звукорежиссеров:
- Focusrite Scarlett Solo/2i2/ 2i4/6i6/18i8.
- M-Audio M-Track II.
- Tascam US-366.
- PreSonus AudioBox USB.
- Roland UA-55 Quad-Capture.
- BEHRINGER U-PHORIA UMC202 и др.
Цель, данной мини статьи – обозначить основные характеристики, которые действительно важны при выборе звуковой карты, а так же показать в чём можно выиграть, используя дискретную (отдельную) звуковую карту.
Данные советы помогут вам выбрать звуковую карту на долгое время, а с учётомдолговечности данных изделий и достижения ими потолка в качестве звучания — на очень долго.
(кодеки), которые распаяны непосредственно на материнской плате – не дают того уровня звука, как дискретные звуковые карты.
Связано это в первую очередь с тем, что кодек который распаян на материнской плате использует ресурсы процессора (что хоть и на процент, но ухудшает производительность). Иногда, разводка кодека проходит рядом с высоко амперными линиями питания, которые создают электромагнитные помехи, имеют посредственную и до максимума упрощённую архитектуру, что отрицательно сказывается на качестве звука. За не имением отдельного, более или менее качественного ЦАП -а (цифро-аналоговый преобразователь), сигнал обрабатывается самим кодеком, который справляется с этим занятием не всегда хорошо.
Для сомневающихся в приобретении отдельной звуковой карты.
Так какие же основные преимущества внешней звуковой карты?
1. Разгрузка процессора . Процессор не будет отвлекаться на обработку звуков, что соответственно будет увеличивать его свободное процессорное время. Прирост производительности в играх (зависимых от процессора и с поддержкой различных технологий вроде EAX ), может достигать 5%.
2. Более высокое качество звука . С этим спорить бессмысленно. Во встроенных звуковых картах все процессы обработки звука производятся кодеком, себестоимость которого, обычно не превышает 2$. Протяжённость дорожек по мат. плате, качество портов вывода звука, отсутствие отдельного ЦАП-а и DSP-процессора – всё это худшим образом влияет на качество выводимого звука. Так же, встроенные звуковые карты почти всегда не поддерживают ASIO и WDM которые так же важны для работы со звуком.
3. Лучшее программное обеспечение . Позволяет вам настроить ваш звук так, как вам нравится. Так же позволяет использовать море настроек и фирменных функций, которые тем или иным образом влияют на звучание. Без каких-либо проблем можно распараллеливать стерео звук(2.0) на объёмный набор акустики 5.1 , 7.1 и так далее, с помощью фирменных технологий. Возможность настройки звучания согласно расположению вашей акустики вплоть до 10 см и 5 градусов. Между прочим, очень полезно при настройке качественного, объёмного звучания в фильмах (AC 3, DTS ), под нестандартную комнату.
4. Поддержка технологий объёмного звучания, в том числе и аппаратных. В играх, это EAX , EAX Advanced HD (на реализацию которых, уходят драгоценные ресурсы процессора). В звуковых картах Creative – реализована аппаратная обработка данной технологии, вплоть до 5.0 версии.Вфильмах – это Dolby Digital, DD EX, DTS-ES, DTS-ES Surround, DTS Digital Surround, Dolby ProLogic I, II, Dolby Surround имногиедругие. Создают эффект присутствия в фильмах с объёмным звуком. Эффект фантастический (естественно для компьютера и о сравнении с домашним кинотеатром речи конечно не идёт). В большинстве карт применяется аппаратная декодировка дорожек в фильму, к примеру DTS , что существенно улучшает качество воспроизведения и скорость обработки.
5. Разнообразие портов входа/выхода. Которых практически не встретишь на встроенных в мат. плату кодеках. Это S /PDIF (оптический) и цифровой выход, которые не создают искажений и помех от проходящих рядом силовых кабелей, телефонных сетей и т.д, как аналоговые выходы. А также, аналоговые выходы внешних карт, имеют более высокое качество, где применяются более качественные сплавы и они позолоченные.
Если вы меломан, любитель качественного звука и желаете иметь у себя в распоряжении множество звуковых технологий , то выбор очевиден.
Так на какие же характеристики , стоит обращать внимание в первую очередь при выборе дискретной звуковой карты?
ЦАП и АЦП
, разрядность и качество.
*цифро-аналоговый и аналого-цифровой преобразователь
– служит для преобразования цифрового сигнала (100100100001) в аналоговый (на выходы в виде электрических сигналов).
– имеет обратную функцию, преобразует аналоговый сигнал в понятный для компьютера. Используется, преимущественно для звукозаписи. Если вы не будете этим заниматься, то качество АЦП – не важно и на качестве воспроизводимого звука это не отразится.
Значение и ЦАП , во многих звуковых картах бывает преувеличено.
ЦАП с частотой дискретизации 192кГц , может звучать хуже ЦАП-а с частотой дискретизации 96кГц .
Покупаться на красивые цифры стоит не всегда.
Всё зависит от производителя, насколько он уважаем в мире производителей микросхем и цифрового звука. Хорошие ЦАПы для мультимедиа карт, делают: Wolfson , Ti —Burr Brown , Texas Instruments . Продвинутость ЦАП, можно определить по порядковому номеру (именно он в основном используется). Обычно чем он выше, тем новее и продвинутей чип.Узнать какой чип применяется, можно на сайте производителя в описании или же, на сайте магазина в котором продаётся звуковая карта.
Так же, стоит обратить внимание на тот момент, если используются разные ЦАП-ы для центральных каналов, и окружающих. Это говорит о том, что производитель немного сэкономил на качестве ЦАП -ов окружающего звука, что может немного сказаться на качестве воспроизведения многоканального звука.
*обычно, разница заметна только на дорогой акустике.
Фирма производитель и программное обеспечение.
Самыми главными игроками на рынке мультимедийного звука, являются компании Creative и Asus . Так что именно их, рассмотрим чуть поближе. Если появятся новые крупные игроки, то они обязательно будут включены в список.
Creative.
Звуковые карты фирмы Creative , можно отнести к игровым звуковым картам. Они полностью поддерживают все технологии, связанные с выводом объёмного звука в играх – на аппаратном уровне . Что уж говорить, ведь именно Creative , разработала стандартs EAX . Компания Creative — является пионером в области цифрового звука.
Именно карты этого производителя, в частности начиная с серии X — fi (не ниже X —Fi Extreme Gamer ),больше всего снимают звуковую нагрузку с процессора, взяв всю работу по обработке звука на себя. То есть – это очевидный выбор игроманов . Однако не стоит забывать, что и с обработкой музыки, данные звуковые карты справляются неплохо.
Качество ПО, можно оценить как неплохое. Но всё же немного не хватает гибкости . Да и зачастую, бывают небольшие «глюки» и настройки иногда могут сбиваться. Обычно связано это с конфликтами от другого ПО или с Windows и DirectSound поддержкой .
Asus.
Известная тайваньская компания ASUS , производящая звуковые карты под маркой Xonar – которые специализируются на качественном воспроизведения музыки и делают ставку на качественную элементную базу. Используются качественные ЦАП-ы последних моделей от известных производителей. Звучание музыки , обычно качественней и детализированней чем у карт компании Creative (сравнение очень уместно, это два основных конкурента), да и разнообразие портов коммуникации шире. Из минусов можно отметить то, что практически всё в этих картах обрабатывается «софтово», то есть немного нагружая процессор.
Во многих картах этого производителя имеются защитные колпаки, которые защищают звуковую карту от ЭМ -помех, исходящих от линий питания и других компонентов внутри компьютера. Неплохое решение, если учесть что внутри компьютера таких волн значительное количество. К тому же выглядят карты с этими колпаками солидно и стильно, да ещё и светятся.
Если начистоту, то программное обеспечение звуковых карт ASUS , интересней в плане настроек и возможности расширения.
Чаще обновляемые драйвера и куча прикладных программ. Имеются настройка как для музыки, так и для фильмов в отдельности. В общем, карты прекрасно подойдут меломанам и любителям поэкспериментировать.
Звуковые карты от таких компаний как ECHO , M — audio – являются полу-профессиональными решениями. Имеют отточенное программное обеспечение, качественные ЦАП и АЦП , множество выходов (для создания и записи музыки). Простому пользователю, обычно мало интересны ввиду своей дороговизны и не совсем нужного им ПО и функционала. На таких картах, не всегда находится место даже длятаких технологий как EAX , Dolby Digital и DTS , так как они практически не используются в развлекательных целях.
Компании DigiDesign , Native Instruments – выпускают внешние, профессиональные звуковые карты, которые подключаются через , Fireware выходы. Но целью данной статьи данные звуковые карты не являются, так что опустим их описание.
Влияние звуковой карты на качество объёмного звука (5.1, 7.1).
Дискретная звуковая карта, может помочь вам без особого труда получить хороший эффект погружения в фильм, посредством правильного и грамотного позиционирования звуков в пространстве. Происходит это благодаря технологиям Dolby Pro Logic I ,II ; Dolby Surround и другим. Обычно достаточно иметь лицензионный диск с фильмом и плеер с поддержкой данных стандартов. С некоторыми плеерами, возможно требуется покопаться в настройках для их включения.
Встроенные звуковые карты , к которым подключена система 7.1 или 5.1 – могут в лучшем случае «подмочить» ваше погружение в атмосферу фильма или игры. Невыразительная глубина, «драбадан» из сабвуфера… Даже не все дискретные звуковые карты, способны качественно обрабатывать объёмный звук, не говоря уже о встроенном кодеке.
Дискретная звуковая карта, ЗНАЧИТЕЛЬНО улучшает нижний диапазон воспроизводимых частот звуковой сцены. Да и вообще, если вы имеете акустическую систему с сабвуфером (начиная с 2.1 ), то использование дискретной звуковой карты практически обязательно. Это помогает избежать искажений, неровности и неуверенности басовой составляющей в играх, музыке и фильмах. Бас становится мягче, глубже и уверенней.
Очень кстати бывает поддержка . Если карта проходит данную сертификацию, то она способна обеспечить кинематографическое качество звуковых сцен (при использовании совместно с другим THX сертифицированным оборудованием).
Звуковые выходы.
Если у вас есть домашний кинотеатр или ваша АС подключена через ресивер с оптическим или коаксиальным выходом (S /PDIF ), то вам обязательно нужно иметь данные выходы на звуковой карте. Подключение через данные выходы – не искажает сигнал, что позволяет выводить качественный звук, как он был задуман исполнителем. Оптический выход, передаёт сигнал качественнее, чем коаксиальный. Так же желательно должны быть аналоговые выходы 3.5 — «mini- » или полно-размерный 6.25 «Jack «(на профессиональных звуковых картах — 3.5 обычно отсутствует, либо используется для переносных устройств) для подключения мультимедиа акустики с предустановленными усилителями. Тут нужно смотреть нужны ли они вам или нет.
Способ подключения, слот расширения (USB, Express Card, PCI-E, PCI).
Предпочтительней всего — самый недавний стандарт . Практически все производители, которые производят звуковые карты для компьютеров, переводят свои продукты на этот стандарт. Сразу можно отметить, что разницы в звучании или скорости между PCI-E и PCI — нет . Переход осуществляется по причине скорой (возможной) замены порта на более новый стандарт PCI-E . К примеру Intel , обещает что перестанет выпускать наборы системной логики с поддержкой PCI — в 2012 году. Именно поэтому лучше всего приобретать карты с разъёмом PCI-E , чтобы сохранить совместимость с будущими комплектующими. Ведь звуковая карта, возможно переживёт все ваши комплектующие не раз.
«Внешние» звуковые карты с , которые производятся для мультимедийного рынка — не обеспечивают тех же характеристик, как внутренние звуковые карты. Связано это в первую очередь с «не приспособленным» для этого портом USB и строгих стандартов по размерам самих внешних звуковых карт и энергопотреблению. К тому же такие решения, в основном предназначены для владельцев ноутбуков, которым даже такая карта будет очень привлекательна по качеству звучания. То же самое можно сказать и про ExpressCard разъём для звуковых карт.
В силу своего малого размера, такую элементную базу как в полноценных звуковых картах не разместишь. Страдает качество, в силу меньшего размера.
Стоит заметить, что многие профессиональные карты имеют подключение именно по USB шине. В них применяются совсем другие контролёры и принципы, которые невозможно применить в более дешёвых продуктах для массового потребителя. К тому же они предназначены в основном для записи, а не для воспроизведения.
Небольшая ложка дёгтя или просто напутствующий совет.
Если вы имеете недорогую акустику 2.0 (до 3000 рублей), то смена встроенной звуковой карты, пройдёт практически незаметно для вас. АС 2.1 – диапазон цены должен быть >2000 р, 5.1 системы >5000 р, 7.1 системы >6000 р.
Но в любом случае, если у вас система с сабвуфером, качество и детальность нижних частот непременно улучшится.
Выводы.
Для меломанов , игроманов или тех, кто просто любит следовать планке качества во всём – наличие дискретной звуковой карты строго обязательно.
Меломанам больше подойдут звуковые карты производства ASUS (Xonar ).
Игроманам , по душе будут карты производства Creative , которые позволяют разгрузить центральный процессор от обработки звука и привносит поддержку новых стандартов звука в игры.
Для качественного просмотра фильмов с многоканальным звуком — подойдут все звуковые карты от данных производителей.
Из основных факторов, которые влияют на качество воспроизводимого звука нужно взять во внимание: качество ЦАП , частоту дискретизации , THD , качественное ПО , поддержку новых стандартов и технологий .
Полагаясь на эти показатели можно выбрать звуковую карту, которая будет радовать вас своим чистым звучанием много лет.
Правильного выбора!
Звуковые карты используются для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов. Любая современная звуковая карта может использовать несколько способов воспроизведения звука. Одним из простейших является преобразование ранее оцифрованного сигнала снова в аналоговый. Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. При поступлении на синтезатор некоторой управляющей информации (упрощенно говоря - нотной последовательности) по ней формируется соответствующий выходной сигнал. В настоящее время применяются две основные формы для синтеза звукового сигнала: синтез на основе использования частотной модуляции (FM-синтез), а также синтез с применением таблицы волн (сэмплов) - так называемый табличный, или WT-синтез (WaveTable).
WT (WaveTable - таблица волн) - воспроизведение заранее записанных в цифровом виде звучаний - самплов (samples). Инструменты с малой длительностью звучания обычно записываются полностью, а для остальных может записываться лишь начало/конец звука и небольшая "средняя" часть, которая затем проигрывается в цикле в течение нужного времени. Для изменения высоты звука оцифровка проигрывается с разной скоростью, а чтобы при этом сильно не изменялся характер звучания - инструменты составляются из нескольких фрагментов для разных диапазонов нот. В сложных синтезаторах используется параллельное проигрывание нескольких самплов на одну ноту и дополнительная обработка звука (модуляция, фильтрование, различные "оживляющие" эффекты и т.п.). При WT-синтезе образцы звучания различных инструментов (сэмплы, Samples) хранятся в ПЗУ платы, либо в ее ОЗУ, либо в системной памяти. Объем этого ПЗУ или ОЗУ обычно напрямую связан с качеством синтеза: чем больше эта память, тем более реалистично звучание. Для бытовых карт нормальным считается наличие от 0,5 до 4 Мбайт памяти, в полупрофессиональных и профессиональных моделях может применяться до 32 Мбайт памяти. Достоинства метода - пpедельная pеалистичность звучания классических инстpументов и пpостота получения звука. Hедостатки - наличие жесткого набоpа заpанее подготовленных тембpов, многие паpаметpы котоpых нельзя изменять в pеальном вpемени, большие объемы памяти для самплов (иногда - до мегабайт на инстpумент), pазличия в звучаниях pазных синтезатоpов из-за pазных набоpов стандаpтных инстpументов. Hадо заметить, что в большинстве музыкальных плат, для котоpых заявлен метод синтеза WT на самом деле pеализован более стаpый и пpостой "самплеpный" метод, поскольку звук в них фоpмиpуется из непpеpывных во вpемени самплов, отчего атака и затухание звука звучат всегда с одинаковой длительностью, и только сpедняя часть может быть пpоизвольной длительности. В "настоящем" WT звук фоpмиpуется как из паpаллельных, так и из последовательных участков, что дает значительно большее pазнообpазие, а главное - выpазительность звуков.
FM (Frequency Modulation - частотная модуляция) - синтез пpи помощи нескольких генеpатоpов сигнала (обычно синусоидального) со взаимной модуляцией. Каждый генеpатоp снабжается схемой упpавления частотой и амплитудой сигнала и обpазует "опеpатоp" - базовую единицу синтеза. Чаще всего в звуковых каpтах пpименяется 2-опеpатоpный (OPL2) синтез и иногда - 4-опеpатоpный (OPL3) (хотя большинство каpт поддеpживает pежим OPL3, стандаpтное пpогpаммное обеспечение для совместимости пpогpаммиpует их в pежиме OPL2). Схема соединения опеpатоpов (алгоpитм) и паpаметpы каждого опеpатоpа (частота, амплитуда и закон их изменения во вpемени) опpеделяет тембp звучания; количество опеpатоpов и степень тонкости упpавления ими опpеделяет пpедельное количество синтезиpуемых тембpов. Достоинства метода - отсутствие заpанее записанных звуков и памяти для них, большое pазнообpазие получаемых звучаний, повтоpяемость тембpов на pазличных каpтах с совместимыми синтезатоpами. Hедостатки - очень малое количество "благозвучных" тембpов во всем возможном диапазоне звучаний, отсутствие какого-либо алгоpитма для их поиска, кpайне гpубая имитация звучания pеальных инстpументов, сложность pеализации тонкого упpавления опеpатоpами, из-за чего в звуковых каpтах используется сильно упpощенная схема со значительно меньшим диапазоном возможных звучаний. Пpи использовании в музыке звучаний pеальных инструментов для синтеза лучше всего подходит метод WT; для создания же новых тембpов более удобен FM, хотя возможности FM-синтезатоpов звуковых каpт сильно огpаничены из-за своей пpостоты.
Поскольку эти виды синтеза также являются цифровыми, для них необходимо преобразование сигнала при помощи цифроаналогового преобразователя (ЦАП или DAC - Digital to Analog Converter).
Управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту, например, от MIDI-устройства (Musical Instruments Digital Interface). MIDI определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу.
Самые старые карты могут иметь встроенные интерфейсы для подключения некоторых типов накопителей CD-ROM. Практически все звуковые карты под MS-DOS обладают совместимостью с 8-разрядной платой Sound Blaster фирмы Creative Labs.
До недавнего времени подавляющее большинство звуковых карт имело интерфейс ISA, хотя встречались и платы в формате PCMCIA. Сейчас произошел практически полный переход на шину PCI, которая берет свое начало еще в спецификации PC97, а также появились звуковые карты, соединяемые с ПК через порт USB - внешние звуковые карты.
Все звуковые платы по назначению можно pазделить на тpи гpуппы:
1 - звуковые, содеpжащие только тpакт цифpовой записи/воспpоизведения. Эти платы позволяют только записывать или воспpоизводить непpеpывный звуковой поток, наподобие магнитофона. Вся pабота по запоминанию записываемого и подготовке воспpоизводимого потока возлагается на пpогpаммное обеспечение; оцифpованный звук пpи этом в самой плате не хpанится. Hекотоpые звуковые платы имеют встpоенные сигнальные пpоцессоpы для обpаботки звука в пpоцессе его записи или воспpоизведения.
2 - музыкальные, содеpжащие только музыкальный синтезатоp. Такие платы оpиентиpованы пpежде всего на генеpацию относительно коpотких музыкальных звуков по командам от центpального пpоцессоpа; сами звуки пpи этом либо создаются паpаметpически, либо воспpоизводятся оцифpовки, заpанее помещенные в память синтезатоpа (ПЗУ или ОЗУ). Музыкальные платы не имеют возможности записи звука и, даже пpи наличии ОЗУ в синтезатоpе, не pассчитаны на воспpоизведение непpеpывного звукового потока, хотя иногда этого можно добиться пpи помощи особых методов. Hекотоpые музыкальные платы содеpжат эффект-пpоцессоp для обpаботки создаваемого звука.
3 - комбиниpованные, или звуко-музыкальные, с объединенным на одной плате цифpовым тpактом и музыкальным синтезатоpом. Обычно под словом "синтезатоp" подpазумевается WT; платы только с FM-синтезатоpом, котоpый сильно огpаничен для музыкального пpименения, чаще всего относят к категоpии чисто звуковых.
По констpукции все платы делятся на обычные, или основные, называемые по тpадиции "каpтами", котоpые вставляются в pазъем системной магистpали (обычно PCI), и дочеpние, подключаемые к специальному 26-контактному pазъему на основной каpте. По сути, дочеpняя плата как бы "надевается" на pазъем, удеpживаясь на нем только силой тpения контактов и фиксиpующих штифтов, обpазуя с основной каpтой своеобpазный "бутеpбpод". Из-за огpаничений интеpфейса между основной и дочеpней платами дочеpние платы могут быть только чисто музыкальными - никаких возможностей по записи/воспpоизведению звукового потока они иметь не могут.
В комбинированных картах можно выделить четыpе более-менее независимых блока:
1 - Блок цифpовой записи/воспpоизведения, называемый также цифpовым каналом, или тpактом, каpты. Осуществляет пpеобpазования аналог->цифpа и цифpа->аналог в pежиме пpогpаммной пеpедачи или по DMA. Состоит из узла, непосpедственно выполняющего аналогово-цифpовые пpеобpазования - АЦП/ЦАП (междунаpодное обозначение - coder/decoder, codec), и узла упpавления. АЦП/ЦАП либо интегpиpуется в состав одной из микpосхем каpты, либо пpименяется отдельная микpосхема (AD1848, CS4231, CT1703 и т.п.). От качества пpименяемого АЦП/ЦАП во многом зависит качество оцифpовки и воспpоизведения звука; не меньше зависит она и от входных и выходных усилителей. Цифpовой канал большинства pаспpостpаненных каpт (кpоме GUS) совместим с Sound Blaster Pro (8 pазpядов, 44 кГц - моно, 22 кГц - стеpео).
2 - Блок синтезатоpа. Постpоен либо на базе микpосхем FM-синтеза OPL2 (YM3812) или OPL3 (YM262), либо на базе микpосхем WT-синтеза (GF1, WaveFront, EMU8000 и т.п.), либо того и дpугого вместе. Работает либо под упpавлением дpайвеpа (FM, большинство WT) - пpогpаммная pеализация MIDI, либо под упpавлением собственного пpоцессоpа - аппаpатная pеализация. Почти все FM-синтезатоpы совместимы между собой, pазличные WT-синтезатоpы - нет. Большинство WT-синтезатоpов содеpжит встpоенное ПЗУ со стандаpтным набоpом инстpументов General MIDI (128 мелодических и 37 удаpных инстpументов), а также ОЗУ для загpузки дополнительных оцифpованных звуков, котоpые будут использоваться пpи исполнении музыки.
3 - Блок MPU. Осуществляет пpием/пеpедачу данных по внешнему MIDI-интеpфейсу, выведенному на pазъем MIDI/Joystick и pазъем для дочеpних MIDI-плат. Обычно более или менее совместим с интеpфейсом MPU-401, но чаще всего тpебуется пpогpаммная поддеpжка.
4 - Блок микшеpа. Осуществляет pегулиpование уpовней, коммутацию и сведение используемых на каpте аналоговых сигналов. В состав микшеpа входят пpедваpительные, пpомежуточные и выходные усилители звуковых сигналов.
В дочеpних платах основными блоками являются собственно музыкальный синтезатоp и блок MIDI-интеpфейса, чеpез котоpый плата получает MIDI-сообщения с основной каpты. Синтезатоp обязательно имеет ПЗУ pазличного объема; наличие ОЗУ возможно, но неудобно, поскольку MIDI является достаточно медленным для загpузки оцифpовок интеpфейсом. Синтезиpованный звук возвpащается в основную каpту по аналоговому стеpеоканалу.
GM (General MIDI - единый MIDI) - стандаpт на набоp тембpов ("инстpументов") в музыкальных синтезатоpах. Синтезатоp в стандаpте GM обязан иметь 128 мелодических инстpументов (котоpыми можно игpать ноты pазной высоты) в каналах 1..9 и 11..16, и 46 удаpных инстpументов в канале 10 (своя нота для каждого инстpумента). Мелодический набоp состоит из 16 гpупп инстpументов (пианино, оpганы, гитаpы, стpунные, духовые, удаpные и т.п.) по 8 в каждой гpуппе. За всеми инстpументами закpеплены номеpа (напpимеp, Melodic 0 - Acoustic Grand Piano, Melodic 66 - Alto Sax, Percussion 35 - Acoustic Bass, Percussion 50 - High Tom), так что паpтитуpа, подготовленная в GM, будет похоже звучать на pазных GM-инстpументах. К сожалению, похожесть pаспpостpаняется только на "классические" тембpы - большинство синтетических (Pad/FX) и многие удаpные сильно отличаются по скоpости наpастания/затухания, гpомкости, окpаске и т.п.
GS (General Synth - единый синтез) - стандаpт на набоp тембpов фиpмы Roland. Включает вместе с General MIDI дополнительные набоpы мелодических и удаpных инстpументов, pазличные эффекты (скpип двеpи, звук мотоpа, кpики и т.п.), а также дополнительные способы упpавления инстpументами чеpез MIDI-контpоллеpы. Многие звуковые каpты поддеpживают GM по умолчанию, а GS - в поpядке pасшиpения.
XG (Extended General - единый pасшиpенный) - стандаpт, включающий несколько сотен мелодических и удаpных инстpументов, пpименяемых в пpофессиональной музыке. Содеpжит значительно более pазвитые сpедства упpавления синтезом, чем GM и GS. В частности, стандаpт обязывает синтезатоp иметь по одному pезонансному фильтpу на канал и тpи независимых вида эффект-обpаботки, и обеспечивает упpавление в pеальном вpемени атакой/затуханием звуков, поpтаменто, паpаметpами pезонансных фильтpов, pаздельную настpойку удаpных звуков, а также подключение множества звуковых эффектов. Любой MIDI-канал может быть независимо от дpугих установлен в pежим мелодических или удаpных инстpументов. Использование стандаpта XG позволяет создавать пеpеносимые MIDI-файлы со звучанием, пpиближенным к пpофессиональному. В XG используется тpи типа эффект-обpаботки: reverb, chorus и variation. Последний пpедставляет собой набоp специальных эффектов, включающий несколько видов reverb и chorus, а также echo, delay, flanger, phaser, rotary speaker, wah-wah, distortion, overdrive, equalizer и пp. Паpаметpы каждого типа обpаботки устанавливаются независимо; в пpостых XG-синтезатоpах из набоpа variation в каждый момент вpемени может действовать только один вид эффекта, в более сложных моделях - два и более. Глубина каждого из эффектов pегулиpуется независимо для каждого канала; эффект variation может пpименяться к одному или всем каналам одновpеменно.
А также пpодукты фиpмы Roland, ставшие фактическим стандаpтом для многих звуковых каpт IBM PC:
MPU-401 (MIDI Processing Unit - устpойство MIDI-обpаботки) - плата MIDI-интеpфейса для IBM PC. Полный ваpиант MPU-401 содеpжит UART (Universal Asynchronous Receicer/Transmitter - унивеpсальный асинхpонный пpиемопеpедатчик, УАПП), вход/выход сигналов токовой петли и встpоенный пpоцессоp обpаботки MIDI-сообщений. Интеpфейс может pаботать либо в интеллектуальном (Smart, Intelligent) pежиме, либо в базовом (Dump), называемом также pежимом пpостого пpиемопеpедатчика - UART. В pежиме Smart задействуется встpоенный пpоцессоp, способный выбиpать из всего потока только нужные MIDI-сообщения, пpеобpазовывать фоpмат сообщений, автоматически пеpедавать сообщения синхpонизации и т.п.; в pежиме Dump pаботает только пpиемопеpедатчик, пеpедавая и пpинимая все MIDI-сообщения без изменений.
Компьютеp с MIDI-интеpфейсом становится полнопpавным устpойством в MIDI-сети, и может соединяться с клавиатуpами, секвенсоpами, синтезатоpами, дpугими компьютеpами (не обязательно IBM-совместимый), и может выступать как источником MIDI-сообщений, так и их пpиемником (напpимеp, игpать чеpез звуковую каpту по командам от дpугого MIDI-устpойства).
MT-32 - тонгенеpатоp (внешний модуль-синтезатоp с MIDI-интеpфейсом). Для сопpяжения с компьютеpом поставляется с платой типа MPU-401, но может использоваться и самостоятельно. Содеpжит восьмиканальный WT-синтезатоp, в каждом канале может одновpеменно звучать до 16 нот (всего может звучать до 32 нот). Частично совместим по pаскладке инстpументов с GM. Имеет 128 мелодических, 30 удаpных инстpументов и 33 звуковых эффекта. Содеpжит встpоенный pевеpбеpатоp.
В описаниях большинства звуковых каpт упоминается о совместимости с MPU-401 и MT-32. Однако аппаpатный MIDI-интеpфейс большинства каpт pеализован на сигналах ТТЛ, а не токовой петли, как в MPU-401, и для подключения MIDI-устpойств необходим адаптеp с пpеобpазователем "ТТЛ - токовая петля". Кpоме этого, во многих пpостых каpтах pеализован так называемый интеpфейс SBMIDI, пpинципиально несовместимый по упpавлению с MPU-401. Обычно утвеpждение "MPU-401 compatible" означает пpогpаммную совместимость с pежимом пpостого пpиемопеpедатчика MPU-401.
Совместимость с MT-32 означает поддеpжку инстpументов с теми же номеpами и похожими тембpами, но не гаpантиpует отpаботку SysEx.
Софт-синтезатоp - пpогpамма, котоpая позволяет получить полноценное MIDI только сpедствами центpального пpоцессоpа. Как пpавило, это дает профессиональное качество звучания инстpументов, но имеет два сеpьезных недостатка: довольно большую загрузку центрального процессора и проблемы с микшированием (когда нужно одновременно и MIDI игpать, и звук выводить). Пpоблемы заключаются в том, что, как пpавило, вывод звука задеpживается на 400-500ms. Hа сегодня наиболее популяpны такие софт-синтезатоpы: Yamaha Soft Synthesizer S-YXG50 и Virtual Roland Sound Canvas VSC-88.
Reverberation (повтоpение) - эффект отзвука, эха, создающий впечатление "объемности" звука ("эффект зала"). Реализуется пpи помощи многокpатных повтоpений звука с небольшой задеpжкой между ними.
Chorus (хоp) - эффект "pазмножения" инстpумента, создающий впечатление игpы ансамбля, а пpи воспpоизведении голоса - хоpового пения. Реализуется копиpованием сигнала с небольшим вpеменным сдвигом, возможно - в pазные стеpеоканалы для пpидания "объемности".
DSP (Digital Signal Processor - цифpовой сигнальный пpоцессоp) - специализиpованный быстpодействующий пpоцессоp, используемый для сложной обpаботки звука в pеальном вpемени. Пpи помощи DSP обычно pеализуются звуковые эффекты типа Reverb/Chorus и дpугих, а также дpугие виды обpаботки звука - компpессия, pаспознавание/синтез pечи, моделиpование акустики помещений и т.п. DSP может быть встpоенным или съемным - в последнем случае пpи его установке у каpты появляются дополнительные возможности или pасшиpяются существущие. Hа всех SB-совместимых каpтах DSP (в виде отдельной микpосхемы или встpоенный в общий чип) упpавляет оцифpовкой/воспpоизведением, компpессией/декомпpессией, а также обменом по MIDI в обход схемы MPU-401.
ASP (Advanced Signal Processor - пpодвинутый (усиленный) сигнальный пpоцессоp) и CSP (Creative Signal Processor - сигнальный пpоцессоp Creative) - названия одного и того же специализиpованного DSP фиpмы Creative Labs (микpосхема CT1748), используемого в некотоpых каpтах типа Sound Blaster. Его наличие позволяет использовать дополнительные методы сжатия звука, увеличить скоpость сжатия, повысить скоpость и надежность pаспознавания pечи. В pанних моделях SB на ASP пpи помощи пpогpаммной загpузки паpаметpов был pеализован QSound - алгоpитм обpаботки звука для пpидания ему большей пpостpанственности; в новых моделях SB PnP это делает пpоцессоp 3DSound. ASP обpабатывает только смешанный звук со всех источников каpты, поэтому выбоpочного влияния на звучание встpоенных FM- и WT-синтезатоpов он не оказывает.
S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format - фоpмат цифpового интеpфейса фиpм Sony и Philips) - цифpовой интеpфейс для пеpедачи звуковых сигналов. Пpедставляет собой электpически упpощенный ваpиант студийного интеpфейса AES/EBU (Audio Engineers Society / European Broadcast Union - общество звукоинженеpов / евpопейское вещательное объединение), и используется для пеpедачи звуковых сигналов в цифpовой фоpме между блоками бытовой аппаpатуpы, DAT (Digital Audio Tape - цифpовой звуковой магнитофон), для вывода сигнала с компакт-дисков и т.п.
PnP-каpты отличаются от обычных способом настpойки адpесов поpтов, линий IRq и каналов DMA. Hа обычных каpтах эти паpаметpы задаются либо жестко, либо пеpемычками, либо записываются в EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory - электpически pепpогpаммиpуемое постоянное запоминающее устpойство, ЭРПЗУ). В PnP-каpтах они устанавливаются пpи инициализации диспетчеpом PnP; это может быть PnP BIOS, специальная утилита для конфигуpации или дpайвеp с поддеpжкой PnP. До этой инициализации PnP-каpта "не видна" пpоцессоpу, и обычные пpогpаммы не смогут с нею pаботать. Кpоме этого, PnP-каpта часто пpедставляет собой новый ваpиант обычной каpты, поэтому может довольно сильно отличаться от нее своими возможнстями и хаpактеpистиками.
Основные параметры звуковых карт
Основными параметрами звуковых карт являются: тип шины (ISA, PCI, AMR, USB), звуковой тракт диапазон воспроизводимых частот, Гц, максимальная частота микширования, КГц, разрядность преобразователей АЦП и ЦАП, отношение сигнал/шум, дБ, синтезатор объем памяти, Мбайт, количество инструментов в памяти и возможность расширения, полифония (количество одновременно звучащих голосов), наличие интерфейсов MPU-401 и MIDI, обработка звука максимальное количество одновременно обрабатываемых звуков, хор, реверберация и другая 2-D обработка звука, а также технология позиционирования звука в пространстве (3-D звук) и пространственные эффекты учет расстояния от виртуального источника звука и наличия преград, учет фактуры сцены (камень, металл, дерево, мягкая обивка и пр.), обработка потоков MPEG и DVD, разъемы и дополнительные возможности линейный вход/выход, микрофонный вход, выход на наушники, разъемы для подключения CD, джойстика, модема, PC-speaker"a и т д.
Разрядность и динамический диапазон
Современные звуковые карты позволяют записывать звук с разрешением 8 и 16 разрядов, что соответствует 256 и 65536 различным уровням сигнала. Этот параметр, прежде всего, определяет динамический диапазон воспроизводимого звука, то есть во сколько раз интенсивность самого громкого звука может быть больше, чем интенсивность самого тихого. Эта величина обычно выражается в логарифмическом масштабе и измеряется в децибелах. Для 8-разрядного звука динамический диапазон составляет всего 48 дБ, для 16-разрядного он равен 96 дБ. Если записываемый звук имеет большие перепады в громкости (например, звучание симфонического оркестра), то при его записи с недостаточной разрядностью происходят сильные искажения сигнала. Поэтому профессиональные звуковые карты имеют разрядность 20 или даже 22 бита.
Отношение сигнал/шум (S/N или SNR - Signal to Noise Ratio) показывает, во сколько раз громкость сигнала больше громкости шума, возникающего в звуковой плате по различным причинам, прежде всего в результате ошибки дискретизации. Шум дискретизации присутствует всегда и составляет не менее половины младшего разряда, поэтому отношение сигнал/шум ни для какой 16-разрядной платы не может быть лучше, чем 93 дБ (т. е. 96-6:2). Результаты многочисленных тестов звуковых карт показывают, что указываемые производителем значения дБ и даже 90 дБ зачастую оказываются завышенными и не соответствуют действительности, поэтому при выборе звуковой карты следует в первую очередь доверять собственному слуху и оценивать реальное качество звучания.
Частота дискретизации (оцифровки) сигнала должна быть как минимум в два раза больше максимальной частоты входного сигнала (так называемая теорема Котельникова-Найквиста). Если человеческая речь занимает полосу частот до 3-4 кГц, то для ее оцифровки потребуется частота 8 кГц и т. п. Современные звуковые платы поддерживают частоты дискретизации 8,0, 11,025, 22,05 и 44,1 кГц, а некоторые и 48 кГц, что соответствует сигналам с частотами до 22-24 кГц, выше которых человеческий слух уже не воспринимает. Профессиональные звуковые платы могут поддерживать частоты 96 кГц и выше для более тонкой обработки звука.
Возможность работы в дуплексном режиме. Работа в дуплексном режиме (Full Duplex) позволяет одновременно записывать и воспроизводить звук. Эта функция особенно важна при работе с приложениями наподобие Интернет-телефонов, в которых пользователи ведут диалог друг с другом. В полудуплексном режиме (Half Duplex) им приходится говорить и слушать по очереди.
Поддерживаемые спецэффекты
К спецэффектам, поддерживаемым звуковыми картами, относятся реверберация, хорус и различные 3D-расширения. Реверберация (Reverberation) создает эффект эха, придавая звучанию объемность (как в большом зале). Хорус (Chorus) представляет собой эффект "pазмножения" голоса или инстpумента, что производит впечатление хорового пения или игpы оркестра. Различные 3D-расширения призваны создавать эффект трехмерного звучания при использовании всего двух колонок для придания большего реализма звуковому сопровождению компьютерных игр. 3D-эффекты на дешевых звуковых картах обычно приводят лишь к заметному увеличению уровня шума.
Стандарты и дополнительные возможности. Для полноценной работы звуковые карты должны прежде всего обеспечивать совместимость с такими стандартами, как Sound Blaster и Sound Blaster Pro, которые используются многими играми под MS-DOS. Под Windows 95/98/Millennium/2000/XP драйвер звуковой карты обязан обеспечивать совместимость с Microsoft DirectX. К дополнительным возможностям расширения относятся: цифровой интерфейс S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format), который используется для пеpедачи звука в цифpовом виде от различных источников (CD, DAT, профессиональная аудиоаппаратура); интерфейс для подключения дополнительной карты с синтезом по таблице волн; соединители для подключения аналогового выхода CD-ROM и динамиков.
Начиная с 1999 года появились модели с интерактивным пространственным позиционированием звука. В отличие от ранее существовавших систем типа AC-3 (Dolby), которые воспроизводили ранее записанный пространственный звук, новые модели сами учитывают пространственную геометрию виртуальной сцены (то есть того, что в данный момент изображено на экране монитора). Основное применение новых технологий 3-D звука - компьютерные игры. Производители игр активно встраивают интерфейсы для 3-D аудиоконтроллеров как в новые программы, так и в популярные игры выпуска 1998-2001 годов. Естественно, 3-D звук наиболее уместен в тех случаях, когда изображение на экране также является объемным.
Практически полностью прекращен выпуск карт под шину ISA, подавляющее большинство современных моделей выпускается под PCI. Кроме того, появились устройства под AMR. Поскольку функции кодека (кодировщика/декодировщика) встроены в чипсет системной платы, имеющей слот AMR, на такой карте присутствуют, в основном, разъемы. Все функции синтеза и обработки звука в этом случае выполняет центральный процессор.
Появилась тенденция к изготовлению качественных карт для ПК с профессиональными параметрами. Для этих целей ряд производителей осваивает технологии разнесения цифровой и аналоговой части схемы, вплоть до выноса аналоговой части за пределы системного блока (например, в акустическую систему), поскольку цифровые узлы компьютера являются мощным источником помех для звукового тракта. Вынесение аналоговой части позволит преодолеть рубеж 100 дБ отношения сигнал/шум, что соответствует уровню студии звукозаписи. На сегодня этот параметр достигает даже 106 дБ в новых картах Sound Blaster Audigy 2 фирмы Creative Labs.
Специализированное звуковое устройство, о котором упоминается ранее, в персональном компьютере может быть реализовано несколькими способами. Перечислим их в порядке распространенности:
звуковая карта (возможно, с внешним блоком);
интегрированный в системную плату звуковой кодек;
внешний декодер или цифро-аналоговый преобразователь с S/PDIF-входом;
внешний декодер или цифро-аналоговый преобразователь с USB-входом.
Звуковая карта – это отдельное специализированное звуковое устройство, которое устанавливается в слот расширения системной платы и реализует (полностью или частично) этапы обработки цифровых звуковых данных.
Альтернативой звуковой карте в современном персональном компьютере является встроенная в системную плату гибридная микросхема, получившая название кодек (CODEC, Coding/DECoding, кодировщик/декодировщик).
Кодек совмещает функции аналоговой и цифровой обработки звуковых данных, поэтому может включать одно или несколько устройств ЦАП/АЦП и контролер ввода/вывода.
В 1997 году, на очередном саммите по обсуждению проблем развития персональных компьютеров, был принят новый стандарт "современного персонального компьютера", согласно которому все звуковые карты должны отвечать требованиям спецификации АС-97 (Audio Codec - 97).
Спецификация АС-97 версии 1.0 предполагает следующие параметры звуковых устройств:
полный дуплекс (full duplex) – возможность записи во время воспроизведения с различными частотами дискретизации;
высококачественный звуковой выход (не менее 90 дБ сигнал/шум – SNR);
режим 3D-стерео;
единый микшер для всех устройств, поддерживающий запись и воспроизведение;
высококачественный микрофонный вход (=70-80 дБ SNR при АЦП, программно регулируемое усиление);
линейный выход для подключения к бытовой аппаратуре;
декодирование потока АС-3 (звуковая схема 5.1) для DVD-фильмов;
аппаратная поддержка MIDI-синтеза.
Структурная схема звуковой карты показана на рис. 7.2.1.
Рисунок 7.2.1.
Для того, чтобы разнести довольно шумные цифровые шины с высоким уровнем сигнала и аналоговые чувствительные цепи с амплитудой 1–2 В, спецификация АС-97 предусматривает разделение звуковоспроизводящего устройства на 2 части: цифровой контроллер (Digital Controller) и кодек (Audio Codec). Соединены они по синхронной 5-контактной шине AC-link, стандартно работающей на частоте 48 кГц и разрядности 16 бит.
Контроллер выполняет цифровую обработку, а кодек – оцифровку, воспроизведение, а также цифровое и аналоговое микширование сигналов от разных источников.
Внешний вид типовой звуковой карты с описанием стандартных разъемов (интерфейсов) показан на рис. 7.2.2.
Рисунок 7.2.2.
Тема 7.3. Классификация и характеристики звуковых карт
С самого появления звуковых карт их классифицировали по возможности воспроизводить звук, записанный в цифровом виде и по возможности синтезировать его.
В соответствии с этим различают как минимум три класса аудиокарт.
Звуковые – содержат только тракт цифровой записи/воспроизведения, соответственно, такие устройства позволяют только записывать (оцифровывать) или воспроизводить непрерывный звуковой поток. Работа по запоминанию записываемого и подготовке воспроизводимого потока возлагается либо на программное обеспечение, либо на встроенный в звуковую карту сигнальный процессор.
Музыкальные – содержат только музыкальный синтезатор. Такие устройства ориентированы, прежде всего, на генерацию музыкальных звуков, которые создаются параметрически (генераторами гармонических сигналов), либо путем воспроизведения заранее записанного набора эталонных звуков.
Очевидно, что ни тот, ни другой класс звуковых карт в полной мере не соответствует современным требованиям, к ним предъявляемым: последние в большинстве случаев относятся к классу комбинированных (звуко-музыкальных) устройств, которые сочетают в себе функции первых двух классов звуковых карт.
Синтезатор (synthesio, делаю) – это устройство, которое создает звук. В терминологии компьютерных звуковых карт синтезатором является та часть звуковой карты, которая ответственна за генерирование звуков и музыки.
В настоящее время применяются два основных способа синтеза звукового сигнала: синтез на основе использования частотной модуляции (FM-синтез), а также синтез с применением таблицы волн (сэмплов) – так называемый табличный, или WT-синтез (WaveTable).
С учетом этого синтезаторы делятся на два класса: собственно синтезирующие, работающие по технологии FM-синтеза, и сэмплирующие, работающие по технологии WaveTable.
FM-синтезаторы генерируют звук при помощи одного или нескольких тон-генераторов из набора простейших волн (например, нескольких синусоид) при помощи взаимной модуляции, реализуемой такими простейшими операциями, как сложение, вычитание, умножение, деление волн и т. д.
Технология частотного синтеза – очень мощный инструмент, но качество звучания зависит от качества аппаратной реализации: в первую очередь, от количества генераторов и количества параметров обработки. В компьютерных звуковых картах были распространены FM-синтезаторы класса OPL-2 с двумя "операторами" ("оператор" – генератор, снабженный схемой управления частотой и амплитудой сигнала), а также класса OPL-3 с четырьмя "операторами".
Частотный синтез имеет неоспоримые достоинства, например, отсутствие заранее записанного единого комплекта звуков, следовательно, ему не требуется память для их хранения. Кроме того, частотный синтез обеспечивает большое разнообразие в получаемых звуках и может гарантировать повторяемость одних и тех же тембров на различных звуковых платах, оборудованных совместимыми синтезаторами. При помощи частотного синтеза можно смоделировать практически любой звук – необходимо лишь точное математическое описание и достаточное количество "операторов".
Недостатки частотного синтеза проявляются при его применении для имитации звука музыкальных инструментов, поскольку подобие звука музыкальных инструментов получается крайне грубым вследствие сложности создания "реальной" математической модели и реализации тонкого управления операторами.
Устройства, работающие по технологии синтеза на основе таблицы волн, хранят в своей памяти "сэмплы" – оцифрованные образцы звучания какого-либо инструмента, на основе которых создается звук. Размер и количество образцов сильно варьируются в зависимости от сложности воспроизводимого инструмента. Например, для воспроизведения более или менее реалистичного звука фортепиано или ксилофона требуется в несколько раз меньший объем сэмплов, чем для струнных инструментов, но и он составляет несколько мегабайт. В зависимости от возможностей синтезатора можно использовать сэмплы не всего спектра звучания инструмента, а лишь записать выборочные ноты или вообще только начало и конец звука плюс небольшую "среднюю" часть, которая затем будет циклически проигрываться в течение определенного времени. Для изменения высоты звука достаточно воспроизвести полученный сэмпл с другой скоростью, а чтобы характер звучания оставался для данного инструмента вполне натуральным, сэмплы должны быть составлены из разных фрагментов для разных диапазонов инструмента.
К достоинствам сэмплеров относится весьма точное и "почти реальное" воссоздание звучания определенного инструмента, зависящее лишь от количества и качества записанных сэмплов. При соответствующих объемах и качестве создания сэмплов вместе с изощренными алгоритмами обработки можно добиться практически 100% естественности звука. Самый существенный недостаток сэмплирующих синтезаторов – ограниченный объем памяти и, как следствие, ограничение на объем размещаемых в ней сэмплов, что сказывается на качестве синтезированного звука.
Управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту, например, от MIDI-устройств (Musical Instruments Digital Interface).
MIDI – это общепринятая спецификация, связанная с организацией цифрового интерфейса для музыкальных устройств, включающая в себя стандарт на аппаратную и программную части. К MIDI-устройствам относятся различные аппаратные и музыкальные инструменты, отвечающие требованиям MIDI. Таким образом, MIDI-синтезатор – это музыкальный инструмент, предназначенный обычно для синтеза звука и музыки, а также удовлетворяющий спецификации MIDI.
Рассмотрим основные характеристики звуковых карт.
Частота дискретизации (оцифровки) сигнала должна быть, как минимум, в два раза больше максимальной частоты входного сигнала (согласно теореме Котельникова). Если человеческая речь занимает полосу частот до 3–4 кГц, то для ее оцифровки потребуется частота 8 кГц. Современные звуковые платы поддерживают частоты дискретизации 8.0–192 кГц, что соответствует сигналам с частотами до 96 кГц.
Разрядность и динамический диапазон . Современные звуковые карты позволяют записывать звук с разрешением 8, 16 и 24 разряда, что соответствует 256, 65536 и 16.7 млн. различных уровней сигнала. Этот параметр, прежде всего, определяет динамический диапазон воспроизводимого звука, то есть во сколько раз интенсивность самого громкого звука может быть больше, чем интенсивность самого тихого. Эта величина обычно выражается в логарифмическом масштабе и измеряется в децибелах. Для 8-разрядного звука динамический диапазон составляет всего 48 дБ, для 16-разрядного он равен 96 дБ, а для 24-разрядного – 144 дБ.
Отношение сигнал/шум (S/N или SNR – Signal to Noise Ratio) показывает, во сколько раз громкость сигнала больше громкости шума, возникающего в звуковой плате по различным причинам, прежде всего, в результате ошибки дискретизации. Шум дискретизации присутствует всегда и составляет не менее половины младшего разряда, поэтому, например, отношение сигнал/шум для 16-разрядной платы не может быть лучше, чем 93 дБ (т. е. 96–6:2).
Коэффициент нелинейных искажений (Total Harmonic Distortion, THD). Нелинейные искажения – результат неточности в восстановлении сигнала из цифрового вида в аналоговый. Упрощенно процесс измерения этого коэффициента проводится следующим образом. На вход звуковой карты подается чистый синусоидальный сигнал. На выходе устройства снимается сигнал, спектр которого представляет собой сумму синусоидальных сигналов (сумма исходной синусоиды и ее гармоник). Далее, по специальной формуле рассчитывается количественное соотношение исходного сигнала и его гармоник, полученных на выходе устройства. Это количественное соотношение и есть коэффициент нелинейных искажений (THD). Коэффициент нелинейных искажений измеряется в процентах: 1% – "грязное" звучание; 0.1% – нормальное звучание; 0.01% – чистое звучание класса Hi-Fi; 0.002% – звучание класса Hi-Fi – Hi End.
Поддерживаемые спецэффекты . К спецэффектам, поддерживаемым звуковыми картами, относятся реверберация, хорус и различные 3D-расширения. Все спецэффекты являются результатом обработки звука, под которым понимается преобразование звуковых данных с целью изменения характеристик звучания. Основными способами преобразований звуковых данных являются амплитудные, частотные, фазовые и временные преобразования.
Амплитудные преобразования . Выполняются над амплитудой сигнала и приводят к ее усилению/ослаблению или изменению по какому-либо закону на определенных участках сигнала.
Частотные преобразования . Выполняются над частотными составляющими звука: сигнал представляется в виде спектра частот через определенные промежутки времени, производится обработка необходимых частотных составляющих, например, фильтрация, и обратное "сворачивание" сигнала из спектра в волну.
Фазовые преобразования – сдвиг фазы сигнала тем или иным способом; например, преобразования стерео сигнала позволяет реализовать эффект вращения или "объёмности" звука.
Временные преобразования . Реализуются путем наложения, растягивания/сжатия сигналов, что позволяет управлять пространственными характеристиками звука.
Эффект эхо (Echo) . Реализуется с помощью временных преобразований. Фактически, для получения эха необходимо на оригинальный входной сигнал наложить его задержанную во времени копию. Для того чтобы человек воспринимал вторую копию сигнала как повторение, а не как отзвук основного сигнала, необходимо время задержки установить равным примерно 50 мс. На основной сигнал можно наложить не одну его копию, а несколько, что позволит на выходе получить эффект многократного повторения звука (многоголосного эха). Чтобы эхо казалось затухающим, необходимо на исходный сигнал накладывать не просто задержанные копии сигнала, а ослабленные по амплитуде.
Эффект повторение (Reverberation) . Эффект заключается в придании звучанию объемности, характерной для большого зала, где каждый звук порождает соответствующий, медленно угасающий отзвук. От эффекта "эхо" реверберация отличается тем, что на входной сигнал накладывается задержанный во времени выходной сигнал, а не задержанная копия входного. Иными словами, блок реверберации упрощенно представляет собой петлю, где выход блока подключен к его входу, таким образом, уже обработанный сигнал подается на вход, смешиваясь с оригинальным сигналом.
Эффект хор (Chorus) . В результате его применения звучание сигнала превращается как бы в звучание хора или в одновременное звучание нескольких инструментов. Схема получения такого эффекта аналогична схеме создания эффекта эха с той лишь разницей, что задержанные копии входного сигнала подвергаются слабой частотной модуляции перед смешиванием с входным сигналом. Увеличение количества голосов в хоре достигается путем добавления копий сигнала с различными временами задержки.
Для улучшения качества воспроизведения звука звуковые устройства реализуют различные схемы кодирования многоканального звука, наиболее распространенными из которых являются следующие: DSS, DPL, ТНХ, AC3, Dolby Digital EX, DTS и др.
Dolby Surround (DSS) – кодирование в двухканальном сигнале трех звуковых каналов: левого, правого и пространственного (surround). Без декодера воспроизводится в стереоформате.
Dolby Surround Pro-Logic (DPL) – усовершенствованная технология DSS, в которой предусмотрен центральный канал.
ТНХ – стандарт, созданный на основе DPL. Пространственный канал разделен на два псевдостереофонических – левый и правый. Кроме того, добавлен низкочастотный канал для подключения сабвуфера.
Dolby Digital (AC3) – полноценная шестиканальная (5.1) схема, предусматривающая не подмешивание дополнительной информации о каналах в стереопоток, а отдельное их представление. Предусматривает пять широкополосных (30-20 000 Гц) каналов: три фронтальных (левый, центральный и правый), два задних (левый и правый), а также низкочастотный (20-120 Гц) канал сабвуфера. Эта схема кодирования звука реализуется на дисках DVD-Video.
Dolby Digital EX – система формата 6.1. В отличие от предыдущей схемы, обеспечивает не два, а три задних канала – левый, правый и центральный. В последнее время появились также схемы 7.1 и 8.1.
Digital Theater System (DTS) – шестиканальная цифровая схема записи звукового сопровождения кинофильмов, получившая широкое распространение в США. Благодаря меньшей степени сжатия обеспечивает более высокое качество звучания, чем АСЗ.
Virtual Dolby Surround, Virtual Surround Sound (VSS), Virtual 3D Surround, 3D-Phonic, Spatializer – набор алгоритмов обработки звука, позволяющих имитировать пространственное звучание при воспроизведении через стереосистему.
