-ћузыка

 -ѕодписка по e-mail

 

 -ѕоиск по дневнику

ѕоиск сообщений в Pekshin

 -»нтересы

 -—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 02.12.2008
«аписей: 4595
 омментариев: 9880
Ќаписано: 15238

—имфони€ цифровых потоков. »стори€ эволюции звуковых карт

¬оскресенье, 24 январ€ 2010 г. 21:32 + в цитатник

—егодн€ воспроизведение и запись звука кажутс€ настолько естественным процессом, что сложно себе представить, что недавно все обсто€ло иначе. Ѕыли времена, когда звук казалс€ чем-то бесполезным и ненужным дл€ ѕ , а о естественности звучани€ никто даже не задумывалс€.
—амые первые компьютеры семейства IBM PC снабжали примитивным динамиком PC Speaker (спикером). ¬ народе это чудо было прозвано «пищалкой», что совершенно справедливо: устройство могло воспроизводить за раз не более одного тона, а регулировка громкости была сильно затруднена. Ќазначение у динамика было одно — воспроизводить диагностические сигналы при загрузке и работе ѕ . ќднако создатели игр нашли устройству иное применение: задава€ частоту и очередность звучани€, они создавали что-то вроде музыки.   концу 80-х кажда€ уважающа€ себ€ игра имела подобный «саундтрек». «а прошедшие четверть века спикер никуда не делс€, и им по-прежнему комплектуетс€ почти каждый компьютер.
¬ 1984 году в свет вышел компьютер IBM PCjr, обладавший встроенным трехголосным синтезатором, €вл€вшимс€, по сути, модернизированным компьютерным динамиком. —пуст€ еще пару лет на рынок было выпущено устройство Covox. ѕодключалось оно через принтерный LPT-кабель и представл€ло собой 8-битный ÷јѕ (цифро-аналоговый преобразователь).
—ледующим этапом в развитии компьютерного звука стало по€вление в 1987 году фактически первой звуковой карты — Creative Music System (CMS). —озданное сингапурской компанией Creative устройство основывалось на двух 6-голосных звукогенераторах Philips SAA 1099 и было в состо€нии воспроизводить стереозвук: один звуковой чип обрабатывал сигнал дл€ правого канала, второй — дл€ левого. ¬ысока€ цена (более $300) отпугнула покупателей, тем более что почти в то же врем€ по€вилс€ еще один игрок — канадска€ компани€ AdLib. ќдноименна€ карта обладала всего одним чипом Yamaha YM3812, но этот 11-голосный синтезатор FM-типа давал более естественное звучание, чем CMS! ¬торым неоспоримым плюсом стала низка€ цена — пор€дка $100. ¬ этой битве Creative потерпела поражение.

—имфони€ цифровых потоков. »стори€ эволюции звуковых карт


 арточка AdLib вывела компьютерный звук на новый уровень, опередив своих конкурентов, включа€ дорогую Creative Music System.

¬ 1991 году на рынке по€вилась нова€ звукова€ карта от Creative — Sound Blaster. ѕосле этого событи€ название карты долгое врем€ оставалось синонимом пон€ти€ «звукова€ плата». ќно и пон€тно: более семи лет у устройств этой серии не было конкурентов. ћеж тем ничего принципиально нового в SB не было, просто компани€ объединила два чипа — Yamaha YM3812 и 8-битный ÷јѕ типа Covox. ¬ результате синтезатор мог воспроизводить различные MIDI-мелодии с качеством, идентичным AdLib, а ÷јѕ позвол€л выдавать предварительно оцифрованный аналоговый звук, например человеческую речь. ¬се это было дополнено еще одним чипом, позвол€вшим записывать аудиосигналы.  ачество воспроизведени€ и записи было весьма посредственным: 8-битное моно с частотой дискретизации 22 к√ц по звучанию уступало даже магнитофонам.

 

SB начал эволюционировать. —начала по€вилась верси€ карты с поддержкой стерео, потом частота дискретизации воспроизводимого звука увеличилась до 44,1 к√ц, а чуть позже в свет вышла

Sound Blaster 16

— перва€ 16-битна€ звукова€ плата от Creative. Ќедолго дума€, компани€ обвесила свое творение патентами. » поскольку копировать архитектуру SB16 конкурентам уже было нельз€, на рынке стало по€вл€тьс€ множество карт, не похожих друг на друга. Ёто вызвало головную боль у разработчиков игр, так как им пришлось реализовывать поддержку каждой мало-мальски попул€рной карты. ¬ один прекрасный день девелоперам это надоело и подобна€ практика прекратилась.

 

—имфони€ цифровых потоков. »стори€ эволюции звуковых карт


Sound Blaster 16 — перва€ доступна€ 16-битна€ звукова€ карта. ’ит своего времени.

 

 стати, SB16 стала первой платой, поддерживающей

Microsoft Direct Sound

, что только усилило любовь разработчиков к ней.  онкуренты вымирали естественным путем, Creative выиграла борьбу, правда, затем сделала большую промашку, решив, что будущее за воспроизведением синтезированных MIDI-мелодий. ѕоследующие творени€ бурно развивались в этом направлении, но большинству пользователей от этого не было толку: MIDI-синтезаторы предназначались скорее дл€ полупрофессионального сегмента рынка и в сфере домашних ѕ  востребованы не были. Ќичего принципиально нового Creative не выпускала вплоть до 1998 года...

 

Ёпоха трехмерного звука

 

“олчок к дальнейшему развитию в сфере компьютерного звука дала компани€

Aureal

, разработавша€ первый серьезный формат воспроизведени€ 3D-звука

A3D

и соответствующий чип

AU8820

. –еализацией карт на его основе зан€лась

Diamond Multimedia

, карта получила название

Monster MX300

. ѕроизошло это событие в 1997 году.

 

—имфони€ цифровых потоков. »стори€ эволюции звуковых карт


—овременные игры вроде Battlefield 2142 и Prey в полной мере используют возможности EAX Advanced HD 5.0.

 

¬ основе разработки лежали исследовани€ особенностей человеческого слуха. “ехнологии разрабатывались дл€ нужд военных летчиков и космонавтов. ÷елью компании было научить простые наушники правильно позиционировать звук в пространстве — и Aureal с задачей справилась. „ип в реальном времени рассчитывал отражени€ звука от объектов виртуального мира с учетом геометрии помещени€ и наличи€ в нем преп€тствий. “аким образом, в обработанном аудиосигнале по€вл€лись фазовые запаздывани€ — эхо с различной задержкой. ћозг, привыкший воспринимать эти запаздывани€ в повседневной жизни, не чувствовал обмана, что и гарантировало невиданный доселе реализм звучани€. ѕомимо этого, карта аппаратно поддерживала алгоритмы, позвол€ющие эмулировать механизмы ориентации человека в пространстве: пользователь мог определ€ть, что источник звука располагаетс€ «сзади» или «спереди», а не только «слева» или «справа». ќфициально алгоритмы поддерживали и вертикальное позиционирование звука («сверху» и «снизу»), на практике это было незаметно.

 

 роме поддержки A3D, MX300 отличалась качественным звучанием, попул€рность была гарантирована. ¬ комплекте с платой шла программа дл€ демонстрации возможностей A3D — в ней пчела летала вокруг головы пользовател€. » все бы хорошо, но после по€влени€ первых игр с поддержкой A3D вы€снилась страшна€ вещь: алгоритмы замечательно работали в случае с движущимис€ объектами, однако позиционировать статичные объекты технологи€ не умела, кроме того, A3D отличалс€ прожорливостью и сильно нагружал процессор.

 

«вукова€ карта

SB Live!

— ответ Creative — вышла в 1998 году и использовала совершенно новые технологии. —ингапурска€ компани€ сделала ставку на

Direct Sound 3D

, который занималс€ довольно примитивным позиционированием звука, и дополнила его своей разработкой, получившей название

EAX

(Environmental Audio Extensions). “ехнологи€ измен€ла звук в зависимости от типа помещени€, который выбиралс€ из фиксированного набора предустановок. “аким образом, эффект трехмерности создавалс€ в большей степени благодар€ имитации окружающей среды игрового персонажа. ≈сли последний падал в воду, то звук вокруг него приобретал характерное подводное звучание, в том случае, если персонаж забиралс€ в трубу, его окружало металлическое эхо. „ип мог работать с восьмью звуковыми потоками одновременно и поддерживал 26 вариантов звучаний различных сред. Ѕлагодар€ простоте и надежности EAX получил одобрение со стороны разработчиков и вскоре стал неотъемлемой частью компьютерных игр.

 

—имфони€ цифровых потоков. »стори€ эволюции звуковых карт

 

ƒальнейша€ судьба Creative св€зана с непрерывным совершенствованием EAX и выпуском звуковых карт, поддерживающих новые версии. ¬ EAX 2.0 количество звуковых потоков увеличилось до 32, упростилс€ процесс программировани€, повысилась функциональность: дл€ точной настройки слушател€ могло использоватьс€ до 14 параметров, дл€ источников — до 13. ѕо€вились эффекты окклюзии и обструкции, позвол€вшие имитировать поглощение звука различными преградами. ¬тора€ верси€ EAX отличалась от первой как небо и земл€.

 

— приходом серии звуковых плат

Creative Audigy

в 2001 году была представлена

EAX Advanced HD

. ¬ ней был добавлен эффект эксклюзий, имитировавший особенности звука, проход€щего через открытые окна или двери, по€вилась частотна€ фильтраци€ и морфинг, позвол€вший делать плавные звуковые переходы при резкой смене типа помещени€ — ранее это делалось мгновенно, что сильно било по ушам. Advanced HD поддерживала уже 64 звуковых потока.

 

¬ 2003 году вышла

EAX Advanced HD 4.0

, в которой реализовали поддержку многопространственности. Ёто позволило моделировать акустические услови€ не только в помещении, где находилс€ слушатель, но и в смежных. “аким образом, учитывались особенности пространства, где находилс€ источник звука, даже если слушатель был в это врем€ в другом помещении!  роме того, HD 4.0 позвол€ла использовать различные аппаратные звуковые эффекты в реальном времени вроде частотного сдвига, хоруса, эха и многих других. EAX Advanced HD 5.0 увеличила количество обрабатываемых потоков до 128.

 

ј что же Aureal? ѕосле выхода MX300 компани€ прожила недолго: сил хватило только на то, чтобы разработать

A3D 2.0

, после чего в середине 2000 года, не выдержав конкуренции, Aureal за€вила о банкротстве. ѕо иронии судьбы компани€ была куплена Creative и тут же закрыта. — тех самых пор и до сегодн€шнего дн€ Creative практически безраздельно властвует на рынке звуковых карт.

 

ќсновные параметры звуковых карт

 

ќднако перейдем от теории к практике. —делать примерную оценку качества воспроизводимого и записываемого звука можно основыва€сь на р€де характеристик звуковых карт.

 

Ќапример, возьмем параметр сигнал/шум (Signal/Noise Ratio). Ёто отношение мощности сигнала к мощности шума на выходе устройства прин€то измер€ть в децибелах (дЅ). ’орошим можно считать отношение 80-85 дЅ, идеальным — 95-100 дЅ. Ќо в случае с компьютерами ситуаци€ ина€, из-за наводок (помех) со стороны других компонентов реальное отношение всегда будет несколько ниже за€вленного.

 

—ледующий важный параметр — коэффициент нелинейных искажений (Total Harmonic Distortion). ќн измер€етс€ в процентах: 1% — «гр€зное» звучание; 0,1% — нормальное звучание; 0,01% — чистое звучание. Ќелинейные искажени€ — это результат неточности в восстановлении сигнала из цифрового вида в аналоговый.

 

ћаксимальна€ частота дискретизации (Sampling Rate), измер€ема€ в герцах (√ц), в режиме записи показывает, сколько раз в секунду ј÷ѕ произведет замер частоты аналогового сигнала, в режиме чтени€ — сколько раз в секунду ÷јѕ способен считать частоту записанного сигнала. ƒл€ стерео и многоканального звука эти характеристики, как правило, различаютс€. ¬ стереорежиме норма частоты дискретизации дл€ MP3-файла составл€ет 44,1 к√ц; дл€ DVD-видео — 48/96 к√ц; дл€ DVD-аудио — до 192 к√ц. —оответственно, чтобы воспроизвести звук без потерь, звукова€ карта должна поддерживать данные частоты дискретизации.

 

ћаксимальный уровень квантовани€ (Max Quantization Level), или разр€дность/битность, показывает количество бит, выражающих амплитуду сигнала. „ем больше значение, тем ближе оцифрованный сигнал к аналоговому. Ёталоном на сегодн€шний день €вл€етс€ 24-битный звук.

 

Ќа сегодн€шний день рынок наводнен звуковыми картами с различными возможност€ми и различных поколений, однако чаще всего критерий оценки платы у покупател€ всего один — цена. ƒорога€ — значит, хороша€. ќднако при таком подходе пользователь часто переплачивает деньги. —тоит четко понимать, с какой целью покупаетс€ звукова€ карта и какие параметры €вл€ютс€ критическими.

 

ƒл€ геймера поддержка EAX последней версии куда важнее, чем запредельные максимальные частоты дискретизации. ƒл€ меломана главными критери€ми станет чистота воспроизводимого звука, а не трехмерные технологии. ÷енитель домашних кинотеатров отдаст предпочтение звуковой карте с наибольшим количеством выходов дл€ подключени€ многоканальной акустики и наиболее чистым звуком, а пользователь, занимающийс€ созданием музыки, обратит внимание на частоты дискретизации при записи и MIDI-составл€ющую карты. Ќу и, конечно, хороша€ звукова€ плата подразумевает наличие достойной акустической системы: пищалки, купленные на «сдачу» с покупки компьютера, сведут все усили€ к нулю.

 

—имфони€ цифровых потоков. »стори€ эволюции звуковых карт


SB X-Fi Elite Pro — высша€ ступень эволюции звуковых карт от Creative.

 

‘анатам качественного звука стоит присмотретьс€, например, к

ESI Juli@

. ѕлата, благодар€ своему необычному дизайну, может предоставить пользователю как набор профессиональных балансных джеков, так и более привычные тюльпаны (RCA). ¬ случае с играми никак не обойтись без моделей от Creative. Ћинейка Audigy уже отжила свое, так что лучше обратить свои взоры на серию X-Fi. “ем более что в ней уже по€вились и весьма недорогие модели вроде

X-Fi Xtreme Audio

. ѕравда, есть одно «но», эта плата недалеко ушла от той же

Audigy SE

, так как в ней используетс€ старый чип, а р€д фирменных технологий, свойственных X-Fi, реализованы на программном уровне. Ћучше не экономить и вз€ть полноценные

X-Fi Xtreme Music

или

X-Fi Xtreme Gamer

. ѕерва€ сн€та с производства и в продаже ее практически нет, а вот вторую найти проблемы не составит.

 

»нтересной альтернативой продукции Creative может стать

Auzentech Prelude 7.1

, созданна€ на том же процессоре X-Fi. ѕлата существенно переработана, в ней по€вились разъемы S/PDIF Input/Output, использованы твердотельные конденсаторы, в наличии 64 ћб X-RAM, как и в топовых платах от Creative. “акже обещают существенно переработанные драйвера.

 

¬ любом случае, поклонникам хорошего звука лучше избегать общени€ с интегрированным звуком. ¬ большинстве случаев ничего хорошего вы не испытаете.  онечно, HD-кодеки сделали шаг вперед, да и производители системных плат стараютс€ минимизировать наводки, использу€ дополнительные конденсаторы.  стати, Creative и на этом поприще отметилась. ¬ некоторых системных платах вы можете увидеть самый натуральный чип Audigy или X-Fi. Ёто пока самое лучшее, что можно встретить в материнках, лучшим выбором остаетс€ дискретна€ звукова€ карта.

 

—имфони€ цифровых потоков. »стори€ эволюции звуковых карт

 

 реативна€ алхими€

¬ыход операционной системы Windows Vista принес Creative массу проблем. ¬се дело в том, что в новой ќ— Microsoft отказалась от использовани€ Direct Sound, отдав предпочтение более совершенной OpenAL. ќднако большинство современных игр основано на EAX 2.0 и EAX Advanced HD, которые, в свою очередь, базируютс€ на Direct Sound. “аким образом, все эти игры при запуске в Vista лишаютс€ трехмерного звучани€!

Creative за€вила, что новыми драйверами эту проблему не решить, и приступила к созданию специальной программы ALchemy, призванной вернуть трехмерный звук старым играм. ¬ целом ей это удалось — с помощью ALchemy процедурные вызовы старых игр с EAX преобразуютс€ в формат вызовов OpenAL.



 ачество превыше всего!

«вукова€ карта — важный компонент системы, экономить на ней не стоит. ¬ конце концов, после стольких лет эволюции в этой сфере мы теперь можем рассчитывать на качественное звучание, которое не ударит по кошельку. “акже не забывайте про акустику — без достойной пары колонок никака€ звукова€ карта вас не спасет.

–убрики:  Hi-Tech
ћетки:  



 

ƒобавить комментарий:
“екст комментари€: смайлики

ѕроверка орфографии: (найти ошибки)

ѕрикрепить картинку:

 ѕереводить URL в ссылку
 ѕодписатьс€ на комментарии
 ѕодписать картинку