"Музыкальный центр на компьютере" - читать интересную книгу автора (Леонтьев Виталий Петрович)

Аппаратная начинка

Звуковая плата

…Это сегодня нам кажется, что звук на компьютере был всегда – ведь даже простенькая офисная персоналка сегодня снабжена всем необходимым! За исключением разве что колонок: музыку в офисах и в прочих серьезных местах не слишком почитают.

Но первые десять лет своего существования персональный компьютер обходился без звука – не считая мерзкого пищания встроенного динамика, который и «озвучивал» большую часть тогдашних игрушек.

Затем на горизонте появилась компания Creative – и в два счета доказала скептикам, что их компьютер может звучать на уровне хорошего музыкального центра. То, что необходимая оснастка для компьютера стоила в несколько раз дороже, мало кого смутило – деньги в карман «звуковиков» потекли рекой.

Вплоть до конца 90-х гг. звуковые платы совершенствовались, улучшали качество звучания… А попутно обрастали все новыми и новыми возможностями. Первоначально усовершенствования относились лишь к синтезу звука – потом, когда мода на MIDI окончательно сошла на нет, производители перекинулись на поддержку многоканальности, встроенных эффектов…

…А потом на свет появились первые системные платы со встроенным звуком – и стало ясно, что рынок отдельных плат доживает последние дни. Выяснилось, что большинству пользователей совсем не важно, кто именно поет из их колонок голосом Баскова или кричит монстром в игрушках – отдельная и дорогая плата или просто маленький чип на «материйке»! Тем более, что в обоих случаях мы получаем примерно один и тот же набор функций.

Разумеется, если речь идет о звуковой подсистеме старого образца (кодек АС 97), то тут вопросов не возникает – такая встроенная акустика удовлетворит лишь самых невзыскательных пользователей. Однако сегодня на большинстве системных плат уже установлена звуковая подсистема типа HDI (High Definition Audio) с поддержкой восьмиканального звука и аппаратной обработкой объемных эффектов – и в этом случае об отдельном «саунд бластере» в большинстве случаев можно просто забыть. И вполне возможно, что в следующем издании этой книжки отдельной главы, посвященной «звуковушкам», уже не будет…

Хотя не стоит быть слишком уж пессимистичным: новые модные «саунд бластеры» появляются на свет ежегодно и компания Creative ничуть не жалуется на плохой спрос: пухлые коробки с новинками расхватываются не хуже шмоток на рождественских распродажах.

И остается лишь понять, нужна ли звуковая плата именно вам – точнее, ВАШЕМУ компьютеру. И если нужна, то какая? Определитесь, к какой группе вы себя относите, а уж потом – делайте выводы и потрошите кошелек!

Вариант первый. Вы – «пользователь стандартный», не слишком притязательный. То есть в идеале вы, конечно, не против качественного звука, изредка запускаете на компьютере AudioCD или DVD, раз в месяц отправляете свое сознание плавать по миру новой модной «стрелялки»… Не более. Что ж, при наличии новой системной платы вам беспокоиться не о чем: возможностей встроенного звука вам хватит вполне, а сэкономленные деньги потратьте на хорошую акустику.

Кстати – не поленитесь уточнить, каким именно звуковым кодеком оборудована ваша системная плата. Вариантов здесь немного: как правило, роль встроенного звука выполняет либо микросхема от Creative (Sound Blaster Live), либо более дешевый кодек Realtek ALC850. Понятно, что первый вариант предпочтительнее – в этом случае соблазн выложить сто с лишним долларов за звуковую плату следующего поколения будет минимальным.

Вариант второй. Вы – игроман, живущий в мире модных «мочилок» или интеллектуальных стратегий. Жанр игры практически не важен – все современные игрушки предъявляют повышенные требования к качеству трехмерного звука. Правда, львиную долю из них поддерживают и встроенные кодеки звуковой платы – но лишь на программном уровне. А это значит, что основной труд по просчету эффектов ложится на многострадальный процессор, лишая нас толики столь дефицитной производительности.

Так что вам прямая дорога в объятия компании Creative, львиную долю доходов которой как раз и обеспечивают такие, как вы! Смело берите с прилавка крутую новинку с «креативным» лейблом на макушке (к примеру, Sound Blaster X-Fi) за 100–150 долл. (а в придачу к ней – еще и многоканальную акустику за ту же сумму) – и добро пожаловать в объятия Матрицы! Ведь в области объемного звука Creative – признанный лидер, а ее карты поддерживаются всеми без исключения игрушками.

Собственно, на поддержку игровых спецэффектов и уходит львиная часть мощности звуковой платы (а та же Sound Blaster X-Fi, по данным Creative, не уступает в производительности процессору Pentium 4. Да и стоит практически столько же). Это не значит, что ни на что другое платы от Creative не годятся – наоборот, они обеспечивают неплохое качество и при работе с музыкой, и при просмотре фильмов. Тем более, что в дополнение к звуковой плате вы получаете энное количество разъемов – например, столь необходимый для владельцев цифровых камер FireWire (IEEE 1394). Но все же отдавайте себе отчет, что большую часть своих талантов плата от Creative проявит именно в игрушках – и покупается она прежде всего для них.

Вариант третий. Вы меломан. Ваши стены заставлены стойками с компактами, а винчестеры под завязку забиты тоннами MP3-файлов… Трехмерные игровые эффекты вас мало волнуют, а вот качество звука, напротив, жизненно важно! Конечно, идеалом для вас была бы стойка с аппаратурой стоимостью в десятки тысяч долларов – но пока что приходится обходиться обычной персоналкой.

Не расстраивайтесь – и из нее можно выжать неплохое звучание, если обзавестись полупрофессиональной звуковой платой от таких компаний, как Terratec или M-Audio: в области воспроизведения музыки равных им практически нет. Только не стоит кидаться на самые дорогие модели – плата за 150 долл. вам вполне подойдет. Главное условие – поддержка воспроизведения DVD-Audio (этим пока могут похвастаться немногие встроенные кодеки). И не забудьте прикупить качественные колонки со встроенным усилителем – достаточно двух, ведь для музыки объемный звук не нужен.

Вариант четвертый. Вы – профессиональный музыкант (или считаете себя таковым). В таком случае к повышенным требованиям к качеству кодека прибавляется минимальное время задержки сигнала (стандарт ASIO 2.0), а также наличие большого количества каналов для подключения внешних источников звука.

Крайне важен низкий уровень шумов (от минус 120 дБ), наличие полноценных цифровых входов-выходов для соединения компьютера с профессиональной аппаратурой. Не помешает и большая разрядность карты – от 24 бит – и встроенный процессор эффектов. А вот поддержка нескольких колонок или «объемного» звучания чаще всего просто отсутствует – серьезным людям игрушки ни к чему… Словом, вот признаки, которые отличают дорогие платы от Terratec или Apex стоимостью (приготовьтесь!) от 250 до 700 долл.

Вариант пятый. Вы любите не только послушать музыку, но и сами не чужды творчества (не композиторского, упаси Бог! – нам бы чего-нибудь попроще). А значит, вас наверняка заинтересует возможность превращения вашего компьютера в караоке-центр – ведь в Сети можно найти десятки тысяч файлов в формате mid (только мелодия) и kar (мелодия + текст песни)! Качай, подключай микрофон – и изображай из себя хоть Фредди Меркьюри, хоть Николая Баскова. И если живет в вашем сердце такое желание – постарайтесь обзавестись платой, «подогнанной» именно под воспроизведение «синтезированного» звука.

Напомним – при MIDI-синтезе в файле содержится не собственно музыка, а лишь команды процессору звуковой платы: «сыграй мне такую-то ноту на таком-то инструменте». Первые звуковые платы лезли из кожи вон, пытаясь изобразить звук скрипки или гитары (звучало это просто кошмарно!). Потом поумнели – и обзавелись библиотеками с образцами звучания реальных инструментов (их называют «банками»). Чем больше и качественнее банк – тем реалистичнее звучит музыка. Первоначально звуковые банки грузились в собственную память карты – но лет десять назад для этого приспособили оперативную память компьютера.

К встроенным звуковым кодекам системной платы звуковые банки обычно не прилагаются – и правильно, ведь в быту, кроме караоке, MIDI-синтез уже практически нигде не используется! А для карт той же Creative создано громадное количество банков, которые нетрудно найти в Сети. К тому же эти платы снабжены аппаратным модулем спецэффектов, которые могут на лету превратить ваш голос в пищание мышки или громовые раскаты Гласа Богов… Так что для домашней караоке-студии платы Creative станут едва ли не лучшим выбором.

Какой бы вариант вы ни выбрали, не помешает узнать о том, чем отличаются друг от друга звуковые платы различных категорий.

Количество поддерживаемых колонок. Первоначально все платы с поддержкой «трехмерного» звука ориентировались на обычную систему из двух колонок. Однако уже в 1999 г. фирма Creative предложила четырехколоночную систему для создания полноценного «звукового окружения» – пара колонок «переднего плана», пара – «заднего». Соответственно, и выходов для колонок на звуковой карте должно быть два: свой разъем для каждой пары колонок. При этой же схеме к четырем колонкам может быть подключена дополнительная, пятая – сабвуфер, усилитель низких частот. А сегодня стандартной считается поддержка восьмиканального звука (7.1).

Для чего нам нужен объемный звук? Только для двух вещей: современные игрушки (а все они не просто рассчитаны на многоколоночную систему, но и требуют от платы поддержки громадного количества пространственных спецэффектов) – и DVD-фильмы, звуковая дорожка которых изначально «разложена» на нужное количество каналов по стандарту Dolby Digital EX. Сочетание цифрового вывода звука (полное отсутствие искажений и помех) с использованием 8-канальной аудиосистемы «домашнего театра» (5 основных каналов + 2 канала для создания эффекта объемности звука + низкочастотный динамик-сабвуфер) позволяет получить звук небывалой реалистичности.

А вот если вы чаще слушаете на компьютере музыку, чем запускаете модные «стрелялки», не мучайтесь: количество каналов на качестве звучания не скажется никак. И каким бы качеством ни обладали колонки компьютерных комплектов «домашнего театра», они по-прежнему уступают обычной стереосистеме…

Максимальная разрядность и частота записи и воспроизведения звука. Вплоть до 1999 г. большинство звуковых плат поддерживало запись и воспроизведение звука с частотой оцифровки до 44 кГц и разрядностью до 16 бит – эти характеристики соответствуют параметрам звука на обычном AudioCD. Однако сегодня требования к платам значительно повысились – и связано это, прежде всего, с приходом в звуковой мир новых типов носителей. Так, частота оцифровки звука на DVD-дисках составляет 48 и 96 кГц, а разрядность – 24 бит. У новых аудионосителей (DVD-Audio) частота дискретизации может доходить до 192 кГц – поэтому, если вы когда-нибудь собираетесь работать с этим форматом, выбирайте плату стандарта «192/24».

Максимальные значения этих двух параметров важны не только для воспроизведения, но и для записи звука. Правда, частота оцифровки при записи звука даже у последних моделей звуковых карт не превышает 96 кГц.

Может возникнуть вопрос – зачем так много? Известно, что человеческое ухо с трудом воспринимает даже сигнал с частотой 18–20 кГц… Однако не забудем, что мы имеем дело со звуком оцифрованным – и его частота определяет уже совсем иные показатели.

Еще в середине XX века американский математик Клод Шеннон и, независимо, советский ученый В. А. Котельников (скончавшийся в 2005 г. на 97-м году жизни) доказали теорему, в соответствии с которой для качественной передачи звука частота его «дискретизации» при оцифровке должна быть вдвое большей, чем максимальная частота звучания оригинала. Значит, частота дискретизации в 44,1 кГц обеспечивает качественную передачу звука с частотой до 22 кГц.

Важно учитывать и другое: при оцифровке звука сигнал подвергается значительному искажению и упрощению, что особенно ярко проявляется в полосе частот, вплотную прилегающей к «пограничной» зоне. А это значит, что чем выше частота дискретизации, тем дальше отстоит от границы нужный нам «слышимый» диапазон. И тем добротнее он будет записан и воспроизведен.

Поддержка стандартов объемного звучания. В многочисленных аббревиатурах, которые сегодня украшают коробки со звуковой аппаратурой, нетрудно запутаться – Dolby Digital, AC-3, Dolby EX, DTS, THX… Попробуем избавить читателей от головной боли.

DolbyDigital (DD) – стандарты, созданные компанией Dolby Laboratories (в свою очередь, основанной в середине прошлого столетия физиком Рэем Долби). Формат DD, впервые представленный в 1992 г., предполагает вывод шестиканального звука (5.1) – и именно в этом формате записаны звуковые дорожки большинства фильмов на DVD. Термин же АС-3 обозначает систему компрессии звука, применяемую в этой системе.

DolbyEX – усовершенствованная модель DD, представленная в 2001 г. От оригинальной Dolby Digital отличается поддержкой двух дополнительных колонок (7.1). На сегодня Dolby EX считается одной из самых интересных технологий трехмерного звучания, однако записанных с ее использованием фильмов пока немного.

DTS – конкурирующий с Dolby Digital стандарт, созданный студией Стивена Спилберга. Также поддерживает вывод звука на шесть колонок (5.1), однако обеспечивает звучание лучшего качества.

ТНХ. Вопреки расхожему мнению, это не новый «продвинутый» стандарт объемного звучания, а всего-навсего сертификат одноименной компании, созданной знаменитым режиссером Джорджем Лукасом. Аппаратура, удостоенная значка ТНХ, позволяет добиться идеального (по мнению компании) звучания в любом помещении, так что наличие ТНХ-сертифика-та лишним тоже не будет.

Наряду с «киношными» стандартами трехмерного звучания существуют еще и «игровые»:

A3D, разработанный компанией Aureal. Стандарты A3D и A3D2 первыми реализовали технологию «трехмерного» звучания на обычной двухколоночной системе, в отличие от Creative, изначально делавшей упор на четыре колонки. Популярность стандарта A3D и сегодня достаточно велика, несмотря на кончину самой фирмы Aureal, бренные останки которой приобрела в вечное пользование… все та же Creative! Сегодня первая версия A3D превратилась в «отраслевой стандарт» и поддерживается многими независимыми производителями звуковых карт. Более совершенная модификация A3D 2.0 поддерживается только чипсетом Vortex 2, карты на основе которого, вследствие банкротства Aureal, сегодня практически исчезли с рынка.

ЕАХ (Environmental Audio eXtensions) – стандарт, разработанный лидером мультимедиа-технологий Creative Labs на основе DS3D. Первоначально не пользовался особой популярностью из-за ориентации на «квадро» – четырехколоночные системы, однако после ухода с рынка Aureal пользователи волей-неволей вынуждены делать ставку на оставшегося лидера. Сегодня первую модификацию ЕАХ, как и A3D 1.0, поддерживает большинство звуковых карт и чипов, а вот более совершенные версии ЕАХ 2.0 и ЕАХ 3.0 остаются в монопольном владении Creative и поддерживаются только картами семейства Sound Blaster Live! и Audigy. Последние версии ЕАХ умеют работать с десятками видов эха, отраженных звуков, моделировать искажения звука при «столкновении» с различными препятствиями и прохождении сквозь них…

Соотношение «сигнал-шум». Это соотношение показывает, насколько уровень помех в звуковой карте слабее собственно звукового сигнала.

Минус 95 дБ и выше – уровень музыкального центра высокого качества (профессиональные карты ориентированы на соотношение «сигнал-шум» 100–120 дБ). Увы, для большинства встроенных звуковых карт эта величина практически недостижима: «внутренности» компьютера, «наполненные» разнообразными сигналами, «блуждающими токами» и тому подобной живностью, – мощнейший генератор шумов. И вот тут-то «отдельные» звуковые платы и демонстрируют себя во всей красе – шумят они в любом случае значительно меньше своих «встроенных» собратьев. Естественно, чем «благороднее» происхождение карты и чем выше ее стоимость, тем меньше она шумит – трудно ожидать, что 20-долларовая карта от Yamaha проявит себя так же достойно, как новая модель Creative Sound Blaster X-Fi.

Кстати, соотношение «сигнал-шум» нужно учитывать не только при ВОСПРОИЗВЕДЕНИИ звука, но и, наоборот, при его ЗАПИСИ, оцифровке. В большинстве случаев (за исключением тех, что будут оговорены ниже) звук по-прежнему вводится в компьютер через аналоговый вход, например, микрофонный. И часто бывает так, что «малошумная» при воспроизведении звуковая карта при записи звука ведет себя совершенно непотребным образом, засыпая «песком» все причудливые изгибы мелодии.

Поддержка стандарта ASIO. Поддержка этого стандарта жизненно необходима музыкантам, создающим свои произведения на компьютере с использованием «виртуальных инструментов» – ASIO позволяет значительно снизить задержки, неизбежные при долгом и извилистом пути сигнала от MIDI-клавиатуры до программы-секвенсора (например, Cubase VST). В свое время поддержка ASIO включалась лишь в профессиональные карты стоимостью в несколько сотен долларов, однако появившаяся в конце 2002 г. карта Creative Audigy впервые смогла реализовать ее на «любительском» уровне.

Виды и количество разъемов. Современная звуковая плата служит не только для ввода-вывода звука: количество всевозможных разъемов на ней превышает все разумные пределы!

Даже самая простая встроенная «звуковушка» сегодня просто обязана иметь на борту следующее:

Аналоговые разъемы. На недорогих платах вы найдете всего один разъем для подключения колонок (стерео аудиовыход), но в большинстве случаев, как мы уже говорили, под вторую пару колонок можно задействовать соседний разъем для подключения микрофона или дополнительный аудиовход. Таким образом, мы получаем как минимум три одинаковые «дырочки» («линейный» вход, колонки, микрофон). Их общее число может быть увеличено до пяти на картах классом повыше – отдельный разъем получает каждая пара колонок и появляется дополнительный выход на наушники.

15-штырьковый MIDI-порт, напоминающий обычный разъем СОМ-порта, предназначен для подключения всего двух видов устройств – игрового манипулятора (джойстика) или внешней MIDI-клавиатуры. Сегодня его наличие уже не обязательно: все эти устройства можно успешно подключить по USB.

Цифровые входы и выходы (оптические, коаксиальные S/PDIF), с помощью которых можно подключить звуковую карту к внешним усилителям, передавая на них не искаженный аналоговым преобразованием звук по цифровому каналу. Таким образом, например, при воспроизведении DVD-дисков мы можем выбрать, будет ли разбрасывать звук по каналам сам компьютер или внешний аппаратный декодер – в первом случае колонки подключаются напрямую через аналоговый вход, а во втором – через декодер, подключенный к звуковой карте по цифровому каналу. Возможен и цифровой ввод звука в компьютер с профессиональной звуковоспроизводящей аппаратуры (например, с проигрывателей минидисков).

Наличие хотя бы одного выхода S/PDIF полезно в том случае, если у вас имеется высококлассный музыкальный центр с аналогичным цифровым входом или полноценная система «домашнего театра». А вот вход вам вряд ли понадобится – до тех пор, пока вы не решитесь заняться музыкой на профессиональном уровне.

На некоторых новых аудиоплатах (например, семейства Sound Blaster Audigy) появился и новый порт – цифрового интерфейса FireWire (IEEE 1394). О нем в нашей книге уже было рассказано в главах «Системная плата» и «Видеоплата», к которым любопытных и отсылаем.

Как видим, на звуковых картах дорогих домашних и полупрофессиональных модификаций может быть чуть ли не десяток различных разъемов и входов. Частенько они уже не умещаются на одной-единственной плате, и тогда производителям приходится переносить часть разъемов на вторую, дополнительную планку – а то и на внешний блок. Самые дорогие звуковые платы сегодня в обязательном порядке комплектуются коробочкой, на которую вынесены все необходимые разъемы и регуляторы.

Значимость параметра:

+ Важно

– Не важно

Примечания:

(*) – Только при подключении к внешнему декодеру (цифровому ресиверу) по цифровому каналу.

(–) – При подключении по аналоговому каналу.