Computer Audio Adapters

Отдельные звуковые карты — это вымирающая категория, вытесненная повсеместным распространением и высоким качеством встроенного аудио. Из множества компаний, которые раньше специализировались на звуковых картах, лишь Creative Labs, M-AUDIO и Voyetra/Turtle Beach сохраняют значительное присутствие на розничном рынке.

Рисунок 12-1. Звуковые карты M-AUDIO Revolution 5.1 (слева) и 7.1

Тем не менее, для дискретных звуковых карт все еще есть место. Геймеры используют их, потому что они предоставляют функции, недоступные для встроенного аудио, такие как аппаратное ускорение игровых аудиостандартов (например, EAX), а также потому, что их встроенные процессоры разгружают основной процессор системы от обработки потоков аудиоданных. Аудиофилы выбирают их, поскольку качественные звуковые карты обеспечивают лучшее звучание, чем даже самая совершенная встроенная аудиосистема. Те, кто проводит апгрейд, используют их, так как добавление недорогой звуковой карты — это простой способ получить такие функции, как объемный звук, которые не поддерживаются встроенным аудио на некоторых старых материнских платах. На рисунке 12-1 показана пара звуковых карт M-AUDIO Revolution — популярный (и качественный) выбор среди геймеров и аудиофилов.

CREATIVE LABS ПРОТИВ M-AUDIO

Общее мнение, с которым мы согласны, заключается в том, что звуковые карты Creative Labs превосходны для игр, но не обладают лучшим качеством звука. Напротив, звуковые карты M-AUDIO имеют великолепное качество звука, но несколько уступают в плане поддержки игр. Соответственно, если вы заядлый геймер, мы рекомендуем модель от Creative Labs. Если вы аудиофил — выбирайте M-AUDIO. Если же вы и геймер, и аудиофил — выбирайте любую. Вы не будете разочарованы ни одной из них.

Основная функция аудиоадаптера — воспроизведение: получение потока цифровых данных с ПК и преобразование его в аналоговый аудиосигнал, который можно прослушать через колонки или наушники. Большинство аудиоадаптеров также могут выполнять обратное действие — принимать аналоговый аудиосигнал и преобразовывать его в поток цифровых данных для сохранения на ПК. Аудиоадаптеры используют следующие компоненты для обеспечения этих функций:

Аудиоадаптеры содержат как минимум один «цифро-аналоговый преобразователь» (ЦАП) и один «аналого-цифровой преобразователь» (АЦП) для каждого из двух стереоканалов, а также как минимум один ЦАП для каждого дополнительного аудиоканала. (Многие аудиоадаптеры могут выводить 5, 6, 7 или 8 каналов, но немногие способны записывать звук более чем в двухканальном стереоформате.) ЦАП преобразует цифровой аудиопоток в аналоговый сигнал, подаваемый на линейный выход (Line-out). АЦП оцифровывает аналоговый звук, поступающий с линейного входа (Line-in) или микрофонного входа (Microphone-in). Звук формата CD-Audio, как правило, являющийся наиболее качественным из поддерживаемых аудиоадаптерами, требует 16-битного разрешения. Преобразователи в более качественных аудиоадаптерах обычно поддерживают более высокое разрешение, типично 18 или 20 бит. Некоторые дорогие карты используют 24-битное или более высокое разрешение как для записи, так и для воспроизведения. Разрешение иногда различается для ЦАП и АЦП. Например, карта может использовать 18-битный ЦАП и 20-битный АЦП. Внутреннее разрешение часто выше того, которое поддерживают ЦАП/АЦП, типично 24 или 32 бита.

«Генератор частоты дискретизации» под управлением ПК задает тактовую частоту для преобразователей. Хотя ничто не мешает использовать произвольные или непрерывно изменяемые частоты дискретизации, большинство генераторов поддерживают дискретные значения, которые обычно являются кратными долями 44 100 Гц и 48 000 Гц. Генератор может поддерживать частоты 48 000, 44 100, 32 000, 24 000, 22 050, 12 000, 11 025 и 8 000 Гц. Многие аудиоадаптеры поддерживают разные частоты для записи и воспроизведения. Например, карта может поддерживать частоты воспроизведения 48 000, 44 100, 22 050, 11 025 и 8 000 Гц, но записывать только на частоте 44 100 Гц. Карты высокого класса могут поддерживать частоту дискретизации до 96 кГц в режиме Dolby Digital 5.1 и 192 кГц в стереорежиме.

ЧАСТОТА ДИСКРЕТИЗАЦИИ и РАЗРЕШЕНИЕ

«Дискретизация» — это процесс, при котором непрерывно изменяющийся аналоговый источник, например аудиопоток, преобразуется в дискретные цифровые данные. Дискретизация делает «снимки» исходного аналогового потока и оцифровывает их, чтобы представить целое. «Разрешение» определяет объем данных, захваченных в каждом снимке, и измеряется в битах (также может называться «глубиной дискретизации»). Больший размер выборки захватывает больше данных об аудиопотоке, что приводит к более высокой точности воспроизведения. «Частота дискретизации» определяет, как часто захватываются выборки, и измеряется в герцах (Гц) или килогерцах (кГц). Более высокая частота дискретизации захватывает больше данных и также повышает точность воспроизведения. Аудио CD-DA записывается в стерео с 16-битным разрешением на частоте 44 100 Гц. Дискретизация только голоса часто выполняется с гораздо меньшим разрешением и частотой; например, монофоническая выборка 8 бит при 8 000 Гц приводит к значительно меньшему размеру цифрового файла.

«Процессор» (также называемый «звуковым генератором» или «движком синтеза») выполняет общие задачи по обработке звука и создает аналоговый выходной сигнал из MIDI-входа, считывая, интерполируя и объединяя волновые таблицы (wavetable samples) в композитную звуковую форму, определяемую MIDI-инструкциями. Большинство аудиоадаптеров используют специализированный «цифровой сигнальный процессор» (DSP), такой как E-mu Systems EMU10K1 или EMU10K2, либо Crystal/Cirrus Logic CS4630 или CS8420. Используемый процессор напрямую или косвенно определяет ключевые возможности аудиоадаптера, включая количество поддерживаемых MIDI-каналов, голосов, аппаратно-ускоренных звуковых потоков и так далее. DSP обеспечивают полезные дополнительные возможности на аппаратном уровне, такие как эффекты реверберации и хора, преобразование текста в речь и сжатие. Поскольку DSP программируем, некоторые звуковые карты на их основе поддерживают связанные функции, например, факс-модема или автоответчика.

ЧТО ТАКОЕ MIDI?

Существует два типа звуковых файлов. «Файлы волнового аудио», которые также просто называют «звуковыми файлами», хранят фактические двоичные аудиоданные, которые можно воспроизвести напрямую. Распространенные форматы файлов волнового аудио включают .wav, .mp3 и .ogg. «MIDI-файлы» (Musical Instrument Digital Interface — цифровой интерфейс музыкальных инструментов) хранят инструкции, которые аудиоадаптеры используют для создания синтезированного звука «на лету», используя сэмплы волновых таблиц и другие методы для получения музыки, которая звучит более или менее естественно. MIDI-синтез обычно используется для создания музыки, звуковых эффектов и другого аудио для игр и прочих приложений.

Аудиоадаптеры обычно оснащаются следующими разъемами:

«Линейный выход» — это стереовыход линейного уровня (без усиления), предназначенный для подключения к линейному входу активных колонок, наушников, домашней аудиоаппаратуры или записывающего устройства. Большинство аудиоадаптеров имеют один стереоразъем Line-out, но некоторые оснащены двумя монофоническими портами Line-out, обозначенными как левый и правый. Аудиоадаптеры, поддерживающие четыре колонки, обычно имеют два стереопорта Line-out — по одному для передних и задних колонок. Карты, поддерживающие объемный звук, могут предоставлять три или четыре разъема Line-out для поддержки шести или восьми колонок. Стандартная цветовая кодировка для Line-out — салатовый цвет, хотя производители не всегда строго придерживаются точного оттенка этого и других кодов. Стандартный значок, обычно выбитый на планке карты, представляет собой три сегмента концентрических кругов (для изображения звуковых колебаний) со стрелкой, направленной наружу из центра.

«Линейный вход» — это стереовход линейного уровня, предназначенный для подключения к линейному выходу внешних аналоговых аудиоисточников, таких как CD-плеер или видеомагнитофон. Некоторые микрофоны также могут подключаться к Line-in. Стандартный цвет — светло-голубой. Стандартный значок такой же, как у Line-out, но наконечник стрелки направлен в центр.

«Микрофонный вход», иногда обозначаемый как «Mic», — это монофонический вход, поддерживающий недорогие микрофоны для записи голоса. Стандартный цвет — розовый, хотя часто используется красный, а стандартный значок напоминает микрофон.

Совет от Рона Морса

К разъему Line-in напрямую следует подключать только те микрофоны, которые имеют встроенные предусилители. Как правило, если вашему микрофону требуется батарейка, он подключается к Line-in; в противном случае он подключается к «mic».

«Сабвуфер» — это монофонический выход линейного уровня, предназначенный для подключения к активному сабвуферу, который также может называться LFE (Low-Frequency Emitter — низкочастотный излучатель). Стандартный цвет — оранжевый.

«Sony-Philips Digital InterFace» (S/PDIF) — это коаксиальный разъем RCA или оптический разъем, обеспечивающий прямое цифровое соединение между аудиоадаптером и внешним устройством с разъемом S/PDIF. S/PDIF является стандартной функцией для большинства аудиоадаптеров высокого класса и может быть опцией для моделей среднего класса. Некоторые адаптеры имеют как входные, так и выходные порты S/PDIF, но другие — только выход S/PDIF. Из-за ограниченного места на планке расширения аудиоадаптера порты S/PDIF часто представлены в виде штырькового разъема на самой плате, который соединяется кабелем-удлинителем с дополнительной планкой, где размещаются разъемы S/PDIF. Некоторые аудиоадаптеры используют проприетарный разъем, соединяющий плату с выносным модулем, который часто содержит разъем(ы) S/PDIF, разъем(ы) Line-in и MIDI-разъем(ы).

На рисунке 12-2 показаны аудиоразъемы на карте M-AUDIO Revolution 7.1, типичные для звуковой карты премиум-класса. Слева направо: коаксиальный разъем S/PDIF, микрофонный вход, линейный вход, а также четыре разъема Line-out для подключения восьми колонок, поддерживаемых данной картой.

Рисунок 12-2. Аудиоразъемы M-AUDIO Revolution 7.1

Подробнее о компьютерном аудио