Ликбез из области измерений: небольшой, но назревший

В последнее время среди производителей звуковых устройств участились случаи манипуляции техническими параметрами качества в рекламных целях. С другой стороны, не всё так плохо, околокомпьютерная пресса, да и простые любознательные пользователи, потихоньку повышают квалификацию и начинают проверять тестами заявленные параметры звуковых устройства. В то же время существует большой разрыв в уровне подачи материала в рекламных проспектах фирм с одной стороны и в технических доках для разработчиков с другой. На беду изобретательных рекламщиков, в России в прессе вместо радостных журналистов местами почему-то работают злые и угрюмые инженеры, выпускающие "вредоносные" измерительные тесты и вообще — изрядно мутят воду долгими копаниями вглубь продукта. Вобщем, никакого повода расслабиться и спокойно продавать очередную "долгожданную революцию в звукостроении".

Line-In

Возможность записи звуковых файлов с кодированием на лету в формат MP3 - идея не новая и уже не в первый раз реализуемая в цифровых плеерах. Есть множество мнений о необходимости такой фичи в карманном плеере, и тут каждый пользователь при покупке голосует кровным долларом за наличие такой возможности у устройства. Если смотреть на это с точки зрения рядового пользователя, то такая возможность достаточно полезна, так как можно, не особо вникая в технические подробности, легко перевести свои старые аналоговые записи а цифровой формат. Однако расписал я это красочно, теперь посмотрим, что у нас получится на практике.

Параметры записи регулируются в промежутке; битрейт 8Kbps-320Kbps, частота дискретизации 11.025KHz-44.1KHz. Помимо этого, есть возможность регулировать уровень звука поступающего через линейный вход. При переводе плеера в режим записи на наушники выдается поступающий на Line-In сигнал для того, чтобы можно было контролировать процесс записи и уровень сигнала. У пользователя есть возможность прослушать записанные файлы на плеере и при необходимости удалить ненужные. Файлы с записями хранятся в директории RECORD и имеют имена AUDIO*** .REC, при перекачке на компьютер вы сможете отконвертировать их с помощью менеджера в в MP3 или WAV формат.

Как показала практика, качество записи целиком зависит от источника, если источник очень хороший, то и качество записи будет практически неотличимо от оригинала. В качестве теста я записал с линейного выхода аудиокарты воспроизводящийся MP3-файл и получившийся файл перегнал обратно в компьютер, при воспроизведении и сравнении двух файлов мне не удалось найти существенных отличий.

Линейный вход

Характеристики линейного входа приподнесли сюрприз - результаты даже чуть лучше, чем заявлено в паспорте карты! По всей видимости, производитель вытянул максимум качества из имеющегося.

Характеристики в целом одинаковы во всех режимах, что говорит об индеферрентности АЦП к формату данных на выходе. Динамический диапазон и уровень искажений свидетельствует о хорошем потребительском качестве преобразователей. Это лучше, чем может дать недорогая мультимедийно-игровая карта, но, кстати, всё ещё недостаточно для студийной работы. А вот чем тестируемая карта выгодно отличается от армии игровых карт, так это наличием встроенного аналогового предусилителя ДО конверторов АЦП, а не ПОСЛЕ, в цифре, когда регулировать что-либо уже поздно. Также уникальной фичей карты является микрофонный режим входа с возможностью подачи фантомного питания +12 В для конденсаторного микрофона.

Таким образом, использование карты MAYA44 MKII в качестве интерфейса оцифровки вполне оправдано для отработки навыков у новичков, черновых работ и набросков в домашней студии, с обязательной перезаписью в дальнейшем на более качественной аппаратуре в стационарных условиях.

Линейный вход

Режим работы: 16 бит 44 кГц

Общая оценка: Очень хорошо

Подробный отчет о тестировании линейного входа карты в режиме 16 бит 44 кГц смотрите здесь.

Линейный вход

Как мы видим, результаты неутешительные: вынесение АЦП во внешний блок не дало, согласно нашим измерениям, никаких преимуществ. Констатируем факт: для профессиональных целей и качественной записи карта мало пригодна.

Режим работы: 16 бит 44 кГц

Общая оценка: Очень хорошо

Подробный отчет о тестировании линейного входа карты в режиме 16 бит 44 кГц смотрите здесь.

Режим работы: 24 бит 96 кГц

Общая оценка: Очень хорошо

Подробный отчет о тестировании линейного входа карты в режиме 24 бит 96 кГц смотрите здесь.

Цифровой выход

Тесты цифрового выхода говорят о том, что передача информации с побитной точностью возможна только в режиме 24 бит 96 кГц и только для данных 24 бит 96 кГц, когда сигнал идёт в обход алгоритмов DSP. Посему, рекомендуется использовать программный пересчёт частоты семплирования (SSRC).

Режим работы: 16 бит 44 кГц

Общая оценка: Очень хорошо

Подробный отчет о тестировании цифрового выхода карты в режиме 16 бит 44 кГц смотрите здесь.

Режим работы: 16 бит 48 кГц

Общая оценка: Отлично

Подробный отчет о тестировании цифрового выхода карты в режиме 16 бит 48 кГц смотрите здесь.

Режим работы: 24 бит 96 кГц

Общая оценка: Отлично

Подробный отчет о тестировании цифрового выхода карты в режиме 24 бит 96 кГц смотрите здесь.

Линейный вход

Режим работы: 16 бит 44 кГц

Общая оценка: Хорошо

Подробный отчет о тестировании линейного входа в режиме 16 бит 44 кГц смотрите здесь.

Цифровой выход

Режим работы: 16 бит 44 кГц

О качестве цифрового тракта вы можете судить по приведенным ниже спектрограммам. Имеются проблемы с тем, что вывод сигнала 44,1 кГц происходит в фиксированном формате 48 кГц. Рекомендуется использовать SSRC плагин.

Подробный отчет о тестировании цифрового выхода в режиме 16 бит 44 кГц смотрите здесь.

Линейный вход

Режим работы: 16 бит 44 кГц

Общая оценка: Хорошо

Подробный отчет о тестировании линейного входа в режиме 16 бит 44 кГц смотрите здесь.

Режим работы: 24 бит 96 кГц

Общая оценка: Хорошо

Подробный отчет о тестировании линейного входа в режиме 24 бит 96 кГц смотрите здесь.

Линейный вход

Режим работы: 16 бит 44 кГц

Общая оценка: Хорошо

Подробный отчет о тестировании линейного входа карты в режиме 16 бит 44 кГц смотрите здесь.

Режим работы: 16 бит 48 кГц

Общая оценка: Хорошо

Подробный отчет о тестировании линейного входа карты в режиме 16 бит 48 кГц смотрите здесь.

Цифровой выход

Режим работы: 16 бит 44 кГц

Подробный отчет о тестировании цифрового выхода карты в режиме 16 бит 44 кГц смотрите здесь.

Линейный вход

Режим работы: 16 бит 44 кГц

Общая оценка: Очень хорошо

Подробный отчет о тестировании линейного входа карты в режиме 16 бит 44 кГц смотрите здесь.

Режим работы: 32 бит 96 кГц

Общая оценка: Очень хорошо

Драйверы карты некорректно работает в режиме записи «24 бит трёхбайтовое целое», поэтому ставьте при тестировании и работе в wav-редакторах в настройках 24 бит как «четырёхбайтовое целое». Вообще, 32-битный режим удобнее в работе и меньше нагружает процессор, так что ситуация с отсутствием поддержки «3 bytes int» — это лучше, чем если бы было наоборот.

Подробный отчет о тестировании линейного входа карты в режиме 32 бит 96 кГц смотрите здесь.

Линейный выход

Так как звуковые карты DMX 6fire и Audigy Platinum eX имеют в комплекте профессиональный музыкальный софт и позиционируются для домашних музыкантов, тестирование производилось путём сравнительного прослушивания тестовых композиций на мониторах ближнего поля Event 20/20 bas, при мгновенном переключении с одной карты на другую.

Тестирование показало:

Профессиональная звуковая карта Lynx Two (~$1400) обладает наиболее качественным звуком. Разница особенно ощутима в режиме 24/96. Хотя, различия скорее актуальны именно для работы над звуком, когда важны мельчайшие детали при работе над тембрами. Для качественного прослушивания музыки карты DMX 6fire и Audigy Platinum eX вполне годятся.

Terratec 6 fire имеет на линейном выходе более достоверное и чистое звучание, нежели Audigy Platinum eX. Звук карты Creative более рафинированный и сглаженный. Для профессионального использования это очень нежелательно.

Уши нормального человека через несколько минут звучания привыкают к особенностям воспроизведения любой карты и начинают слышать именно музыку, а не погрешности в звучании.

Линейный выход, CD-DA, PCM 16 бит 44,1 кГц

Общая оценка: Очень хорошо (подробно)

Линейный выход, MP3 320 кбит/с 16 бит 44,1 кГц

Общая оценка: Очень хорошо (подробно)

Все результаты приведены только для линейного выхода тыла, так как заметных отличий от фронтальных выходов не наблюдалось.

Тестирование проводилось на 25-ом уровне громкости плеера, оптимальном для линейного входа звуковой карты и соответствующего амплитуде примерно в 1 В для сигнала в 0 дБ. На предпоследнем 31-ом уровне амплитуда сигнала составляла 3,2 В, а искажений еще практически не было.

Ниже приведен график АЧХ, полученный при различных уровнях D-BASS.

Кстати, представленный график мало отличается от приведенного в руководстве.

При тестировании усилителя мощности все 4 выхода одновременно нагружались калиброванными сопротивлениями (4 Ом) из нихромовой проволоки и плеер прогревался в течение 4 минут сигналом 1 кГц 0 дБ на уровне громкости, соответствующей условиям измерения. Из-за особенностей тестового стенда показания снимались только с одного канала. Впрочем существенных различий между каналами не обнаружено. Ниже представлены результаты измерений при уровне громкости 22.

Еще один представитель MPEG2 AAC.

Listener Parameters

Высокоуровневые параметры — это Environment, выбор из 26 пресетов, полностью обратно совместимых с ЕАХ версий 1 и 2. Второй параметр Environment Size — собственно размер комнаты от 1 до 100 метров. И третья подгруппа — это флаги для автоматического расчета низкоуровневых параметров в зависимости от размера комнаты; это и автоматический расчет времени задержки, и время затухания поздних отражений и т.д. Более подробно об этом можно почитать в SDK и документации, мы рассматриваем только подход.

Низкоуровневые параметры делятся на несколько подгрупп в зависимости от их действия.

Первая подгруппа — это параметры, контролирующие уровни интенсивности (громкости). Сюда входят параметры уровня громкости всех звуков (Room — master volume) и первичных (Reverb) и вторичных (Reflections), отражений масштабирующий коэффициент затухания (Room Roll-off Factor) громкости в зависимости от расстояния.

Вторая подгруппа — это параметры, влияющие на время. Тут находятся времена задержек первичных и вторичных отражений (Reverb и Reflection Delay), а так же время затухания всех отражений Decay Time (все в секундах).

В третью группу вошли параметры, отвечающие за тональный окрас звука. Это чисто субъективный термин, но дающий понять, из какого материала сделаны стены помещений, какова плотность воздуха в окружении (environment). Ведь каждый материал отражает и поглощает определенные частоты. Эти параметры по сути эмулируют поглощение и отражения звука материалом. Это относительные частоты (нижняя LF — Low Frequency и верхняя HF — High Frequency) в переделах которых будут происходить изменения. Например, металлические стены отражают больше, чем деревянные, поэтому для эмуляции металлических стен верхняя граница частоты будет ниже, чем для эмуляции дерева. Например, параметры цеха: нижняя частота 362 Гц, высокая 3762; деревянная комната: нижняя частота 99 и высокая 4900 Гц. Ну и собственно, параметры, которые контролируют влияние этих частот Room LF и HF соответственно (в децибелах). В этой же подгруппе коэффициенты затухания (Decay) для LF и HF и коэффициент поглощения высоких частот воздуха (Air Absorption HF).

Четвертая подгруппа отвечает за зернистость (granularity) отраженного звука. Слово "зернистость" не очень подходит, поэтому я предпочитаю использовать плотность. Тут находиться коэффициент диффузии 0…1 (Environment Diffusion), и параметры эха Echo Depth и Echo Time — число повторений оригинального звука во время затухания. Например, по умолчанию, Echo Time 250 мс — это значит, что эхо повторяется 4 раза в секунду. Если вы стукните в барабан в таком помещении, вы услышите повторение звука удара 4 раза в секунду. Таким образом, эта подгруппа контролирует плотность и соответственно реалистичность.

Одна из самых интересных подгрупп, пятая — эффекты панорамирования. С их помощью можно существенно повысить динамику отраженного звука. Зная минимально расположение комнат можно так настроить программу, чтобы считать и устанавливать направление, откуда больше всего приходят отражения. Например, учитывая положение ближайших стен к игроку. Или, представите ситуацию, что игрок находиться в пространстве без эха (на открытой местности), но слышит отраженный звук из отверстия пещеры, находящийся неподалеку. Программа может панорамировать отраженный звук, как будто он исходит из отверстия пещеры. Для этой цели существует параметр Reverb Pan (первичные отражения) и Reflections Pan (вторичные отражения). Это единичный вектор с координатами (x,y,z), изменяющимися от 0 до 1. По умолчанию все значения равны 0 — это значит, что отражения могут приходить со всех направлений. Значение 1 это экстремальный случай, означает что отражения приходят только с одного направления и поэтому, максимальное значение лимитировано по 0.7 для всех координат.

И, наконец, последняя подгруппа, Pitch Modulation effects (эффекты модуляции тона)

Эти эффекты не наблюдаются в реальных окружениях (environment). Скорее, они созданы для эмоциональной нагрузки. Например, для создания ощущения головокружения, интоксикации и т.д. Сюда входят Modulation Depth (0...1) и Modulation Time (0.4...4 seconds).

Live!5.1 vs. Audigy

Если вы помните, в прошлогодней статье про первую версию карты был тест на сравнение качества звучания Live!5.1 vs. Audigy с использованием деревянных колонок SVEN IHOO 5.1. Тогда особой разницы мы не услышали.

В этот раз мы провели повторное прослушивание Live!5.1 vs. Audigy на колонках Microlab SOLO-1 с более качественными шёлковыми ВЧ-динамиками. В качестве источника эталонного звука выступала отдельная система с установленной профессиональной звуковой картой Lynx Two и подключенными к ней активными мониторами Event 20/20 bas.

Разница между тестируемыми картами весьма небольшая, но она всё же есть. Live!5.1 (на кодеке Sigmatel STAC9708) играет более агрессивно, с большим числом искажений. Audigy (на 6-канальном ЦАП-е Philips UDA1328) играет более сглаженно, но и менее достоверно: не хватает резкой атаки и внятности на высоких частотах. Таким образом, обе карты имеют недостатки звучания различного характера, так что в целом играют на одном уровне.

M2518AL

Мы были несколько удивлены, обнаружив на плате несколько крохотных микросхем Mitsubishi, которые служат усилителями мощности для оставшихся пяти каналов. Из спецификации следует, что эти дохленькие стереоусилители предназначены для применения в кассетных плеерах и прочих маломощных портативных устройствах. Мощность этой микросхемы слишком мала, чтобы использовать её в такой системе, как набор активной 5.1-акустики. В спецификации сказано, что на нагрузке 47 Ом и выше (стереонаушники) мощность не превышает 0,5 Вт при THD=1%. Значение параметра "сигнал/шум" на частоте 1 кГц составляет 72 дБ. Как и в случае с усилителем сабвуфера, усилитель мощности для остальных каналов вероятнее всего собран по мостовой схеме. Однако уровень мощности при приемлемом уровне искажений всё равно оставляет желать лучшего. Остаётся загадкой, что именно помешало разработчикам поставить те же микросхемные усилители TDA2030 (TDA2030A), имеющие на порядок лучшие характеристики и которые мы с вами видели в J-703, J-707, а также в различных моделях колонок F&D.

MacroFX

Мы уже говорили выше, что с помощью HRTF и TCC можно воспроизвести качественный 3D звук. Но есть один нюанс. Обычно большинство измерений HRTF производятся в так называемом дальнем поле (far field, на дистации более 1 метра до источника звука), т.к. это существенно упрощает вычисления да и в большинстве игр воспроизводится звук от источников, находящихся на расстоянии от 1 метра и больше от слушателя. При этом, если источник звука находится на расстоянии до 1 метра от слушателя, т.е. в ближнем поле (near field), тогда эффективность использования HRTF снижается. Дело в том, что для создания звучания от удаленного источника звука достаточно добавить к основному звуковому сигналу реверберацию. Иногда можно обойтись и без реверберации, сократив высокочастотные компоненты в основном звуковом сигнале. Если источник звука находится в ближнем поле, подобные решения не применимы. Но необходимость в воспроизведении звука от источников в ближнем боле нередки. Например, в игре типа RPG может возникнуть необходимость нашептать подсказку непосредственно в ухо игроку, а в FPS игре часто необходимо воспроизвести звук пролетающих рядом с головой игрока пуль. Все эти эффекты нельзя вопроизвести, если HRTF измерялись на дистанции от одного метра и более, т.е. в дальнем поле. Тем не менее, измерить HRTF для всей области ближнего поля очень сложно, а использование дискретных наборов HRTF, сделанных, например, для дистанций 1 м, 0.9 м, 0.8 м и т.д. не позволит сделать звук от движущегося объекта естественно плавным, он будет скачкообразным. Решением проблемы является использование единого набора универсальных HRTF для ближнего поля с использованием дополнительного алгоритма.

Этот алгоритм был создан Sensaura и получил имя MacroFX. В результате работы MacroFX можно создать ощущение, что источник звука расположен очень близко к слушателю, так, будто источник звука перемещается от колонок вплотную к голове слушателя и вплоть до шепота внутри уха слушателя. Достигается такой эффект за счет очень точного моделирования распространения звуковой энергии в трехмерном пространстве вокруг головы слушателя, преобразования этих данных в тесном взаимодействии с HRTF функциями. Особое внимание при моделировании уделяется управлению уровнями громкости и модифицированной системе расчета задержек по времени при восприятии ушами человека звуковых волн от одного источника звука (ITD, Interaural Time Delay). Для примера, если источник звука находится примерно посередине между ушами слушателя, то разница по времени при достижении звуковой волны обоих ушей будет минимальна, а вот если источник звука сильно смещен вправо, эта разница будет существенной. Только MacroFX принимает такую разницу во внимание при расчете акустической модели. Все эти вычисления происходят до начала работы алгоритмов TCC, но сразу после расчета HRTF для всех источников звука.

В DS3D предусмотрено три зоны (две из них показаны на рисунке слева). Зона 0 (ее нет на рисунке) в ней располагаются сильно удаленные источники звука, которые имеют постоянную интенсивность, не зависящую от расстояния. Источники в этой зоне могут не приниматься во внимание, т.е. слушатель их не слышит, либо они используются для формирования реверберации. Зона 1 это т.н. дальнее поле, в ней располагаются источники на расстоянии более 1 метра от слушателя и до определяемой разработчиком границы. В этой зоне интенсивность источников звука обратно пропорциональна расстоянию до слушателя. В зоне 2 (ближнее поле, расстояние до 1 м от слушателя) все источники звука имеют постоянную интенсивность. Это сделано для того, чтобы уровень громкости не превысил допустимого барьера и с целью ограничения нагрузки на шину данных.

MacroFX предусматривает 6 зон, где зона 0 (это дистанция удаления) и зона 1 (дальнее поле) будут работать точно так же, как работает дистанционная модель DS3D. Другие 4 зоны это и есть near field (ближнее поле) в стиле MacroFX, покрывающие дистанцию рядом с головой слушателя, левое ухо, правое ухо и пространство внутри головы слушателя. При этом здесь также вводятся ограничение на дистанцию, чтобы сократить накладные расходы при вычислениях. Поэтому в зоне 2 используется стандартный алгоритм Near-Field FX, а в зонах 3, 4 и 5, которые начинают работать с расстояния в 20 см, используется как таковой алгоритм MacroFX. Эти три зоны рассчитаны на источники звука, расположенные очень близко к ушам пользователя (левому или правому). Если источник звука должен находится как бы в голове пользователя (например, переговоры авиадиспетчеров в авиасимуляторе), то для этого используется зона 5.

Алгоритм MacroFX полностью прозрачен для интерфейсов и игр. Это означает, что если у вас установлена звуковая карта, в драйвер которой встроена поддержка MacroFX, то вы услышите работу этой технологии во всех играх, где источники звука попадают в ближнее поле. Разумеется, в зависимости от конкретной игры эффект будет воспроизводиться лучше или хуже. Зато в игре, созданной с учетом возможности использования MacroFX можно добиться очень впечатляющих эффектов, например, писк комара прямо в ухе, свист ветра в ушах при езде на велосипеде и т.д.

Маленькая хитрость

Exact Audio Copy, лучшая на сегодня программа для копирования CD-DA, при использовании внешнего mp3 кодера учитывает значение EAC | Compression Options | External Compression | Bit rate для расчета размера конечного mp3 файла. ППри использовании VBR режима внешнего кодера для вашего же удобства в списке Bit rate окна EAC | Compression Options | External Compression надо выбрать битрейт, приблизительно равный среднему битрейту при выбранном вами режиме сжатия с присказкой «Variable Bitrate». Параметры командной строки, отвечающие за ваш режим сжатия, надо указать в Additional command line options. Например у меня в EAC установлен Bit rate в Variable Bitrate 192 kBit/s, а Additional command line options содержит '--alt-preset standard'.

Теперь в колонке Size основного окна программы вы будете видеть приблизительный размер mp3 файла, который вы получите, переписав песню с CD-DA.

Exact Audio Copy вполне можно использовать как графическую оболочку к LAME, если вам нужно закодировать в mp3 уже имеющиеся wav файлы.

Лирическое отступление

Кстати, я не понимаю, почему публика жалуется на то, что Exact Audio Copy сложно настроить? В этой программе все параметры, которые касаются привода CD-ROM, отлично настраиваются с использованием функции автоопределения. Все, что вам нужно сделать, это:

Все остальные параметры либо не влияют на собственно процесс кодирования, либо используются крайне редко. В подавляющем большинстве случаев после выполнения этих пяти пунктов программа начнет нормально работать.

Мастер настройки (EAC | Configuration Wizard…), который появился в версии 0.9 beta, еще больше упрощает приведенную выше процедуру: вам лишь нужно несколько раз нажать Next. Если вас не устраивает альтернативный пресет standard, то в EAC | Compression Options | Parameter passing scheme выберите LAME MP3 Encoder, а в Additional command line options укажите параметры командной строки LAME, отвечающие за выбранный вами режим сжатия.

Манна небесная

А сейчас самое интересное. Все знают, а кто не знает, теперь тоже в курсе, что я люблю "Toslink". Многие аудиомонахи говорят, что, дескать "джиттер" у него "большой". Какая чушь! Дело в том, что качество передачи по этой шине прямо зависит от того, какого типа оптические кабели, приемники и передатчики вы применяете. Кабели у меня стекловолоконные, а не платссмассовые. Это уже - полдела. Теперь о приемниках с передатчиками. На рынке присутствуют, в основном, изделия фирмы Sharp, реже встречается продукция фирмы Toshiba. В TA-E2000ESD применены приемники TORX 173 и передатчики TOTX 173 от Toshiba, для которых наихудшие результаты измерения по частотной девиации сигнала составляют около 20 пикосекунд, такие же величины характерны и для моделей 176 и 194, обладающих одними и теми же электрическими и оптическими параметрами, но поставляющимися в разных форм-факторах крепежа. Для удешевленной пары TORX/TOTX 178 на основе стеклопластика максимальная девиация может доходить до 40 псек., по данным из независимых источников. Для изделий же фирмы Sharp характерны величины вплоть до 70 псек., т.е. значительно хуже, но также нет оснований сомневатся в том, что подобная величина много меньше характерной для недорогих "сидюков" с коаксиальными интерфейсами и аудиофильского хлама. О Sound Blaster Live!, кстати, доподлинно известно, что его цифровой аудиоинтерфейс характеризуется "джиттером" на уровне 240 псек., что сравнимо с таким "сидюком", как Arkam Alpha 5. В ZA-2 применены приборы фирмы Sharp, в то время, как Aureal изыскала возможность применить передатчик ТОТХ 176 в изделии за $55.

Качество работы карты как цифрового источника я не могу не признать безупречной даже в сравнении с картой от Zefiro Acoustics. Любопытно, что дизайнер ZA-2, Грег Ханссен консультирует фирму Aureal именно по поводу цифровых интерфейсов. Придратся решительно не к чему, разве только лишь к тому, что вывод данных возможен лишь в форматах 16 бит/32, 44,1 и 48 кГц, да в формате IEC61937/AC-3. Прекрасно - для работы с библиотекой записей в 20 и 24 битовых форматах у меня есть ZA-2.

С игровой точки зрения лучшей карты найти трудно - на цифровой выход выводится буквально все - звук старых игр под DOS, звук с MIDI - синтезатора по таблице волн, звук с FM - MIDI - синтезатора, совместимого с OPL-3. Я с удовольствием вспомнил молодость, поиграв в "Dune 2" и поводив идиотушку Нюкема как в первой и второй, так и в "3D" - частях, приятно поразившись тому, как могли бы звучать игрушки 9-4 летней давности если бы в те поры делали приличные звуковые карты. Конечно, хрипатость восьмибитовой их озвучки никуда не делась, но вот MIDI - музыка звучала на уровне дня сегодняшнего - достаточно загрузить в память карты хорошую DLS-библиотеку, а игре задать формат "General MIDI". Но вы сможете играть лишь в те DOS - игры, что могут быть запущены из под Windows 95-98, поскольку эмулятор Sound Blaster Pro работает лишь под управлением менеджера виртуальных машин Windows. Иными словами, если игра идет лишь в "чистом DOS", например, потому что использует собственный менеджер памяти, то забудьте о звуке в ней. Таков, например, первый "Privateer" (менеджер памяти JEMM). И в "Doom", и в "Hexen" вы сможете играть без малейших проблем.

Третьей очень приятной деталью явилась возможность оцифровки звука при помощи АЦП карты с весьма приличным качеством. С более приличным, чем то, что предлагает даже Live! Platinum! Полно шипеть - друзья мои - возможность работы с 24 битовыми звукоданными вовсе не означает возможности оцифровки звука хотя - бы с 14 битовой точностью. В этом плане Live! остался тем, чем он был - барахлом.

Покупайте внешний АЦП, если хотите писать старые архивные пленки на CD-R. А тут я перевел на CD древний сборник Чэта Эткинса с записями 40х-50х с вполне приличным качеством. Эта пластинка никогда не выходила на CD, однако точно известно, что именно с нее (папаша подарил на 10 летие) началось увлечение Нопфлера игрою на гитаре. Помнится, я пытался перевести ее в цифру при помощи SB AWE 64 Gold, но результат по отвратительности превзошел все ожидания. Подробно о впечатлениях моего новоиспеченного CD - диска вы можете прочесть в тесте динамиков под заголовком "Nakamichi versus Eton" в очередном номере журнала "Audio Magazine". В качестве АЦП/ЦАП на этой карте применен STAC9708 фирмы SigmaTel. Этот АЦП/ЦАП содержит в себе и аналоговый микшер, соответствующий рекомендациям стандарта АС'97, он несовместим с шиной I2S, а данные на него поступают по шине АС-Link, соединяющей этот кодек с контроллером PCI Audio (AU8830 в данном случае).

В отличие от шин S/PDIF и AES/EBU для передачи данных в AC-Link в одном кадре выделяются по 12 так называемых "временных слотов" для входящих и выходящих данных. Первый и второй "слоты" используются для передачи регистров и команд, 3 и 4 - для левого и правого каналов, 5 - для модема, 6, 7, и 8 - для цетрального, левого и правого тыловых каналов, 9 - для сабвуфера, 10 и 11 - для "альтернативных" левого и правого каналов (режим "двойное стерео"), 12 - для модема. Звукоданные по этой шине передаются строго с частотой дискретизации 48 кГц, в формате с длинной слова 16 или 18 бит. С точки зрения конструкции ЦАП и АЦП не оригинальны, и базируются на "проверенных" решениях, примененных в ЦАП TDA 1305 и SAA 7360 фирмы Philips. Сие означает, что АЦП работает по принципу дельта- сигма модуляции с однобитовым представлением данных со 128 - кратной субдискретизацией и шумоформированием 3 порядка и оперирует на частоте 24,576 МГц, т.е. 512-кратной частоте дискретизации исходного сигнала. В переводе на простой человеческий язык это значит примерно 14 битовую точность и динамический диапазон порядка 75 дБ при 18 битовом формате представления звукоданных. Владельцы DCC - магнитофонов и Dolby Digital - ресиверов фирмы Philips могут легко представить себе качество оцифровки.

Недостаток карты SuperQuad Digital PCI - качество ее звучания через собственный ЦАП, нельзя не назвать совершенно безобразным. Если у вас нет внешнего ЦАП-конвертера - забудьте об этой карте. Впрочем, я советую вам забыть о приличном звуке в играх вообще. Нет гнезда хуже, чем "мини-джек". Я недоумеваю - почему производители высококачественных наушников используют подобное гнездо/штеккер. Покачайте немного штеккер своих наушников и убедитесть, что львиная доля помех, приписываеваемая вами усилителю, обязана своим появлением этому, явно дерьмовому, контакту.

К сожалению, и Live! Platinum не оснащена входом - выходом на парах гнезд RCA. Взгляните на фото - место и без того неудобной дочерней платы заняла коробка, устанавливаемая в 5 - дюймовый отсек для накопителей. И с гнездами типа "мини-джек". Да как не стыдно?!! В общем, Live! не годится в качестве игрового дополнения к серьезной профессиональной плате, не годится еще больше, чем прежде. Не годится он и в качестве "заместителя" серьезной платы. Лучше SuperQuad Digital PCI для такого дела нет ничего. У вас компьютер резиновый? У меня - нет.

Maya44 и Cakewalk Sonar

В контрольной панели Maya44 была выставлена задержка 256 samples, частота дискретизации зафиксирована на 44100 Гц. После профайлинга нового устройства Cakewalk Sonar определил задержку в 5,8 мс.

Sonar на пару с Maya44 отлично выдержали пытку многодорожечной композицией, состоящей из десяти обвешанных эффектами от Waves и TL Audio дорожек. При этом загрузка процессора не превышала 25%. Далее, в композицию стихийно были добавлены два DirectX-инструмента: Tassman SE и Virtual Sound Canvas, обрабатываемые Waves TrueVerb. Никакой асинхронности в проигрывании дорожек замечено не было. Все звучало слаженно, как часы. Последнее издевательство — добавка к этой какофонии пары инструментов, проигрываемых GigaStudio — ничуть не смутило плату. Впрочем, от перегрузки в звуке появилось скрежетание. К слову, драйверы того же SB Live! микшируют эти потоки без подобного скрежета. В любом случае, при написании композиций рекомендую держать уровень инструментов на невысоком уровне. При грамотном разведении инструментов на виртуальные порты скрежета не возникает.

в 12ms при частоте дискретизации

Maya44 и DirectSound

Для любой профессиональной платы проверка приложениями, использующими DirectSound, в особенности играми, наиболее болезненна. Профессиональная плата не обязана корректно работать в приложениях, для которых она не предназначена. Мы же должны проверить испытуемое железо во всех режимах работы.

Как ни странно, Maya44 без проблем «справилась» с современными играми. Конечно, никаких функций трехмерного позиционирования звука плата не поддерживает, но потоки DirectSound микширует исправно.

Для начала Maya44 была прогнана на Elder Scrolls: Morrowind и Dungeon Siege. Никаких звуковых артефактов не возникало. На мой взгляд, разница между звучанием этих игр на Maya44 и SB Live! практически отсутствует (возможно, свою роль сыграли новые алгоритмы программной обработки 3D-звука, встроенные в DirectX 8.1). В Max Payne отсутствие аппаратной реверберации и EAX 2.0, конечно, было хорошо заметно. Тем не менее, никаких ошибок с воспроизведением звука не обнаружилось. Одним словом, Maya44 способна справится с озвучиванием современных игр, используя программные алгоритмы DirectSound API.

Maya44 и XP

Универсальные драйверы E-WDM предназначены для работы во всех операционных Windows-системах. Поэтому в XP были установлены те же 150-килобайтные драйверы версии 3.60. В систему также была установлена плата EgoSys Waveterminal 2496, использующая драйверы той же архитектуры, что и Maya44 - E-WDM. Никаких проблем или ошибок совместимости замечено не было — система работала как часы! GigaStudio 160 2.5 без проблем заработала и позволила выбирать между GSIF-драйверами Maya44 и Waveterminal. Cubase 5.1 R1 заработал также без каких-либо проблем. В общем, к работе в WinXP Maya44 готова на все сто.

Maya44 SPDIF Out — Sony MZ-N1 Line Out — Maya44 Line In

General performance: Very good

Как видите, характеристики аналоговой части у SONY MZ-N1 вполне на уровне. Чрезвычайно низкий уровень шума, значительный динамический диапазон. Спад в области низких частот — вероятно, следствие работы схемы гашения сверхнизких частот, которая применяется в плеерах для уменьшения энергопотребления.

Кстати, особенностью Sony MZ-N1 по сравнению с предыдущими моделями является то, что при подаче и снятии сигнала с плеера в реальном времени звук, подаваемый на выход, является некомпрессированным. То есть звук, мониторится плеером «как есть», без прохождения ATRAC-компрессии. Именно поэтому и удалось устроить тест качества преобразоателей плеера. Старые модели плееров сразу подавали на выход ATRAC-упакованный звук.

Media Player

MediaSource Go!

Сверху экрана традиционно всплывает строка с кнопками запуска фирменных утилит и приложений.

При нажатии на кнопку «Go!» появляется специальная панель, где иконки приложений сгруппированы по категориям. Все утилиты теперь объединены концепцией Creative MediaSource.

Международные стандарты

RMS (Root Mean Squared) - среднеквадратичное значение мощности, ограниченной заданными нелинейными искажениями.

Мощность замеряется синусоидальным сигналом на частоте 1 кГц при достижении 10% THD. Она вычисляется, как произведение среднеквадратичных значений напряжения и тока при эквивалентном количестве теплоты, создаваемой постоянным током. То есть, эта мощность численно равна квадратному корню из произведения квадратов усредненных величин напряжения и тока.

Для синусоидального сигнала среднеквадратичное значение меньше амплитудного в V2 раз (x 0,707). Вообще же, это виртуальная величина, термин "среднеквадратичный", строго говоря, может быть применен к напряжению или силе тока, но не к мощности. Известный аналог - действующее значение (все знают его для сети электропитания переменным током - это те самые 220 V для России).

Попробую объяснить, почему это понятие для описания звуковых характеристик малоинформативно. Среднеквадратичная мощность - это производящая работу. То есть, имеет смысл в электротехнике. И относится не обязательно к синусоиде. В случае музыкальных сигналов громкие звуки мы слышим лучше, чем слабые. И на органы слуха воздействуют больше амплитудные значения, а не среднеквадратичные. То есть громкость не эквивалентна мощности. Поэтому среднеквадратичные значения имеют смысл в электросчетчике, а вот амплитудные в музыке. Еще более популистский пример - АЧХ. Провалы АЧХ заметны меньше, чем пики. То есть громкие звуки более информативны, чем тихие, а усредненное значение будет мало о чем говорить.

Таким образом, стандарт RMS был одной из не самых удачных попыток описать параметры звуковой аппаратуры, которые не отражают громкость, как величину.

В усилителях и акустике этот параметр тоже, по сути, имеет весьма ограниченное применение - усилитель, который выдает 10% искажений не на максимальной мощности (когда возникает клиппинг, ограничение амплитуды усиливаемого сигнала с возникающими специфическими динамическими искажениями), еще поискать. До достижения максимальной мощности искажения транзисторных усилителей, например, не превышают зачастую сотых долей процента, а уж выше резко возрастают (нештатный режим). Многие акустические системы при длительной работе с таким уровнем искажений уже способны выйти из строя.

Для совсем уж дешевой техники указывается другая величина - PMPO, совсем уж бессмысленный и никем не нормированный параметр, а значит, друзья-китайцы измеряют его так, как бог на душу положит. Если точнее, в попугаях, причем каждый в своих. Значения PMPO часто превышают номинальные вплоть до коэффициента 20.

PMPO (Peak Music Power Output) - пиковая кратковременная музыкальная мощность, величина, которая означает максимально достижимое пиковое значение сигнала независимо от искажений вообще за минимальный промежуток времени (обычно за 10 mS, но, вообще, не нормировано).

Как следует из описания, параметр еще более виртуальный и бессмысленный в практическом применении. Посоветую эти значения не воспринимать всерьез и на них не ориентироваться. Если вас угораздило покупать аппаратуру с параметрами мощности, указанными только, как PMPO, то единственный совет - послушать самостоятельно и определить, подходит это вам или нет.

DIN 45500 - комплекс общепринятых стандартов IEEE, описывающих различные звукоусилительные характеристики аппаратуры более достоверным образом.

DIN POWER - значение выдаваемой на реальной нагрузке (для усилителя) или подводимой (к АС) мощности, ограниченной нелинейными искажениями.

Измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD (нелинейных искажений).

Строго говоря, есть и другие виды измерений, например, DIN MUSIC POWER, описывающая мощность уже музыкального сигнала. Обычно указываемая величина DIN music выше, чем приводимая как DIN.

Информации по данному стандарту у меня немного, привожу только то, что удалось собрать.

Меню

Как меню будет выглядеть, зависит от режима работы плеера. Впрочем, есть два пункта, общие для всех режимов: первый (Mode), который как раз и позволяет выбрать режим работы (МР3, FM, VOC), и последний (Backlit), позволяющий выбрать время работы подсветки после нажатия кнопки (от 1 до 15 секунд).

Ну а теперь подробно рассмотрим пункты в других режимах. Начнем с основного — собственно плеер. В нем меню верхнего уровня содержит пункты: Alb, Rpt, Eq и Scrl (это кроме двух общих). Alb позволяет выбрать один альбом из четырех имеющихся. Scrl настраивает скорость бегущей строки, в которой отображается информация о файле (в диапазоне 1-5). Rpt выбирает один из шести режимов проигрывания: Nor (все треки выбранного альбома и остановка), One (постоянное повторение текущего трека), All (все треки альбома по кругу), Ran (альбом в случайном порядке), Nor All, All All и Ran All (эквивалентны соответствующим без All, но относятся не к одному альбому, а ко всем трекам в памяти). Eq настраивает эквалайзер — доступны четыре пресета (Nor, Roc, Jaz и Cla), а также режим пользователя, в котором можно вручную настроить высокие, средние и низкие частоты или Dinamic Bass.

В режиме же радио дополнительными пунктами являются Preset (позволяет сохранить установленную в текущий момент частоту как одну из 12 станций) и FM Mode (выбирает режим радио — моно или стерео).

В режиме диктофона нам предлагают пункты Erase, Rpt и V-Act. Последний позволяет указать длительность паузы, при которой запись будет приостановлена, а потом продолжена. Это позволяет экономить память, однако по умолчанию Voice Active=0 (т.е. пишется и тишина), о чем стоит помнить. Rpt похож на такой же в режиме плеера, за исключением отсутствия в этом режиме альбомов, а также того, что случайный порядок не поддерживается (т.е. доступны всего три режима: Nor, One и All). Erase — мощнейшее средство группового удаления файлов. Позволяет удалить: все файлы в памяти без исключения, файлы любого из альбомов по выбору, диктофонные записи, все файлы с данными (т.е. все кроме МР3, МР2 и SC4). Последний вариант является интересной особенностью плеера (большинство конкурентов файлы данных удалять не умеют), но слишком уж мощной — хотелось бы иметь возможность индивидуального удаления этих файлов.

Меню

Большинство специальных функций (кроме, разве что, включения диктофона) доступно через меню. Оно иерархическое: шесть основных пунктов, имеющих подпункты (иногда есть еще один уровень вложенности). Возврат на уровень выше осуществляется либо выбором пункта, либо при помощи специальной позиции Return. Полный выход из меню - либо вручную, либо через пару секунд бездействия пользователя.

Теперь рассмотрим пункты и их влияние на плеер.

EQUALIZER Пункт в переводе не нуждается. Доступны следующие варианты: те же встроенные пресеты (Normal, Pop, Rock и Classic) как в С и DMB, пользовательский режим с ручной настройкой высоких и низких частот подобно FMC и 3D звук, чего раньше в MPIO не было. Впрочем, большой пользы от этого режима не наблюдается: при низкой степени "трехмерности" (ее можно настраивать в диапазоне 0-10) эффект неощутим, а при высокой - портится звук (особенно страдают высокие частоты).

REPEAT Этот пункт управляет не только повтором, но и вообще режимом проигрывания (в частности, случайный порядок включается тоже здесь). Доступны следующие значения: Normal, Repeat One, Repeat All, Shuffle и Intro. В общем данный пункт выполняет те же функции, что и кнопка REP в случае DMB.

CAMERA Настройка формата работы DSC.

MEMOPAD Нечто вроде записной книжки (об этом отдельно ниже).

ERASE Стирание отдельного файла или полная очистка памяти.

LANGUAGES Выбор языка интерфейса. Доступно аж семь вариантов, но русского среди них нет.

Методика измерения аудиотрактов звуковых карт

В данном документе приводится методика измерения аудиотрактов звуковых карт, используемая в обзорах раздела Мультимедиа на сайте iXBT.com.

Некоторые общие пояснения технических терминов можно найти в нашем FAQ по звуку. Для более глубокого понимания нижеизложенного можно воспользоваться следующими документами: FAQ по цифровому представлению звуковых сигналов, Personal Computer Audio Quality Measurements.

Для количественной оценки технических параметров качества звучания используется программа SpectraLab 4.32.14 (www.soundtechnology.com). Спектрограммы тестов на нелинейные искажения и шумы получаются при подаче на вход эталонного синусоидального сигнала частотой 1 кГц. Тестовый синусоидальный сигнал с амплитудой -3 дБ был получен в wav-редакторе CoolEdit 2000 генератором синусоидального сигнала Generate/Tones.

Для измерений характеристик, получаемых при прохождении сигнала по внешнему пути аудиотракта карты - из линейного выхода в линейный вход (external loopback), был применён шнурок длиной 10 см из раздельно экранированных микрофонных проводов d=6 мм. На его концах были распаяны позолоченные разъемы миниджек производства Тайвань, немного расточенные с торца.

Методика тестирования

Обычно для сравнения исходного и кодированного сигнала применяют метод сравнения их Амплитудно-Частотных Характеристик (АЧХ). Существует две разновидности этого метода: сравнение средних АЧХ сигналов и сравнение изменения АЧХ во времени. Чаще всего используется первая разновидность ввиду простоты ее реализации - сравнение необходимо производить только один раз. Однако при усреднении теряется значительная часть информации о сигнале, и как следствие при абсолютно одинаковых АЧХ исходный и кодированный сигнал могут весьма различаться в звучании, если в сигнале существуют большие по амплитуде, но весьма кратковременные всплески некоторых частот. Вторая разновидность позволяет избежать таких проблем, однако для реализации тестирования необходимо производить столь огромное количество вычислений с плавающей точкой (быстрое преобразование Фурье (БПФ) дает весьма неплохие результаты для анализа больших блоков сэмплов, однако для определения АЧХ по 10-20 сэмплам оно абсолютно неприменимо), что весь процесс тестирования займет несколько дней для минуты сигнала CD качества.

Не так давно распространение получил метод сравнения сонограмм сигналов - графического представления АЧХ сигналов во времени, в котором по оси абсцисс откладывается время, по оси ординат частота составляющей сигнала (обычно используется логарифмическая шкала), а интенсивность свечения точек определяет амплитуду данной частотной составляющей сигнала. Этот метод по сути дела представляет собой модификацию метода сравнения изменений АЧХ во времени, а проблема нехватки производительности в нем решается посредством уменьшения количества рассматриваемых частотных составляющих и расширении "окна сканирования" АЧХ до 50-100 сэмплов, что делает возможным использование БПФ. Такое упрощение метода неизбежно приводит и к уменьшению его точности. Во-первых уменьшение количества рассматриваемых частотных составляющих приводит к потере "разрешающей способности" этого метода, делая его практически аналогичным усреднению АЧХ во времени. Во-вторых из-за расширения сканируемого окна и использования БПФ возникает эффект "размазывания" сигнала во времени. Чтобы проиллюстрировать сказанное имеет смысл привести скриншот, сделанный в звуковом редакторе GoldWave 4.16.

Данный скриншот был получен следующим образом: был создан файл содержащий в качестве сигнала синусоиду с частотой 2 Кгц, причем ей предшествовала примерно 1 секунда "тишины". Как видно из скриншота, несмотря на то, что маркер проигрываемого в настоящий момент сэмпла еще не достиг начала синусоидального сигнала, и АЧХ и сонограмма уже (!!!) показывают наличие сигнала с максимальной интенсивностью в районе 2 КГц, причем этот сигнал явно не синусоидальный, так как его АЧХ даже отдаленно не напоминает узкий пик. Форму узкого пика (тонкой и яркой линии на сонограмме) АЧХ приобретает только через ~0,1 секунды после начала синусоидального сигнала. Тем не менее "устойчивость" этого узкого пика также находится под большим вопросом - его максимум колеблется в пределах от 500 Гц до 4 Кгц. Если учесть, что сам алгоритм сжатия МР3 также вносит в сигнал похожие артефакты из-за того, что он основан на квантовании сигнала по частотным полосам, то использование сонограмм для оценки качества кодирования явно не имеет особого смысла ввиду огромной неточности получаемого результата.

Для избежания упомянутых выше проблем с методами, основанными на анализе АЧХ, была разработана методика тестирования, работающая по абсолютно другому принципу. Кодер МР3 фактически является "грубым" архиватором, при "распаковке" продукции которого нельзя полностью восстановить исходную информацию. При таком подходе качество кодирования можно однозначно оценить через процент сохранения информации. Таким образом, если из исходного сигнала вычесть закодированный сигнал, результат будет представлять собой именно ту часть информации, которая была потеряна в процессе кодирования. Среднее значение амплитуды этого результата и будет тем самым параметром, определяющим качество кодирования. Он был назван "средней разницей сигналов" (СРС).

Однако, не все так хорошо в этом методе. Например, если перевернуть сигнал относительно его нулевого уровня (или просто сместить этот уровень на некоторую величину), то СРС приимет значение удвоенного среднего уровня сигнала (или значение величины смещения нулевого уровня), несмотря на то, что сигнал будет звучать идентично исходному (и иметь соответствующую АЧХ).

Поэтому более применимым для оценки качества кодирования стал другой параметр, названный "средней разницей форм сигналов" (СРФС). Для его определения исходный и кодированный сигналы обрабатываются так, что каждый сэмпл вместо амплитуды отклонения динамика от положения равновесия равен значению разности этих амплитуд для предыдущего и этого сэмпла (такая техника представления сигнала использовалась в ADPCM кодировании). Для уже обработанных сигналов вычислялась их СРС которая, для исходных сигналов является СРФС. Основное отличие СРФС от СРС заключается в использовании для оценки различий сигналов модулей их дифференциалов, а не разницы в амплитуде. Благодаря этому сравниваются именно формы сигнала, независимо от расположения нулевого уровня.

Но, несмотря на очевидные недостатки СРС, при тестировании было решено воспользоваться обоими методами. Это решение мотивировалось повышенными требованиями к кодеру. Хотя стандарт МР3 и был изначально разработан как "дающий похожее звучание, но не идентичные сигналы" (вот что значит слова "психоакустическая модель"), максимальное сохранение всех параметров исходного сигнала все равно является первостепенной задачей кодера, ввиду их явной корреляции с похожим звучанием.

Недостатки такого метода сравнения очевидны. СРС и СРФС не несут в себе информации о том, в чем именно теряет качество кодированный сигнал по сравнению с исходным. Более того, они даже не могут быть 100% характеристикой качества кодирования. Возможна ситуация, когда сигнал с СРФС близкой к нулю будет для человека звучать неотличимо от сигнала со значительно большей СРФС.

В то же время невозможна ситуация, когда сигнал с СРФС близкой к нулю будет сильно отличаться в звучании от исходного. Поэтому СРС и СРФС являются избыточными характеристиками и гарантируют, что различия сигналов будут не больше некоторого уровня. Поэтому первым этапом исследований было определение максимальных значений СРС и СРФС, при которых человеческое ухо еще не может заметить разницы в сигналах. Для этого к синусоидальным сигналам разных частот (от 200 Гц до 20КГц) максимальной амплитуды прибавлялся "белый" шум разного уровня. Полученные сигналы прослушивались совместно с исходными и определялись те пороговые значения уровня "белого" шума, при которых его не слышно за основным синусоидальным сигналом. Для такого уровня шума определялись СРС и СРФС, которые и принимались за "эталон". В случае, если кодирование сигнала дает СРС и СРФС меньшие эталонных, дальнейшее улучшение качества кодирования представляется бесполезным. Для значений СРС и СРФС больших эталонных существует вероятность слышимого отличия сигналов. Однако, из-за использования психоакустической модели эта вероятность весьма мала даже для значений СРС и СРФС, превышающих эталонные в несколько раз.

Среди преимуществ этого метода сравнения следует отметить его применимость к любым методам кодирования сигнала. Уже сейчас существуют некоторые форматы кодирования звука, не уступающие по степени сжатия МР3, основанные не на сохранении определенной части частотного спектра сигнала, а на, например, динамическом изменении частоты дискретизации. Для восстановления сигнала в таких методах используют интерполяционные методики, и полученный в результате сигнал сохраняет среднюю АЧХ исходного, несмотря на значительные отличия в локальных АЧХ. Для таких форматов кодирования метод сравнения средней АЧХ неприменим - он даст слишком завышенные результаты - а вот СРС и СРФС без проблем охарактеризуют качество кодирования. Поэтому исследование не было ограничено рамками только МР3 формата.

Методы представления результатов FFT (smoothing windows)

Но не всё так плохо. В зависимости от преследуемых целей результаты могут быть представлены в соответствии с одним из методов, указанных в таблице:

Из приведённой таблицы видно, что в реальной жизни хватит всего 2-х методов: по Ханингу (Hanning) и обычного представления (Uniform). Принцип действия всех этих методов заключается в подборе такой сложной функции, которая бы дала нам оптимальный вид зависимости амплитуды от частоты.

MHEG

MHEG - (Multimedia & Hypermedia Expert Group -- экспертная группа по мультимедиа и гипермедиа) - определяет стандарт для обмена мультимедийными объектами (видео, звук, текст и другие произвольные данные) между приложениями и передачи их разными способами (локальная сеть, сети телекоммуникаций и вещания) с использованием MHEG object classes. Он позволяет программным объектам включать в себя любую систему кодирования (например MPEG), которая определена в базовом приложении. MHEG был принят DAVIC (Digital Audio-Visual Council -- совет по цифровому видео и звуку). MHEG объекты делаются мультимедиа приложениями используя multimedia scripting languages.

Утверждается, что MHEG - будущий международный стандарт для интерактивного TV, так как он работает на любых платформах и его документация свободно распространяема.

Этот формат кодирования аудиоинформации стал

После успешной раскрутки первой версии

Эта версия формата вышла одновременно

MIDI:

SPX - Sound Production eXtention - технология аудиорендеренга нового поколения. Синтезом звука разработчики управляют напрямую из игр и мультимедиа-приложений.

MIDI

С миди было всё ясно ещё до распаковки коробки. Куча фирменного софта для творчества и убогий встроенный синтезатор. Можно было бы совсем не тратить на такое миди энергию. Однако завопили бы поклонники игр под DOS (поэтому подобная поддержка имеет место быть). Я попробовал поработать с Digital Orchestrator Pro Demo. Секвенсор непривычный, но прикольный. Основной минус - аудио только в 44,1 кГц. На карте с 48 кГц на шине это просто издевательство. Тем не менее, чтобы продемонстрировать звучание Санты в миди, я записал с этой софтины идущий в комплекте демо-файл "It's Saturday Night" by Jeff Batter с 4-мя аудио и 10-ю миди дорожками. Здесь же можно составить впечатление об эффект-процессоре карты и качестве перезаписи через кодек. Для сравнения я подготовил тот же файл и на Лайве (запись с микшера в режиме "Digital Only", пояснения см. ниже). В обеих картах стояли комплектные GM-банки. Santa Cruz midi demo (mp3 256/48, 3.21 Мб) SB Live midi demo (mp3 256/48, 3.24 Мб)

Как видно, пустоватые тембры банка Санты как нельзя лучше подходят для сопровождения солирующих инструментов. Но зато у Лайва звучание сочнее, да и эффект-процессор пожалуй что чище. Однако, всё это очень тонкие понятия и на чей-то вкус может статься совсем иначе.

MIDI

Окей, люди. Настала пора разобраться наконец с этим несчастным интефейсом. В конференциях фидо кипят бои: многие всерьёз обсуждают, чем MIDI лучше mp3. Другие спорят о чем-то своём, доказывая друг другу, что именно его карточка в MIDI круче. Что я могу на всё это сказать. Люди, хорошие вы мои! Больше слушайте ЖИВУЮ музыку. Ну или, на худой конец, записи симфонической и джазовой музыки на CD (желательно не на спикерах за $10). Тогда все споры сами собой отпадут.

Повторить исполнение через MIDI иногда сложнее, чем исполнить задуманное на музыкальном инструменте. Идеальный вариант, когда в MIDI игра живого исполнителя пишется через специальные контроллеры (гитарные оптические и рояльную механику можно отнести по-большому счёту сюда же). "Нарулить" в midi прадоподобное исполнение не владея игрой, или не представляя технику исполнения на конкретном инструменте представляется маловероятным. Чему мы и видим подтверждение. Большинство MIDI файлов, гуляющих в сети, созданы, скажем мягко, довольно по-любительски. В лучшем случае сделаны хоть какие-то попытки оживить игру. В худшем мы видим то, что прилагается на диске к Платинуму.

Вбита оркестровая партитура. И всё! Далее, видимо компьютер должен сам угадывать все нюансы исполнения музыкального произведения. Причем, для демонстрации полифонии выбраны совершенно не выигрышные для SBLive! (особенно при стандартных банках) классические произведения. Часто все голоса сливаются в кашу. С точки зрения сравнения с живым исполнением всё звучит кошмарно. Если человек представляет об игре музыкантов симфонического оркестра в-основном по теле- и радио-трансляциям через абонентскую радиоточку, то всё окей. Приложив усилия, некоторые инструменты даже можно распознать из общей звуковой каши. Но манера игры… Увы и ах. Никаких попыток привести исполнение в норму. Пусть что-то не позволяет семплер и SF2, но чтобы исполнить крещендо и диминуэндо много ума точно не нужно иметь. И на всех файлах стоит гордый лейбл "(c) Creative Labs" (позже я забрёл на какой-то из многочисленных и хаотично разбросанных Creative-ских сайтов и нашел, откуда же взялись сии композиции: их написали любители для конкурса, проводимого CL, и каждый получил за это AWE64Gold). Неужто не пришло в голову потратиться на услуги профессиональных музыкантов!? Ведь даже к дешевеньким Ямашкам 724/744 за $12-25 прилагаются немало очень приличных, профессионально-созданных мидишников. Вот здесь мы и видим очевидную разницу в подходе. В первом случае мультимедийщики тянутся к профи и постоянно изобретают через одно место велосипед. Во втором - профи используют свои наработки для ширпотреба. (К большому сожалению, Yamaha отставляет рынок звуковых карт для PC.) Мне могут возразить - а как же наработки E-mu и Ensoniq, которые пренадлежат империи Creative? К сожалению, для владельцев SBLive! они пока скрыты глубоко в недрах EMU10K.

И ещё одна мысль, перекликащаяся с вступлением этой статьи. Если 5-10 лет назад, услышав потуги компьютера исполнить через midi убогим FM-синтезатором какую-нибудь музыку, мы лишь улыбались и говорили: "ну что можно ждать от такой аппаратуры?" Сегодня мы уже хотим, да и вправе требовать от музыкального компьютерного комплекса реального саунда. А от производителей - соответствия комплектуемого обеспечения современным требованиям. Создав прекрасный и мощный семплер/эффект-процессор EMU10K, Creative не потрудилась в комплекте с Platinum-ом продемонстрировать применения в midi его возможностей (а разбираться методом "тыка" сегодня непростительная трата времени). Ей, видимо, гораздо важнее "батхеды" и модные Internet/Mp3/LAVA/EAX технологии. Моё мнение таково: WinAmp ей вряд-ли догнать по-популярности, EA-эффекты после начального восторга (только не у меня) быстро утомляют впоследствии даже ярых поклонников, A3D 2.0 во многих играх слушается пока реалистичнее, чем EAX. Но midi, бесспорно, все ещё её конёк! Руководство же этой корпорации всё больше начинает предпочитать все эти остальные яркие штучки. Мой диагноз - налицо запопсение потенциально хорошего продукта (мягко говоря, отдел маркетинга несколько переусердствует). Иногда даже берёт гордость за отечество - у нас люди образованнее и на такую дешёвую обёртку не сильно купились бы. Для западных пользователей, в большинстве своём видимо имеющих туманное представление о формате midi, но находящиеся в эйфории от возможности стянуть из сети mp3 на халяву и слушать их, применив эффект "в канализации", в самый раз. Ну что же, каждому, как говорится, своё. (Такой вывод во мне только укрепился после посещения сайтов фанатов SBLive!, через ссылки на www.soundblaster.com. Я прослушал созданные тамошними музыкантами MIDI-композиции, но ничего путного найти не смог, как не старался. Очень возможно, что не там искал. Но… скажем, с поиском хороших MIDI-XG композиций таких трудностей не возникает.)

Едем дальше. Отдельного разговора заслуживают SoundFont-банки. Не вздумайте делать какие-то ни было выводы по входящим в комплект малюсеньким GM/GS-банкам 2/4/8 Мб. Они хороши были только на момент своего создания в 1996-м году и для карт с критичной по размеру набортной памятью AWE32/64. Приучите себя к мысли, что с приобретением SBLive! придётся выкачивать десятки мегабайт из сети, с надеждой их слушать, проклинать криворуких создателей, удалять всё это дело, опять скачавать. А потом, возможно, отчаявшись найти приличные инструменты в сети, потратить энную сумму денег на покупку компактов с профессиональными коллекциями банков, благо что они сейчас во многих местах доступны (от $10 и выше). И пока вам под руку не попадётся что-нибудь приличное, о качестве судить, право, преждевременно и бессмысленно.

Очень многих волнует проблема более полного раскрытия способностей SBLive! В сети довольно много рекомендаций по переделке SBLive! для работы с драйверами 1.5 от E-mu APS. При этом отрубаются встроенные в карту кодеки и остаётся лишь S/PDIF out. Поэтому, можно либо перепаять цифровой выход чипа на вход одного из кодеков, либо докупить вторую плату и/или внешний качественный ЦАП/АЦП. В качестве второй платы неплохая кандидатура как-раз у Platinum-а (если не требуется высококачественного кодека, а встроенный используется только для мониторинга). С использованием такой переделки получается "почти ASP", тоже с "мордой" спереди, но за втрое меньшую цену! Я попробовал поработать таким образом, соединив Value и Platinum по цифре. Под виндовыми драйверами на текущий момент две карточки в системе не живут. А вот через 1.5, установив специальный хакерский патч, все отлично. Звучание в MIDI, с вышеупомянутым 8Мб стандартным банком, заточенным конкретно под EMU10K, меня не впечатлило. Вроде бы поровнее, но ударные совсем не то. А в sf2.1 больших халявных банков при беглом осмотре сети я не нашёл (платных - хоть отбавляй). Эффект-процессор получше, чем у SBLive! (кроме, пожалуй, ревербератора). Ну и удобность работы с настраеваемым микшером выше всяких похвал. Отрицательные черты - теряется обратная совместимость с SBLive! (подробнее об этом ниже). Вывод. На сегодняшний день все рекомендации по переделке SBLive! под E-mu APS к обычным пользователям (и даже к начинающим музыкантам) пока ещё не относятся.

Тем не менее, в будущем нас ждёт, возможно, ещё более глубокое овладевание картой. :)) На новостном сервере news.soundblaster.com в конференции creative.emu.products.aps уже давно муссируются слухи о приходе новой версии 2.0 драйверов для E-mu APS, которые так же можно будет заставить работать с SBLive! Совсем недавно официальный представитель E-mu приоткрыл последние детали этого комплекта. APS V2.0 по их мнению является концептуально-новым амбициозным проектом по разработке софта, основаным на сотрудничестве команд разработчиков EMU/ENSONIQ и Creative Technology, а также разрабатываемый при учёте мнений пользователей. Ориетация будет сделана на кросс-платформенность и кросс-системность, а так же раскрытие всех мультимедийных возможностей железа. Для карточек APS обещают полную совместимость с SBLive! в приложениях.

Команда разработчиков E-mu Audio Production Studio

EMU / ENSONIQ Music and Audio Systems (www.emu.com)

Creative Advanced Technology Center (www.creative-atc.com)

MIDI интерфейс

Поддерживается MPU-401 UART режим.

Min/Max Distance, Air Effects, Macro FX

Одной из основных фич звукового движка являются дистанс-эффекты. Чем дальше источник звука удаляется от слушателя, тем тише он становиться. Рассмотрим некоторые модели, которые используются в современных системах. Об одной, самой простейшая, мы уже упоминали — это просто уменьшение громкости в зависимости от расстояния: звуковой дизайнер должен задать некую относительную дистанция (Минимальную), после преодоления которой интенсивность звука начнет затухать. Пока источник находиться в переделах Минимальной дистанции, он только меняет положение, но никаких дистанс-эффектов не происходит, но после её прохождения звук теряет половину интенсивности (-6 дБ) при удалении на каждый метр от Минимальной Дистанции. Звук будет продолжать затухать, пока не достигнет определенной Maximum distance. Это означает, что звук очень далеко, чтобы быть слышимым. После достижения этого порога звук продолжает затухать до нулевой громкости, но, в принципе, такие звуки можно отключать, чтобы не занимать лишних ресурсов. Чем дальше Maximum distance, тем, соответственно, дольше источник будет слышимым.

Громкость звука можно представить графиком, в большинстве случает это логарифмическая зависимость. Преимущества такой модели таковы, что  дизайнер может различать громкие и тихие источники звука. У каждого источника Min и Max Distance разные. Например, комар и самолет: комара уже не слышно через 50 см, а звук самолета слышно еще несколько километров.

Минидисковый плеер Sony MZ-N1 с поддержкой технологии NetMD

Технология MD была представлена SONY в качестве цифровой замены аналоговой компакт-кассеты. Первые плееры на MD, выпущенные аж в 1992 году, не получили признания. В первые годы существования стандарта MD-аппаратура применялась, в основном, профессиональными студиями и концертными площадками — на минидиски записывались фонограммы для концертов и выступлений.

Компания SONY, разработчик стандарта MD и основной производитель соответствующей аппаратуры, заняла выжидающую позицию и за несколько лет привела технологию в более употребимый вид. Большая часть нареканий относительно MD касалась качества звучания: в начале 90-х чипы, кодирующие звук по алгоритму ATRAC, плохо справлялись со своей задачей, и звук, выдаваемый ими, получался слишком грубым. За каких-то несколько лет индустрия цифровых процессоров совершила настоящую революцию, и MD-устройства получили в свое распоряжение новые DSP, обрабатывающие звук в реальном времени с использованием чисел с плавающей запятой, потребляющие мизерное количество энергии и звучащие более качественно.

В конце 90-х в большинство минисистем высшей ценовой категории встраивались MD-деки. Новые портативные MD-плееры SONY — MZ-R90 и MZ-R70 обрели популярность за счет мизерного веса, длительного времени работы от аккумуляторов и совершенно шикарных по тем временам возможностей: записи на MD с микрофона, линейного и цифровых входов. Качество звучания же этих плееров не уступало иным моделям портативных CD-плееров. Недостатками же MD-устройств являлись невозможность цифрового копирования данных с минидисков и необходимость переписывания аудио в реальном времени — так же, как и на старую добрую компакт-кассету.

И вот наконец-то, в 2002 произошла своего рода революция в мире MD: новая линейка плееров SONY поддерживает технологию NetMD, позволяющую переписывать звук на минидиски по USB со скоростью до 32x (по сравнению с традиционными MD-устройствами).

Минусы