Сначала сигнал играл роль напоминания или предупреждения. Впоследствии разработчики начали создавать музыку для первых компьютерных игр, в которой использовали сигналы разной тоновой высоты и продолжительности. Однако это мало напоминало настоящую музыку.

К счастью, звуковые возможности компьютеров существенно увеличились в 1980-х годах, когда несколько производителей выпустили карты расширения, предназначенные для управления звуком. Современный компьютер со звуковой картой может гораздо больше, чем прежние «пищалки». Он способен создавать трехмерное аудио для игр или объемный звук при воспроизведении видео. Он также может захватывать и записывать звук с внешних источников.

Конечно ожидать фантастического звука от подключенной к звуковой карте наушников и простых колонок не стоит, другое дело оказаться на стадионе, где линейный звуковой массив из модулей CLA-8A как , создает звук невероятной мощности, что голоса болельщиков в нет просто тонут.

Из этой статьи вы узнаете, как звуковая карта позволяет компьютеру создавать и воспроизводить настоящий, высококачественный звук.

Аналоговые и цифровые сигналы

Звуки и компьютерные данные существенно отличаются. Звуки аналоговые - они состоят из волн, которые распространяются в среде, такой как воздух или вода.. Люди слышат звуки, когда эти волны заставляют вибрировать их барабанные перепонки.

Зато компьютеры обмениваются информацией в цифровом виде с помощью электрических импульсов, соответствующих логическим нулю или единице (0 или 1). Как и видеокарта, звуковая карта преобразует цифровую информацию компьютера в аналоговую информацию окружающего мира, и наоборот.

Простейшая звуковая карта - это печатная плата, которая содержит четыре основные компоненты для преобразования цифровой и аналоговой информации:

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);

Разъем интерфейса ISA (устаревший), PCI или PCI Express (самый современный) для подключения карты к материнской платы (МП);

Вход и выходу соединения для микрофона и звуковых колонок.

Вместо отдельных АЦП и ЦАП, некоторые звуковые карты используют микросхему кодера/декодера, которая выполняет обе функции и называется кодеком (образовано сочетанием слов КОдер-ДЕКодер).

X-FI

Одной из последних разработок в области звуковых карт является технология X-FI (сокращение от Xtreme Fidelity”, дословно - «высокая точность»), воплощенная в модельном ряду Sound Blaster X-Fi известного производителя звуковых карт Creative.

Главные особенности X-FI

Архитектура активных режимов (Active Modal Architecture), которая позволяет пользователю выбирать один из трех режимов работы карты: игровой, отдыха или создания музыки, оптимизируя ее вычислительную мощность для выполнения конкретной задачи;

Новейший процессор цифровой обработки сигналов (англ. digital signal processor, DSP), содержит 51 млн транзисторов;

Несколько аппаратно-программных обработчиков, каждый из которых выполняет определенные операции со звуком;

24-битовая технология Crystallizer (“Кристаллизатор”), которая призвана противодействовать определенным потерям качества звука, возникающие в процессе 16-битового записи аудиодисков.

АЦП и ЦАП

Представьте, что вы используете компьютер для записи своего голоса. Сначала вы говорите в микрофон, подключенный к звуковой карте. АЦП преобразует аналоговые волны вашего голоса в цифровые данные, которые компьютер может воспринять. Для этого АЦП оцифровывает звук путем осуществления точных измерений параметров волны через небольшие промежутки времени.

На рисунке ниже приведен упрощенный пример работы АЦП, который периодически измеряет амплитуду звуковой волны и преобразует ее в набор цифровых значений (столбики), одинаковых по продолжительности, последовательность появления которых по форме напоминает оригинальную непрерывную волну:

Количество измерений в секунду называется частотой дискретизации и измеряется в кГц. Чем выше частота дискретизации карты, тем более точной является воспроизведенная волна (то есть, с увеличением частоты цифровая волна становится плавнее и больше напоминает оригинальную звуковую).

Если вы проиграете сделанную запись через колонки, ЦАП выполнит вышеупомянутые элементарные операции в обратном порядке. Благодаря точности измерений и высокой частоте дискретизации, воспроизведенный аналоговый сигнал будет почти идентичным оригинальной звуковой волны.

Однако даже высокие значения частоты дискретизации вызывают некоторое ухудшение качества звука. Физический процесс передачи звука по проводам также может вызвать искажения. Производители используют два показателя для описания такого ухудшения звуковой качества:

Коэффициент нелинейных искажений, КНИ (Total Harmonic Distortion, THD), измеряется в процентах;

Соотношение сигнал/шум, ССШ (Signal to Noise Ratio, SNR), измеряется в децибелах (дБ).

Малое значение КНИ и большое ССШ свидетельствуют о высокое качество звуковой системы. Некоторые карты также поддерживают цифровой вход, что позволяет хранить цифровые записи без преобразования их в аналоговый формат.

МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ ЗВУКА

Компьютеры и звуковые карты могут использовать несколько методов для создания звуков. Одним из них является синтез с использованием частотной модуляции, ЧМ-синтез (Frequency modulation synthesis, FM synthesis), в котором компьютер сочетает несколько звуковых волн (накладывает их одна на одну), чтобы получить более сложные формы волны.

Другой - синтез с помощью волновых таблиц (wavetable synthesis), что использует фрагменты записи звуков реальных инструментов (т. зв. «сэмплы») для воспроизведения музыки. Этот синтез часто использует несколько образцов игры одного и того же инструмента с различной высотой тона, чтобы достичь более естественного звучания. В общем, синтез с помощью волновых таблиц воспроизводит звуки значительно точнее за ЧМ-синтез.

Другие составляющие звуковой карты

Кроме основных компонентов, необходимых для обработки звука, большинство звуковых карт имеют дополнительные аппаратные средства или вход/выходу соединения, как:

Процессор цифровой обработки сигналов, ПЦОС (Digital Signal Processor, DSP)

Как и графический процессор видеокарты, ПЦОС является специализированным микропроцессором. Он частично разгружает центральный процессор (ЦП), ведь самостоятельно выполняет расчеты для аналогового и цифрового преобразований. ПЦОС способен обрабатывать несколько звуков или каналов одновременно. Звуковые карты, у которых отсутствует ПЦОС, используют ЦП для таких вычислений.

Память

Как и в случае с видеокартой, звуковая карта может использовать собственную оперативную память для более быстрой обработки данных.

Вход и выхода соединения

Большинство звуковых карт имеют разъемы для микрофона и колонок. Но некоторые содержат столько входов и выходов, что для них созданы внешние блоки (другие названия: выносные панели, передние панели, реобасы), которые часто устанавливаются в свободную секцию системного блока компьютера, предназначенную для оптических накопителей (таким образом, все дополнительные разъемы удобно располагаются на передней панели системника). Среди таких соединений выделяют:

Многочисленные разъемы для трехмерного аудио и объемного звука;

S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) - цифровой звуковой интерфейс от компаний Sony и Philips - это протокол пересылки цифровых аудиоданных. Использует как коаксиальные (RCA, BNC), так и оптические (Toslink) разъемы для двустороннего обмена информацией со звуковой картой.

MIDI (Musical Instrument Digital Interface) - цифровой интерфейс музыкальных инструментов, используется для соединения синтезаторов или других электронных музыкальных инструментов с компьютером;

Разъемы FireWire и USB, предназначены для подсоединения цифровых аудио - и відеозаписувальних устройств к звуковой карте (диктофоны, видеорегистраторы, видеорекордеры и др.).

СОВРЕМЕННЫЕ ЗВУКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И API

Разработчики игр используют технологию трехмерного звука (3-D sound) для создания подвижного, динамичного звука, который меняется в зависимости от того, в каком месте игры находится игрок. Кроме использования нескольких звуковых источников, эта технология также позволяет реалистично воспроизводить звук, обходит различные препятствия или проходит сквозь них.

Технология объемного звука (Surround sound) тоже применяет несколько источников звука, но звук не меняется в зависимости от действий слушателя. Объемный звук в основном используется в системах “домашний кинотеатр”.

Как и видеокарта, звуковая карта использует программное обеспечение (ПО) для улучшения ее взаимодействия с прикладными программами и другими составляющими компьютера. Такое ПО содержит как драйвера самой карты, что позволяют ей взаимодействовать с операционной системой, так и прикладные программные интерфейсы (Application Programming Interface, API), которые являются наборами стандартов или правил выполнения определенных задач, облегчающих работу прикладных программ со звуковой картой.

Самые распространенные API:

Microsoft DirectSound;

Creative: Environmental Audio Extensions (EAX) и Open AL;

Sensaura: MacroFX;

QSound Labs: QSound (QSo).

Другие способы управления звуком

Не каждый компьютер оборудован звуковой картой. Большинство современных материнских плат имеют встроенную подсистему обработки аудио. МП с собственным ПЦОС может одновременно обрабатывать несколько потоков данных. Встроенный аудио-кодек может даже поддерживать трехмерный (позиционный) звук и объемный звук стандарта Dolby surround. Однако, несмотря на такие возможности, большинство обозревателей сходятся во мнении, что отдельные звуковые карты обеспечивают лучшее качество звука.

Ноутбуки, как обычно, имеют встроенные в материнские платы аудио-подсистемы или небольшие звуковые карты. Однако, учитывая малый объем (в портативных устройствах не хватает свободного места) и необходимость жесткого температурного контроля (эффективное охлаждение играет ключевую роль в построении портативной техники) создание и производство высококачественных миниатюрных внутренних звуковых карт является как минимум нецелесообразным. Поэтому пользователи ноутбуков могут приобретать внешние звуковые контроллеры, подключаемые через USB или FireWire.Такие внешние модули могут значительно улучшить качество звука, воспроизводимого ноутбуками.

Выбор звуковой карты

Существует много факторов, которые влияют на работу звуковой карты и ее способность воспроизводить чистый и качественный звук. Перед покупкой звуковой карты обратите внимание на такие ее характеристики:

Разрядность АЦП и ЦАП, измеряется в битах;

Соотношение сигнал/шум (SNR) и коэффициент нелинейных искажений (THD);

Амплитудно-частотная характеристика, АЧХ (Frequency response), - определяет громкость звучания карты на разных частотах;

Частота дискретизации;

Количество выходов независимых каналов (например, конфигурация 5.1 или 7.1);

Поддерживаемые прикладные программные интерфейсы (API);

Сертификаты, в том числе Dolby Master и THX.

Каждый, кто вкладывает деньги в звуковую карту высокого класса, также должен иметь высококачественные динамики. Даже самая лучшая звуковая карта не может компенсировать низкое качество динамиков.

Любите слушать музыку и смотреть фильмы на компьютере? Тогда без звуковой карты не обойтись

По определению, которое даётся в книгах по компьютерной грамоте для чайников или учебниках информатики, под звуковой картой для ноутбука или стационарного ПК подразумевается специальное устройство, которое может быть интегрировано на материнской плате или быть внешним, используемое для воспроизведения и обработки поступающего звукового сигнала. Посредством аудиокарты можно прослушивать музыку, заниматься полноценным просмотром фильмов или наслаждаться игровым процессом. Посредством специальных программ можно осуществлять обработку звука или самому создавать музыку.

К СВЕДЕНИЮ:

процесс обработки аудио на компьютере предполагает редактирование записей, устранение шумов, оцифровку аналоговых композиций для их сохранения на современных типах носителей, сведение музыки или встраивание частотного диапазона.

Большинство современных звуковых карт оснащено множеством выходов, среди которых есть разъём для подключения акустики, микрофона или наушников.

Данное устройство может иметь различные названия:

• устройство ввода/вывода звука;
• звуковая плата;
• аудиоплата;
• аудиоустройство.

Сама карта может быть представлена отдельной платой расширения, помещаемой в соответствующий разъём «материнки» или же выглядеть как интегрированный чипсет, распаянный на материнской плате. Всё зависит от модели и производителя.

Зачем нужна звуковая карта в компьютере

Некоторые пользователи задаются вопросом, для чего нужна звуковая карта для компьютера. Это необходимая деталь, которая находится в каждом ПК или ноутбуке. Её предназначением является обработка поступающего аудиосигнала и его воспроизведение.

Даже звуки, которые встроены в систему и оповещающие пользователя о событиях на компьютере, не могут быть воспроизведены без наличия этой детали. Также купить звуковую карту на компьютер потребуется пользователям, которые профессионально занимаются музыкой, поскольку она позволяет обрабатывать звук и заниматься написанием собственных произведений. Геймеры устанавливают на свои ноутбуки внешние звуковые карты для лучшего звучания и более полного погружения в игровой процесс. Наличие в аудикарте разъёмов для подключения внешних динамиков или наушников даёт возможность смотреть фильмы, слушать музыку или проводить онлайн-беседы с родственниками или друзьями при помощи Скайпа или иных аналогичных программ.

Простейшая звуковая карта представляет собой плату с набором микросхем и необходимыми выходами

Как выглядит звуковая карта для ПК

Чтобы понять, как выглядит звуковая карта в компьютере, можно посмотреть фото. Также способ определения, где именно в ПК скрывается звуковое устройство, будет зависеть от его типа и вида компьютера (стационарный или ноутбук). Как определить звуковую карту в стационарном компьютере? Это можно сделать путём разбора корпуса. На материнской плате нужно найти небольшой чип (микросхему), на котором будет нанесено названием фирмы производителя. Этим способом определяется распаянная на материнской плате звуковая карта.

К СВЕДЕНИЮ:

если она встроена, но подключается в качестве отдельного устройства, тогда местом её нахождения будет соответствующий слот. Обычно это PCI-Express. В этом случае показателем наличия звуковой карты на компьютере будут различные выходы на задней стенке системного блока.

Разбирать ноутбук сложнее, поэтому определить, где именно будет находиться звуковая карта, можно по внешним разъёмам. Обычно на переносных моделях ПК имеется только два выхода – для микрофона и наушников или динамиков.

На материнской плате звуковая карта представлена маленьким чипом с указанием производителя

Основные виды звуковых карт для компьютера

Существует всего два основных типа аудиоустройств для ПК – это внешняя звуковая карта для компьютера и внутренняя или встроенная. Они отличаются своим видом и набором характеристик. Также незначительно разнятся цели использования этих устройств в системе.

Внешняя звуковая USB-карта

Это устройство, представляющее собой отдельный блок, внутри которого находится набор микросхем, отвечающих за преобразование и воспроизведение звука, подключаемое к компьютеру через порт USB. Применение внешнего устройства является возможностью значительного улучшения качества звука. Чаще всего подобные системы применяются для ноутбуков, поскольку дискретные аудиочипы не могут выдавать качественное аудио даже на дорогих моделях. Необходимость приобретения внешней звуковой карты может быть вызвана двумя причинами:

• желание получить качественное звучание на переносном ПК;
• если основная звуковая карта сломалась и не подлежит ремонту, или процедура замены будет дороже, нежели покупка новой.

К СВЕДЕНИЮ:

подключение колонок не является решением проблемы некачественного звука. Это приведёт только к увеличению громкости, при которой все огрехи и недостатки встроенного аудиочипа проявятся сильнее.

Чаще всего недорогие модели внешних звуковых карт не превышают размерами обычный флэш-накопитель. Более дорогие и качественные могут походить на жёсткий диск. Самые дорогие модели, цена на которые может достигать 10 000, своими габаритами приближаются к размерам самого компьютера.

Внешние звуковые карты отличаются мобильностью при наличии всех необходимых разъёмов

Все внешние звуковые устройства обладают общими возможностями:

• усиление аудиопотока, по сравнению со штатными средствами компьютера;
• возможность подключения внешних динамиков, микрофона и наушников.

Дорогие модели могут оснащаться различными датчиками, индикаторами, регуляторами. Топовые модели дополнительно имеют коаксиальные выходы и аналоговые каналы.

Преимуществами внешних звуковых карт для компьютера являются:

• значительное улучшение качества звука;
• мобильность, что делает возможным подключение устройства к любому ПК;
• широкий ассортимент моделей, представленных в продаже;
• наличие возможности подстройки основных частотных параметров при помощи кнопок, вынесенных на корпус аппарата.

Внутренняя звуковая карта для компьютера

Как понятно из названия, эта разновидность устройства для воспроизведения и обработки аудиопотока представляет собой убранную в корпус компьютера систему. Существует деление внутренних аудикарт на две категории:

Интегрированные . Это чип, который распаян непосредственно на плате. Подобное решение является наиболее бюджетным вариантом. Не стоит ожидать от подобной системы качественного звучания, хотя на более дорогих материнских платах могут устанавливаться качественные чипы. Преимуществом подобного типа является снижение общей стоимости компьютера. Но недостатков подобное аудиоустройство имеет намного больше:

• после помещения на материнскую плату на чип начинают воздействовать электрические шумы, которые искажают аналоговый сигнал;
• отсутствие собственного процессора, что приводит к повышению нагрузки на ЦП;
• невозможность подключения мощных аудиосистем.

Интегрированные карты впаяны в плату и имеют вынесенные на заднюю стенку ПК разъёмы для подключения устройств

Дискретные . Эта разновидность представляет собой отдельную плату, которая устанавливается в слот PCI. Дискретные карты считаются самыми старыми вариантами. Существует множество производителей, которые специализируются именно на выпуске дискретных вариантов. Применение подобного типа обладает рядом плюсов:

• наличие собственного звукового процессора, что позволяет снизить нагрузку на ЦП и не приводит к замедлению работы ПК;
• выдача более качественного звучания;
• возможность подключения мощных внешних устройств воспроизведения звука;
• наличие диска, на котором находятся драйвера для звуковой карты под Windows 7 или иной операционной системы.

Дискретная аудиокарта – это отдельная плата, устанавливаемая в слот PCI-Express

Основные технические характеристики звуковых карт и имеющиеся разъёмы

Главным параметром, который определяет эффективность звуковой карты, является качественное воспроизведение аудио без лишних помех и искажений. Большинство устройств имеет цифровые и аналоговые входы.

К СВЕДЕНИЮ:

на практике оказывается, что аналоговый вход/выход даёт помехи при воспроизведении звука. Но профессиональные музыканты считают, что аналоговое звучание обладает «теплотой», которую не может дать «цифра».

Преобразователь сигнала

Поскольку компьютер – это цифровое устройство, а звук – это аналоговое физическое явление, требуется использование специальных приспособлений для преобразования. На звуковой карте за это отвечает отдельная микросхема, называемая ЦАП, или цифро-аналоговый преобразователь. Процесс преобразования протекает в два этапа:

• сначала происходит выделение из потока данных отсчётов сигнала, которые совпадают с частотой дискретизации;
• далее путём интерполяции или сглаживания происходит формирование непрерывного во времени аналогового сигнала.

Существует также методика обратного преобразования, когда на вход поступает аналоговый поток, который требуется сделать понятным компьютеру, что означает представление сигнала в набор цифр.

Схема работы ЦАП и АЦП

Разрядность ЦАП

Ещё одной характеристикой, которая тесно связана с преобразованием, является разрядность цифро-аналогового преобразователя. Разрядность – это количество разрядов входного кода или минимального количества единиц цифровой информации или битов. Обычно применяется представление двоичного числа, разрядность которой превышает 16.

Повышение данного показателя требуется для расширения динамического диапазона.

Для получения звука с минимальным искажением требуется использование ЦАП с максимальным количеством разрядов. Более высокие параметры преобразования, соответствующие 24 или 32 битам используются во время обработки звукового сигнала. Для воспроизведения обычно достаточно разрядности в 16 бит.

Частота дискретизации подразумевает выравнивание преобразованного сигнала путём сокращения временных интервалов отдельных отсчётов

Частота дискретизации

Поскольку при преобразовании сигнал фиксируется по определённому количеству отсчётов, можно говорить о дискретизации по времени. Может возникнуть ситуация, что эти отрезки будут стоять друг от друга на большом интервале, что приведёт к потере информации и искажению звучания. Поэтому для правильного аудиопреобразования требуется брать отсчёты с максимальной частотой.

Пределом является скорость работы ЦАП. Также чем большее количество фиксированных отрезков проходит через процессор, тем большее количество памяти требуется выделять для хранения данных. Сигнал, который имеет вид дискретных отсчётов, можно преобразовывать в бесконечный только в случае ограничения интервала половиной периода самого высокого колебания сигнала в спектре. Именно поэтому в стандартах звуковых карт применяются фильтры, ограничивающие максимальную частоту дискретизации.

Традиционно все разъёмы имеют цветовое деление

Интерфейсы

Практически каждая звуковая карта для компьютера оснащается определённым набором портов или разъёмов, которые используются для подключения микрофонов, наушников, внешней акустики и иных устройств. Наиболее распространёнными входами/выходами являются следующие разъёмы, различающиеся по цветам:

• розовый – для микрофона;
• голубой – линейный выход;
• зелёный – разъём для подключения акустики или наушников;
• чёрный – для системы объёмного звучания;
• серый – при использовании системы 7.1, когда требуется подключить боковые динамики;
• оранжевый – для подсоединения центрального канала или сабвуфера.

Дополнительно более продвинутые модели могут иметь оптический выход или SPDIF, коаксиальный разъём, который позволяет добиваться лучшего звучания.

Выбор звуковой карты должен в первую очередь определяться её назначением

Как выбрать звуковую карту для компьютера

При выборе оптимальной звуковой карты для ПК следует обращать внимание не только на перечисленные характеристики, но также представлять цели, для которых она будет применяться, и присмотреться к некоторым дополнительным параметрам:

• поддержка технологии EAX . Это аналог трёхмерного звучания DirectSound3D, который применяется для звуковых плат. Применение подобной техники важно в компьютерных играх, поскольку позволяет добиться эффекта присутствия. Также данная методика применяется для отражения и реверберации звука;
• наличие ASIO. Протокол, который применяется для передачи звукового сигнала с минимальными задержками, что важно при использовании редакторов для записи аудио. Эта технология также реализована на уровне «железа»;
• Midi . Наличие «миди»-интерфейса требуется для музыкантов, которые собираются применять компьютер для создания собственных аранжировок. Эти разъёмы требуются для подключения синтезаторов или музыкальных клавиатур.

Также при выборе оптимальной карты не стоит поддаваться на маркетинговые уловки, поскольку очень часто указанные показатели бывают преувеличены. Стоит обращать внимание на производителя ЦАП. Лучшими компаниями считаются Ti-Burr Brown, Wolfson. Ещё одним показателем качества является порядковый номер преобразователя. Чем больше цифра номера, тем современнее модель.

Asus Strix Raid DLX – лучшее соотношение цены и качества среди звуковых карт, по мнению пользователей

Лучшие производители

Звуковые карты ASUS

Одним из лидеров рынка данной продукции является тайваньская компания ASUS, которая известна широкому кругу пользователей своими мобильными продуктами – ноутбуками и телефонами. Линейка аудиоустройств производителя представлена как бюджетными моделями (Xonar DG, стоимость – 2 200 рублей), так и продуктами премиум-класса, которые, по мнению пользователей, выдают практически идеальное звучание (Strix Raid DLX, стоимость – 15 000 рублей).

Звуковые карты Creative

Следующей в рейтинге лучших производителей следует компания Creative Labs, которая специализируется на выпуске «железа» и программного обеспечения. Одной из самых популярных моделей является Sound Blaster, которая переживает уже 6 перерождение. Топовой моделью линейки является Sound Blaster ZX, имеющая оригинальное внешнее оформление и выносной блок для подключения периферии и управления параметрами звука. Стоимость данной карты начинается от 9 000 рублей.

Sound Blaster ZX – уже шестое перевоплощение звуковой карты от Creative Labs

Прочие компании

Фирмы Asus и Creative являются бесспорными лидерами. Также на рынке звуковых карт присутствуют такие компании, как LynxStudio, которая выпускает аудиоустройства среднего ценового диапазона, C-Media, M-Audio. Отличительной особенностью звуковых устройств последнего бренда является нацеленность продуктов на запись звука в домашних условиях. Это выражается в оснащении платы линейным входом для гитары или микрофона.

С помощью диспетчера устройств можно не только посмотреть, какая карта установлена, но также обновить драйвер

Как проверить звуковую карту на компьютере и узнать, что именно стоит

Самым простым способом, как узнать звуковую карту на компьютере, является использование «Диспетчера задач» Windows. В пункте «Звуковые, видео и игровые устройства» будут показаны все аудиоустройства, установленные на конкретном ПК.

Драйвер для звуковой карты

Также через диспетчер устройств можно попытаться обновить драйвер звуковой карты при возникновении неполадок со звуком. Это будет полезно для бюджетных моделей, которые не имеют в комплекте специального диска с установочным софтом.

Звуковая карта устанавливается в один из разъёмов PCI-Express, которые находятся на материнской плате

Прошли времена, когда компьютеры попадали на прилавки магазинов «глухонемыми»: сегодня встроенная звуковая карта есть даже в самых бюджетных моделях. Теперь колонки или наушники можно подключить к любому компьютеру – будь он офисный или игровой, десктопный или мобильный, дорогой или дешевый.
Проблема в том, что качество звука на выходе встроенных карт зачастую оставляет желать лучшего. Любому понятно, что при выборе материнской платы покупатель в последнюю очередь обратит внимание на характеристики встроенной звуковой карты; понимает это и производитель. Поэтому первым (и зачастую единственным) критерием выбора производителем звукового чипа на материнскую карту является его цена.

Классификация звуковых карт.

Хотя принцип работы всех звуковых карт один, по характеристикам и поддерживаемым форматам их принято делить на два класса: профессиональные и мультимедийные.

Характеристики звуковых карт.

Максимальная частота и разрядность АЦП определяют, насколько точно аналоговый сигнал с микрофонного или линейного входа будет преобразован в цифровой. Эти параметры важны в том случае, если карта предназначается для записи высококачественного звука. Для большинства бытовых потребностей достаточно одноканального АЦП с максимальной частотой в 44.1 кГц и разрядностью в 16 бит.
Для записи стереозвука необходимо наличие минимум 2-х каналов записи .

PCI	PCI-E	USB

Соотношение сигнал/шум определяет уровень шума, добавляемого в сигнал самой звуковой картой. Чем выше этот показатель, тем более чистым остается звук. Для прослушивания музыки нежелательно, чтобы этот показатель был ниже 75 дБ. Hi-Fi аппаратура обеспечивает минимум 90 дБ, а высококачественные Hi-End устройства способны обеспечить отношение сигнал/шум в 110-120 дБ и выше.

Поддержка EAX, OpenAL, A3D определяет, поддерживает ли карта игровые форматы объемного звука. С помощью этих форматов (при посредстве многоканальной акустической системы) в пространстве создаются мнимые источники звука, отражения звука от виртуальных стен и прочие звуковые эффекты. Разумеется, для всего этого необходимо, чтобы сама игра тоже поддерживала этот формат.

Поддержка ASIO . ASIO – программный интерфейс непосредственного (в обход операционной системы) обмена данных между драйвером звуковой карты и программой записи/воспроизведения звука. Необходимость этого формата возникла из-за того, что ОС Windows (в которой используется этот формат) при высокой загрузке системы может задерживать передачу звуковых данных. На слух это определяется как "заедания" и "притормаживания" звука. И, если (к примеру) при просмотре фильма на единичные такие случаи можно и не обратить внимания, то при профессиональной обработке звука подобное, разумеется, недопустимо.
В то же время поддержка ASIO не является гарантией того, что аудиодорожки будут звучать без задержек - многое зависит от качества звуковой карты и драйверов к ней. Не стоит ждать большого эффекта от включения этого режима на дешевой карте базового уровня.

Наличие цифрового выхода (S/PDIF, HDMI) позволяет передавать аудиосигнал в цифровом виде на аудиоаппаратуру, которая может принимать такой сигнал - например, на домашний кинотеатр. При таком подключении параметры ЦАП звуковой карты неважны - преобразование цифрового сигнала в аналоговый производит ЦАП домашнего кинотеатра. Такое подключение оправдано в том случае, если ЦАП домашнего кинотеатра качественнее того, что встроен в звуковую карту.

Наличие цифрового входа позволяет получать цифровой сигнал от аудиоаппаратуры (например, цифровых микрофонов и аудиопроигрывателей). При использовании цифрового входа, характеристики АЦП звуковой карты неважны - звук уже попадает в карту в цифровом виде. В этом случае работу по преобразованию аналогового звука в цифровой (если оно производится) берет на себя АЦП устройства, с которого идет цифровой аудиосигнал.

Наличие встроенного усилителя для наушников будет нелишним, если вы часто сидите перед компьютером в наушниках. Если у вас есть качественный высокоомный наушник, наличие усилителя просто необходимо - иначе звучать они будут тихо. Можно купить отдельный усилитель для наушников , а можно - выбрать звуковую карту со встроенным усилителем.

Фантомное питание микрофона используется при подключении конденсаторных студийных микрофонов – считается, что такой микрофон обеспечивает наилучшую запись голоса. Для подключения обычных динамических микрофонов фантомное питание следует отключать, иначе микрофон может выйти из строя.

Высокоомный инструментальный вход (Hi-Z) предназначен для прямого подключения электронных музыкальных инструментов c высоким сопротивлением звукоснимателя (например, электрогитар, электровиолончелей, скрипок и т.д.) При подключении таких инструментов к обычному линейному входу, амплитудно-частотная характеристика сигнала может исказиться.

Эволюция порой меняет предметы до неузнаваемости. Взгляните на тех же обезьян… Конкретно в IT-индустрии это происходит настолько быстро, что зачастую старые названия предметов уже никак не могут соответствовать сути. Разве повернется язык назвать килограммовую махину в железном боксе с кучей ручек «картой»? А ведь иначе никак…

Историческая справка

PC Speaker был первым. И, что удивительно, до сих пор существует во всех современных PC. Включая компьютер вы слышите его немелодичные трели…

PC Speaker реально использовался для воспроизведения музыки в старых DOS’овских игрушках и простейших программах для написания музыки, в основном обучающих - «пищалка» умела и умеет воспроизводить элементарные звуки заданной частоты. В 80-х PC Speaker использовали также для воспроизведения более сложной музыки, но очень недолго.

В 1982 году появилась звуковая плата Tandy. Вернее, платой это чудо назвать трудновато: штуковина имела встроенный динамик и воспроизводила через него звуки заданной частоты и громкости.

Затем был Covox. Это довольно несуразное устройство, которое подключалось к компьютеру через принтерный (!) LPT-порт и воспроизводило звук с помощью первого в истории PC цифроаналогового преобразователя. В Сети до сих пор валяется достаточно много руководств по созданию самодельного Covox’а.

Первой же массовой компьютерной звуковой платой стала Adlib. Секрет успеха состоял в том, что она использовала чип от Yamaha, разработанный для использования в игровых автоматах. Помните PacMan’а? Душераздирающие пищащие звуки были перенесены в первые DOS-игры, что радовало первых PC-геймеров невероятно. Все приличные игры с 1987 начали использовать возможности Adlib-синтезатора. Плата была способна воспроизводить девять видов музыкальных инструментов и шесть ударных, что по тем временам было вершиной инженерной PC-мысли.

Ну а в 1989 появился Sound Blaster. Новая плата была откровенным клоном Adlib, но к музыкальному синтезатору добавила поддержку цифровых записей - Sound Blaster’ы позволяли воспроизводить и записывать любые звуки в формате 8 бит, 22кГц. SB мгновенно стал стандартом де-факто; все игры и музыкальные программы поддерживали Sound Blaster.

Далее пошли SB-модификации: SB 2.0, SB Pro с поддержкой стерео, и венец творения - Sound Blaster 16. Последняя плата стала объектом клонирования самыми различными азиатскими производителями, за счет чего заявление о SoundBlaster-совместимости стало синонимом высококлассной для первой половины 90-х звуковой платы.

Стандартом мультимедиа стал режим 16 бит, 44кГц - так называемое «CD-качество», будучи, впрочем, таковым только формально. На самом же деле качество звучания плат тех лет было настолько отвратительным, что ни о каком CD-качестве и речи не шло.

Одним из самых значительных переворотов в мире звуковых плат стал Sound Blaster Live!. Он ознаменовал переход с устаревшей шины ISA на PCI, что дало море новых возможностей: огромную пропускную способность, использование памяти компьютера для хранения сэмплов и многое другое. Качество звучания Live! было значительно выше всех своих предшественников и остается приемлемым до сих пор.

На этом история заканчивается, и начинается «наша эра».

Зачем они нужны

Сегодня звуковые карты – это целый класс устройств, многие из которых служат гораздо более высоким целям, чем простой вывод MP3-файлов в пятидолларовые колонки. Они становятся центрами домашних кинотеатров, Hi-Fi систем, домашних и профессиональных студий…

Кстати, платы называли платами собственно потому что они представляли из себя печатную плату, вставляемую в ISA или PCI-слот. Сегодня же звукокарты подключают и через USB, FireWire, PCMCIA… Короче, пора разобраться.

Классификация звуковых карт

Встроенные звуковые карты

Куда они встроены? В материнские платы. Прямо на «мать» напаивают входы/выходы и кодеки, а всю вычислительную обработку на себя берет центральный процессор. Подобное звуковое решение почти бесплатно, потому и для непритязательных пользователей более чем приемлемо – несмотря на отвратительное качество звучания. Не пытайтесь использовать эти устройства для воспроизведения MP3-файлов с качеством выше 96кб/с! Не почуствуете разницы. Во избежание шока ни при каких условиях не втыкайте в эти платы микрофон – не узнаете свой голос.

В последних материнских платах встроенные карты предусматривают 5.1-выход – то есть, теоретически, даже с помощью такой штуки можно построить «домашний кинотеатр», подключив комплект акустики 5.1. Но этот вариант – для самых ярых ненавистников звука в современном кино.

Ценовой диапазон: $0-4 (в виде доплаты за материнскую плату с аудио).

Мультимедийные звуковые карты

Это наиболее древняя категория плат: именно они появились первыми и сделали компьютер средством воспроизведения и записи музыки. Эти карты, в отличие от встроенных, обладают собственным звуковым процессором, который занимается обработкой звука, расчетом трехмерных звуковых эффектов используемых в играх, микшированием звуковых потоков и т.п., что позволяет разгрузить центральный процессор компьютера для обработки более важных задач.

Как правило, качество звука в отдельных мультимедиа-картах действительно выше оного у встроенных. К ним можно не стесняясь подключать не самые плохие компьютерные колонки и наборы акустики – хотя до уровня Hi-Fi тут еще очень далеко. Домашний кинотеатр будет звучать уже более-менее пристойно в сочетании с комплектами 5.1-акустики, сделанными специально для компьютерного применения.

Более того, записывать звук с помощью мультимедийных карт уже кое-как можно: на уровень караоке вполне потянет. Да и несложные программы для работы со звуком будут нормально функционировать.

Несколько лет назад рынок мультимедийных плат был весьма насыщенным, велись бои производителей и их продуктов… Самыми яркими конкурентами были Aureal и Creative. Карты этих компаний использовали разные алгоритмы работы с 3D-звуком – у каждой были свои поклонники.

С приходом материнских плат со встроенным аудио конфликты разрешились сами собой: все производители дешевых звуковых карт умерли. На плаву осталась только Creative со своей линейкой Sound Blaster Audigy/Audigy2, считающейся топовым уровнем в мультимедиа.

Ценовой диапазон: $15-80.

Полупрофессиональные звуковые карты

Собственно называть эти платы можно по-разному – либо полупрофессиональные, либо топовые мультимедийные… Но скорее это все же полупрофессиональные платы. Как правило их выпускают производители профессионального оборудования, ориентируясь не на музыкантов, а на любителей хорошего звука. Иными словами – карты для аудиофилов.

Они отличаются от мультимедийных в первую очередь профессиональными схемотехническими решениями и высоким качеством воспроизведения звука. При этом в них, как правило, не используются серьезные звуковые процессоры, и опять же всю тяжесть обработки 3D-звука взваливает на себя центральный процессор.

Зато для прослушивания музыки эти карты подходят идеально. При наличии хорошей акустики, лишенной позорного определения «компьютерная», или приличных наушников вы сможете получить звучание, близкое к недорогой Hi-Fi системе. Вы наконец-то сможете отличить MP3-файлы от нормальных записей… И начнете бояться низкокачественных «эмпэтришек» как огня.

В качестве основы для кинотеатрального звука такие карты также вполне сгодятся. Звук будет чистым, не искаженным – вобщем, очень приличным.
Как правило, карты от производителей профессионального оборудования комплектуются драйверами для профессиональных же программ для работы с музыкой и звуком. Так что такая плата станет отличным стартом для начинающего музыканта. Впрочем, многие из этих карт непригодны для профессиональной записи звука и в этом плане ничуть не лучше своих мультимедийных коллег.

Ценовой диапазон: $80-200.

Профессиональные звуковые карты

Эти карты рассчитаны на профессиональных музыкантов, аранжировщиков, музыкальных продюсеров… Всех, кто занимается производством и записью музыки. В соответствии с задачами – и особенности: высочайшее качество воспроизведения и записи звука, минимум искажений, максимум возможностей для работы с профессиональным ПО и подключения профессионального оборудования.

У профессиональных карт как правило нет мультимедийных драйверов и поддержки DirectX, что делает многие из них бесполезными в играх. Они не поддерживают даже стандартные системные регулировки громкости – каждый канал регулируется в специальной контрольной панели, показывающей уровень сигнала в децибеллах.

Входы/выходы вместо стандартного «миниджека» выполнены либо на «тюльпанах» RCA, либо на «больших джеках», либо в виде разъемов XLR, выведенных с помощью специальных интерфейсных кабелей. Многие карты располагают внешним блоками, куда выводятся все разъемы для удобства подключения. Компьютерные колонки здесь просто некуда воткнуть… Эти карты рассчитаны на подключение профессиональных студийных акустических мониторов, микшерных пультов, предусилителей и прочих «серьезных» устройств.

Впрочем, недорогие профессиональные карты могут стать лучшим выбором для настоящего ценителя качественного звука. Карты с разъемами на RCA очень удобны для подключения Hi-Fi аппаратуры и станут хорошим источником звука для приличной аудиосистемы. Карты с выходами «стереоджек» позволят подключать дорогие наушники без переходников и сопутствующих искажений. Впрочем, как основа для домашнего кинотеатра подойдут лишь немногие из профессиональных плат, количество выходов которых позволит подключить все шесть АС. Ведь здесь главное не количество каналов, а качество звучания каждого из них.

Ценовой диапазон: $200-$...

Внешние звуковые карты

Это относительно свежая тенденция в мире звуковых плат, получившая свое развитие лишь за последний год. Внешние звуковые платы подключаются к компьютеру с помощью интерфейсов USB, USB 2.0 или FireWire.

Для чего делают эти устройства?

Во-первых, вынос карты за пределы корпуса PC позволяет легко решить некоторые проблемы, связанные с наводками и помехами, идущими от других компонентов компьютера и влияющих на качество звука. Производители дорогих плат решают эти проблемы с помощью качествнных элементов, специальной изоляции и т.п., что повышает стоимость устройства.

Во-вторых, все большую популярность набирают barebone-системы – небольшие системные блоки с большим количеством интерфейсных разъемов и, как правило, не более чем одним PCI-слотом, занять который, возможно, придется чем-то более нужным для пользователя чем звукокарта.

В-третьих, портативная профессиональная звуковая плата, подключаемая «на лету» к любому компьютеру – это готовая портативная студия!

Но есть и проблемы. Первые выпущенные для USB устройства не обрели должной популярности из-за невысокой пропускной способности этого интерфейса. Вводились ограничения на количество и качество передаваемых сигналов. Тем не менее на рынке еще достаточно мультимедийных USB-карт, предоставляющих пристойное звучание и небольшое количество вводных/выводных каналов.

Сегодня наблюдается настоящий бум на профессиональные карты, подключаемые по шине FireWire: за счет высокой пропускной способности интерфейса не возникает практически никаких проблем с количеством каналов и качеством сигнала.

Ценовой диапазон: $60-$1000-...

Из чего они сделаны

Прежде чем перейти к обзору конкретных устройств, следует разобраться с тем, из чего же собственно сделаны сами звуковые платы. Что влияет на качество звука? В чем принципиальные отличия между картамии за $10, за $100 и за $1000?

Подробное описание устройства звуковой платы вы найдете в отдельной публикации в этом номере журнала -- мы же остановимся на самых основных элементах.

Если устройство правильно и без явных огрехов спроектировано, важнейшим элементом, отвечающим за качество звучания будет ЦАП – цифроаналоговый преобразователь. Это чип, выполняющий единственную задачу: преобразовать входной цифровой поток звука в аналоговый сигнал, который после усиления подается во все звуковоспроизводящие устройства – наушники, акустические системы. ЦАП является неотъемлемым элементом любого устройства, имеющего дела с цифровым звуком: CD-, DVD-плееры, флэш-плееры, MD-плееры…

Дешевые ЦАПы обходятся с сигналом плохо: выходной поток богат на искажения, имеет невысокий динамический диапазон, шумит; впрочем, в шуме часто виноваты другие неудачные схемотехнические решения на плате. Именно поэтому звук получается недетальным, нечетким, неестественным.
Более серьезные преобразователи используют различные системы фильтрации, коррекции, сглаживания сигнала, интерполяции и прочего, что в результате благоприятно сказывается на качестве звука.

Таким образом, лишь увидя преобразователь, установленный на плате, можно вынести предварительный вердикт о уровне звучания устройства. Например, в мультимедийных и встроенных картах очень распространены копеечные преобразователи компании Sigmatel, которые звучат весьма отвратительно. Не радуют звуком и худшие преобразователи Crystal, Philips.

На более дорогих платах можно встретить преобразователи AKM, Wolfson, Burr-Brown – их наличие говорит о хорошем потенциале продукта. Конечно, у каждого производителя есть свои топовые и дешевые чипы – но эти две марки в производстве откровенного ширпотреба замечены пока не были.

Очень широка линейка преобразователей Crystal: кроме упомянутых убогих компания делает ЦАПы для профессиональных и супердорогих устройств, устанавливаемых на картах ценой более $1000.

Таким образом, наш лозунг таков: «скажи мне какой у тебя ЦАП – и я скажу тебе кто ты!». Именно поэтому, например, все заявления о суперзвучании карты Creative Audigy по сравнению с ее предшественником SB Live! опровергались изучением маркировки на DA-чипе. Маркировка говорила о преобразователе Sigmatel отнюдь не топовой серии. Опять пожадничали поставить что-нибудь получше... А вот в Audigy2 красуется достаточно серьезный чип от Crystal – отсюда и гораздо более качественный звук последней карты Creative.

Что касается записи звука – здесь все в точности так же, только вместо ЦАПа работает АЦП – аналого-цифровой преобразователь.

Будет неверным утверждать, что ЦАП – единственное звено, ответственное за качество звука. Условия может испортить дешевая схемотехника на плате, вносящая помехи, шумы и искажения в аналоговый сигнал, а также драйверы и DSP-процессор платы. Например, в большинстве мультимедийных плат существует огрех, связанный со стандартом AC’97, устанавливающим основную частоту дискретизации звука равной 48кГц. При этом большинство звукового материала записано в частоте 44кГц – так как самым популярным аудионосителем звука до сих пор является компакт-диск. Поэтому при прослушивании любой звук конвертируется драйверами или DSP-чипом в формат 48кГц, что вносит достаточно серьезные искажения в звучание.

Думаю, теории уже хватит – пора перейти к конкретным экземплярам.

К делу

Итак, на разделочном столе лежит четыре звуковых карты – четыре ярких представителя различных классов, каждая со уникальными возможностями и особенностями. Наша задача – разобраться наконец, что же творится на рынке современного компьютерного аудио.

M-Audio Revolution 7.1

Выходы: 4 аналоговых стереовыхода (minijack), 1 цифровой выход S/PDIF (RCA, «тюльпан»)
Входы: 1 стерео линейный, 1 моно микрофонный (minijack)


Поддержка технологий 3D-звука: DirectSound 3D, EAX 1.0/2.0, Sensaura, 7.1 surround
Цена: $115

M-Audio – известное имя в сфере профессионального аудио, и Revolution 7.1 – первая мультимедийная звуковая плата этого производителя. В чем же ее отличия от более серьезных продуктов?

По сути, в мелочах. Во-первых, все аналоговые разъемы выполнены на «мини-джеках», что облегчает подключение компьютерных колонок, недорогих гарнитур и наушников. Во-вторых, плата оснащена микрофонным входом, что бывает либо на дешевых, либо на очень дорогих устройствах. В-третьих, драйверы и возможности карты заточены под работу с 3D-звуком в играх: поддерживаются технологии Sensaura и EAX. Что касается спецификации 7.1 – пока это скорее роскошь, и реально записей (фильмов), использующих схему объемного звука 7.1 почти нет. Впрочем, при расчете эффектов в играх используются все 8 каналов.

Гораздо интереснее узнать, что же малютке Revolution досталось в наследство от своих втрое дорогих профессиональных братьев.

Во-первых, карта построена на звуковом чипе VIA Envy24HT, последней модификации процессора Envy24, установленного на огромном количестве профессиональных плат разных производителей. Процессор позволяет работать с цифровым аудио в форматах до 24бит/192кГц и количеством выходных каналов до 8, что и задействовано платой. Еще одним следствием использования столь серьезного чипа становится полноценная работа платы в профессиональных аудиоприложениях – прилагаются драйвера ASIO 2.0 (их использует ПО, построенное на технологии VST – Cubase, Samplitude и т.п.). За счет этого высокие задержки, корторыми славятся все мультимейдиные карты, Revolution не грозят.

Ну и последнее – наличие качественных преобразователей AKM. Карта построена на двух DAC’ах: недорогом 6-канальном AK4355 и продвинутом стереоЦАП AK4381. Первый используется для вывода звука на surround-каналы, второй заведует основным стеревыходом. Таким образом, качество звука основного канала выше остальных; это значит, что Revolution в качестве многоканальной платы вывода непригоден.

Преобразователь АЦП – AKM AK5380, также не топовый, но достаточно приличный. Записывать с помощью Revolution можно – например, оцифровывать аналоговые записи, подключать внешние плееры и т.п.

Резюме: Revolution – прекрасная плата для качественного прослушивания музыки и просмотра DVD, обладающая высоким качеством звука, имеющая бескомпромисные возможности для работы с профессиональным аудиософтом.

Audiotrak Maya44 MKII

Выходы: 2 аналоговых стереовыхода (1/4 Jack), 2 цифровой выхода S/PDIF: RCA, оптический
Входы: 2 стерео линейных (1/4 Jack), микрофонный предусилитель
Воспроизведение: до 24бит/96кГц
Воспроизведение: до 24бит/96кГц

Цена: $139

Audiotrak – это подразделение известной в профессиональных кругах компании ESI, выпускающей дорогие аудиоинтерфейсы, профессиональные мониторы и т.п. Audiotrak занимается производством бюджетных профессиональных и мультимедийных звуковых плат. Maya44 MKII – это топовый продукт профессиональной линейки компании. Разница в цене с M-Audio Revolution – минимальная, а вот возможности и предназначение плат совершенно разные.

Итак, Maya44 MKII рассчитана прежде всего на музыкантов. Соответственно, задачи плата решает следующие: качественно воспроизводить и записывать аудио, работать в профессиональном звукозаписывающем ПО.

На карте вместо миниджеков напаяны разъемы стереоTRS – в народе «большие джеки». Обычно на профессиональных устройствах эти разъемы монофонические – то есть по одной «дырке» на каждый канал. Здесь же каждый разъем стереофонический. С одной стороны, удобно – можно напрямую подключать профессиональные наушники без переходников на миниджек, с другой – подключение, например, усилителя или активных АС придется проводить как раз с помощью переходника.

Плата построена на том же процессоре, что и Revolution -- Envy24HT, вернее, специальной «урезанной» версии, обладающей меньшим количеством выходных каналов. Все плюсы на месте: полноценная работа с профессиональным ПО с помощью ASIO 2.0, низкие задержки. Признак профессиональной карты – в системе Maya44 MKII видится как несколько устройств, каждое из которых является одним из входов/выходов карты. Т.е. вы можете посылать звуковые потоки с разных программ напрямую на разные выходы. Еще одна интересная особенность – функция DirectWire, позволяющая соединять любые виртуальные входы и выходы друг с другом на программном уровне – без каких-либо потерь в качестве сигнала.

Например, чтобы записать звук из WinAmp в секвенсор Cubase вы должны соединить выходы WDM (стандартный аудиодрайверы Windows) со входом ASIO. Таким образом можно, например, записать запрещенные к редактированию и копированию файлы WMA, не потеряв ни бита качества исходного файла.

На Maya44 MKII установлены не самые дорогие преобразователи Wolfson, дающие, тем не менее, очень чистый без искажений звук, недоступный мультимедийным звуковым платам. Карта более чем пригодна для начального уровня профессиональной записи и воспроизведения звука.
Резюме: Учитывая цену, Audiotrak Maya44 MKII является лучшим решением для начинающего музыканта.

M-Audio Firewire 410

Выходы: 8 аналоговых моновыходов (1/4 Jack), два выхода на наушники (1/4 Jack), 2 цифровой выхода S/PDIF: RCA, оптический
Входы: 2 моно линейных (1/4 Jack), 2 моно микрофонных, 2 цифровых S/PDIF: RCA, оптический, MIDI 1x1
Воспроизведение: до 24бит/192кГц
Воспроизведение: до 24бит/96кГц
Поддержка технологий 3D-звука: 7.1 surround
Цена: $475

Еще один продукт компании M-Audio – на этот раз из совсем другого сектора и ценовой категории. Firewire 410 – это, как ясно из названия, внешний аудиоинтерфейс, подключающийся к компьютеру с помощью Firewire. О плюсах такого подключения мы уже говорили: отсутствие наводок от начинки системного блока PC, удобство коммутации (не надо каждый раз лезть к задней панели компьютера), а также – мобильность, т.е. возможность использования устройства как портативной студии при наличии рядом любого компьютера: PC, ноутбука, Mac’а.

Интерфейс спроектирован с учетом профессиональных нужд, так как и ориентирован в первую очередь на профи. Здесь уже все по-взрослому: аналоговые разъемы – монофонические, в виде «большого джека» и микрофонных XLR. Наличествуют цифровые входы и выходы разных типов – коаксикальный, оптический, а также MIDI-интерфейс для подключения внешних синтезаторов, MIDI-клавиатур и прочего подобного зверья. Самое главное – наличие двух микрофонных/инструментальных предусилителей, позволяющих подключать любые профессиональные микрофоны, в отличие от подавляющего большинства лишенных этой возможности плат. Очень удобно и наличие двух выходов на наушники: каждый – с собственным регулятором уровня. Одни «уши» берет себе звукорежиссер, вторые – сам исполнитель, и во время записи одновременно слышат что у них получается. Кстати, наличие 8 аналоговых выходов позволяет использовать Firewire 410 для построения 7.1-системы.

Что касается программной части – с дровами Firewire 410 с ходу разберется только профессионал. Контрольная панель предусматривает широкие возможности роутинга (перенаправления) сигналов с любых входов на любые выходы карты, создание шин, в которые собираются аудиопотоки от различного ПО, и т.п. На интерфейсе предусмотрена специальная ручка, на которую можно назначать самые различные параметры: от регулировки общей громкости до управления уровнем звука отдельной программы.

А теперь – внимание. Интерфейс Firewire410 построен на тех же ЦАП/АЦП, что и его почти вчетверо более дешевый друг Revolution 7.1: основной стереовыход – AKM AK4381, остальные выходы – 6-канальный AK4355, вход – АЦП AKM AK5380. О чем это говорит – о «ширпотребности» Firewire 410 или о серьезности Revolution 7.1? Скорее, о втором. Впрочем, звучание плат нельзя назвать одинаковым: при тех же преобразователях измеренные параметры Firewire 410 несколько лучше оных у Revolution: вероятно, за счет лучшей схемотехники, отсутствия помех PC, профессионально-заточенных драйверах и т.п. Разницу почуствует, впрочем, толоько обладатель высококлассной акустики стоимостью сильно за $500.

Резюме: Firewire410 – идеальное, хоть и недешевое, решение для портативной и серьезной домашней студии, обладающее всеми средствами для полноценной профессиональной записи.

Echo Indigo

Выходы: 1 аналоговый стереовыход (миниджек), 1 выход на наушники (миниджек)
Входы: нет
Воспроизведение: до 24бит/96кГц
Воспроизведение: нет
Поддержка технологий 3D-звука: нет
Цена: $135

И напоследок – самый нетривиальный продукт: PCMCIA-звуковая плата, т.е. аудиоинтерфейс исключительно для ноутбуков. Карта создана для тех, кто не желает довольствоваться как правило отвратным встроенным аудио обычного ноутбука. Вообще, Echo Indigo – первое звено целой линейки PCMCIA-плат, среди которых Indigo DJ (имеет два независимых выхода) и Indigo IO (один вход, один выход). Соответственно, «просто» Indigo позволяет только выводить один канал аудио, DJ-версия создана для DJ-ев, использующих ноутбук вместо вертушек/CD-плееров (два выхода позволят подключить ноут к нормальному DJ-пульту), Indigo IO – для тех, кому нужна высококачественная запись.

Серия Indigo создана еще одной известной в профи-кругах компанией Echo на основе своей популярнейшей PCI-платы Echo Mia ($250), служившей эталоном по качеству звучания для своего ценового диапазона. В Indigo установлены те же конвертеры и тот же 24-разрядный DSP Motorola. При этом Indigo значительно, почти вдвое, дешевле своего прародителя.

Одной из фишек карт Echo является наличие 8 виртуальных входов – система видит Echo как 8 устройств, на каждое из которых можно подавать сигнал независимо. Сигналы микшируются аппаратно с помощью DSP-процессора платы, за счет чего можно получать высокое качество звучания – аппаратное микширование зачастую лучше программного.

Резюме: Indigo – самое удобное и недорогое решение, чтобы превратить свой ноутбук в Hi-Fi проигрыватель.

Выводы

Наиболее внимательным читателям все уже ясно. Ценовой диапазон плат с высококачественным звучанием очень широк; приемлемые решения начинаются со $100. Студийные карты стоимостью в районе $500 зачастую используют те же элементы, что и в несколько раз более дешевые бюджетные решения от тех же производителей, даря покупателям недорогих устройств серьезное звучание. По этой же закономерности, топовые продукты производителей ширпотреба мало чем отличаются от их low-end продуктов.

В любом случае, чтобы уловить разницу нужны качественные акустические системы или наушники – рекомендуем обратиться в сторону недорогого Hi-Fi или бюджетных профессиональных мониторных АС, либо просто хорошей пары наушников.

Имеет ли смысл оснащать свой ПК дискретным звуковым адаптером, если на подавляющем большинстве системных плат есть интегрированная звуковая подсистема с многоканальным выходом? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо учитывать как специфику задач, для решения которых применяется компьютер, так и индивидуальные особенности его владельца.

Дитя компромиссов

Сейчас интегрированный звуковой адаптер с многоканальным выходом имеется практически на каждой системной плате. Но всегда ли это «условно бесплатное» встроенное решение позволяет в полной мере удовлетворить потребности пользователя? К сожалению, нет.

Прежде всего необходимо понимать, что интегрированная звуковая подсистема (как, впрочем, и любое сверхбюджетное решение) - это дитя множества компромиссов, рожденное под девизом «максимум функций за минимальные деньги». Ради значительного выигрыша в стоимости приходится расплачиваться качеством и функциональностью.

Начнем с того, что количество аппаратных компонентов интегрированной звуковой подсистемы сокращено до минимума. В результате радикального «хирургического вмешательства» интегрированный звуковой адаптер лишился собственного процессора. Его функции (включая обработку, коммутацию и микширование звуковых потоков) реализованы на программном уровне (как правило - в драйвере звуковой подсистемы). Из аппаратных компонентов остались лишь ЦАП и АЦП, операционные усилители с необходимой обвязкой, а также контроллер, обеспечивающий обмен данными с южным мостом чипсета системной платы. И это является принципиальным отличием интегрированного решения от дискретного звукового адаптера.

Таким образом, уже в самой концепции интегрированной звуковой подсистемы заложены принципиальные недостатки. Наиболее очевидным (но не единственным) является значительное увеличение нагрузки на центральный процессор. Разумеется, производительность процессоров даже бюджетных моделей современных ПК позволяет с легкостью решать задачи обработки звука в фоновом режиме. Однако в ситуации, когда центральный процессор загружен практически на 100% (а это может случиться при запуске игр с детальной трехмерной графикой, в процессе декодирования видео высокой четкости и т.п.), даже небольшое увеличение нагрузки может стать критичным фактором, приводящим к нежелательным последствиям. Например, к увеличению задержки звукового сигнала (вследствие чего нарушается синхронность звука и видеоряда), а в некоторых случаях - даже к «заиканиям» или кратко-временному пропаданию звука.

Еще одним существенным недостатком интегрированных решений являются весьма посредственные характеристики аналоговой части звукового тракта (в частности, отношение «сигнал/шум»). Отчасти это объясняется использованием наиболее дешевых компонентов, имеющих не самые совершенные характеристики. Однако необходимо учитывать и другой аспект: все элементы аналоговых цепей смонтированы прямо на системной плате и ничем не защищены от наводок и высокочастотных помех от расположенных в непосредственной близости компонентов и печатных проводников. И даже если отдельные компоненты (в частности, ЦАП и операционные усилители) сами по себе характеризуются относительно низким уровнем собственных шумов, то реальные показатели интегрированного звукового адаптера оказываются гораздо хуже в силу перечисленных причин.

Третий недостаток, не столь очевидный, как два вышеупомянутых, - это весьма ограниченные возможности интегрированной звуковой подсистемы по подключению внешних устройств. Дело в том, что характеристики аналоговой части звукового тракта оптимизированы для работы с мультимедийными акустическими системами, а также наушниками, микрофонами и гарнитурами бюджетного уровня. При подключении устройств более высокого класса (например, Hi-Fi-усилителя или высоко-омных наушников) могут возникнуть определенные проблемы.

Дело в том, что аналоговый тракт, обеспечивающий усиление сигнала линейного выхода фронтальной стереопары (и по совмес-тительству наушников) рассчитан на работу главным образом с маломощными моделями, имеющими импеданс порядка 16-32 Ом. При подключении высокоомных наушников (с импедансом 100 Ом и более) нередко просто не хватает запаса мощности для обеспечения приемлемого уровня громкости. Как следствие, возникают заметные искажения АЧХ. Конечно, подобный недостаток присущ и многим дискретным звуковым адаптерам начального уровня. Однако в большинстве современных моделей при подключении наушников задействуется отдельный усилитель мощности, а в некоторых устройствах даже предусмотрена возможность выбора значения импеданса для соответствующей коррекции.

Не лучше обстоит дело и с подключением микрофонов. Микрофонный усилитель интегрированной звуковой подсистемы рассчитан исключительно на работу с мультимедийными микрофонами и гарнитурами. Увы, реализовать потенциал даже недорогих динамических микрофонов полу-профессионального уровня (не говоря уже о моделях более высокого уровня) интегрированная звуковая подсистема не в состоянии.

Разумеется, всё вышеизложенное отнюдь не означает, что интегрированные решения никуда не годятся. Есть немало задач, для выполнения которых большего и не требуется, - например воспроизведение программ интернет-радиостанций, приложения IP-телефонии и видеоконференц-связи, передача голосовых сообщений в многопользовательских играх и др. Однако важно понимать, что круг задач, которые интегрированная звуковая подсистема способна выполнять с приемлемым качеством, небезграничен. Как только владелец ПК выходит за эти рамки, он сразу же сталкивается с различными проблемами.

Особые задачи

Какие же задачи требуют применения более совершенной звуковой подсистемы? Наиболее очевидный пример - ПК, используемый для работы с музыкальными проектами (Desktop Music Production, DMP). При этом непринципиально, как используется компьютер - лишь в качестве цифрового магнитофона или выполняет функции полноценной виртуальной студии.

Те, кто хотя бы раз сталкивался со специализированным ПО для многодорожечной звукозаписи, по собственному опыту знают, что одним из необходимых условий для работы таких приложений является наличие ASIO-драйверов звуковых устройств. Из­за того что многие функции интегрированной звуковой подсистемы реализованы на программном уровне, уложиться в приемлемые для многоканальной звукозаписи величины задержки сигнала практически невозможно.

Внешний звуковой адаптер M-Audio FastTrack -
одна из популярных моделей сегмента DMP

Конечно, это обусловлено тем, что мультимедийные приложения (с расчетом на потребности которых, собственно говоря, и проектируются интегрированные решения) не предъявляют столь строгих требований ко времени задержки. Например, даже при просмотре видео, отображаемого с частотой 30 кадров в секунду, отставание звукового сопровождения на 30-40 мс от картинки вряд ли будет замечено зрителем. Однако для нормальной работы с приложениями многоканальной звукозаписи необходимо обеспечить задержку сигнала не более 2 мс.

Если в процессе работы над музыкальным проектом потребуется записать вокал или какие­либо инструменты с микрофона, возникнут дополнительные трудности, обусловленные низким качеством микрофонного усилителя интегрированной звуковой подсистемы. Как показывает практика, проблемы возникают даже при оцифровке записей с аналоговых устройств (магнитофонов, проигрывателей грампластинок и т.д.): качество получаемой фонограммы оставляет желать лучшего.

Звуковые карты, ориентированные на сегмент DMP, обеспечивают гораздо более высокую точность преобразования сигнала, а также значительно более низкий уровень шумов и искажений. Достигается это как за счет применения более качественных компонентов (операционных усилителей, ЦАП, АЦП и т.д.), так и благодаря реализации ряда эффективных мер для защиты звукового сигнала от помех и наводок (экранирования аналоговых цепей, установки дополнительных фильтров и стабилизаторов шины питания и т.д.). Кроме того, такие модели обычно оборудованы качественными микрофонными усилителями и универсальными аналоговыми входами с возможностью симметричного подключения и подачи фантомного питания.

Еще один аспект - наличие интерфейса MIDI, который может потребоваться для взаимодействия ПК с внешним музыкальным оборудованием (синтезаторами, сэмплерами, модулями обработки и т.д.). Если ранее интерфейсом MIDI были оборудованы даже недорогие мультимедийные звуковые карты, то теперь эта опция доступна лишь в специализированных моделях.

Даже в условиях заметного снижения спроса на дискретные звуковые адаптеры в течение нескольких последних лет было выпущено немало новых моделей (в основном внешних) для сегмента DMP. И это неслучайно. Такие устройства позволяют при вполне приемлемых (даже для непрофессиональных домашних пользователей) затратах значительно повысить качество получаемых записей и к тому же обеспечивают возможность работы с широким спектром источников сигнала (в том числе с микрофонами разных типов, электромузыкальными инструментами и т.д.), подключаемых как по обычной, так и по симметричной линии. Кроме того, внешние звуковые карты этого класса можно подключать к ноутбукам, что позволяет получать качественную запись даже в мобильных условиях.

Довольно часто дискретные звуковые адаптеры используются в игровых ПК. Такое решение позволяет не только повысить качество воспроизведения звукового сопровождения (за счет использования более совершенных компонентов), но и снизить нагрузку на центральный процессор. Не менее важно и то, что только дискретные звуковые адаптеры позволяют в полной мере реализовать потенциал современных игр, поддерживающих новейшие API окружающего звука для максимально реалистичной имитации пространственных эффектов.

Мультимедийная звуковая карта Asus Xonar Essence STX

Необходимо отметить, что время универсальных звуковых карт прошло. Сейчас рынок дискретных звуковых адаптеров четко сегментирован. В частности, можно выделить сегмент моделей для звукозаписи и работы над музыкальными проектами (DMP), а также сегмент мультимедийных звуковых карт для игровых ПК и HTPC. По вполне понятным причинам модели, ориентированные на разные сегменты рынка, имеют существенные различия - это касается и конструкции аппаратной части, и набора функциональных возможностей, и особенностей программных компонентов. Так, для мультимедийных звуковых карт важное значение имеют следующие факторы: наличие многоканального аналогового выхода (для подсоединения активных АС) и цифровых выходов (S/PDIF, HDMI) для подключения к ресиверам и системам домашнего кинотеатра, функция декодирования многоканальных цифровых фонограмм (Dolby Digital, Dolby Digital EX, Dolby TrueHD, DTS и пр.), а также поддержка современных API окружающего звука.

Не картой единой

Установка дискретного звукового адаптера является необходимым, но далеко не всегда достаточным шагом на пути к более качественному звуку. Данная мера будет эффективной лишь при соблюдении как минимум еще двух условий.

Первым является качество исходной фонограммы (это может быть воспроизводимый медиапроигрывателем медиафайл или звуковой поток, программный синтезатор, игровое приложение и т.д.). Вполне понятно, что невозможно получить «кристально чистый звук» на выходе даже самой совершенной звуковой системы при прослушивании интернет-радио или сжатых файлов с битрейтом 128 Кбит/с.

Второе условие - соответствие остальных компонентов звукового тракта (в простейшем случае - активной акустической системы или наушников) уровню применяемого звукового адаптера. Поскольку все компоненты звукового тракта соединены последовательно, то его возможности ограничиваются характеристиками самого худшего из них. Естественно, что дешевая «компьютерная» АС с крохотными широкополосными динамиками, заключенными в пластиковый корпус толщиной с яичную скорлупу, просто не позволит услышать (и тем более оценить) разницу между интегрированным решением и дорогим звуковым адаптером.

Однако далеко не всегда дело ограничивается заменой акустической системы. Чем выше поднимается планка требований к качеству звучания, тем шире становится круг факторов, которые необходимо принимать в расчет. На восприятие звука оказывают влияние акустические особенности помещения, шум от работающего системного блока и т.д. Как следствие, на повестке дня появляются вопросы, о которых пользователь раньше и не задумывался: снижение создаваемого компьютером шума, акустическая обработка помещения, подбор специальной мебели и т.д.

Таким образом, улучшение звучания следует рассматривать как комплексную проблему, ключом к решению которой является построение максимально сбалансированной системы в рамках отведенного на эти цели бюджета.

Как оценить качество

Есть и другая проблема, с которой приходится сталкиваться в процессе поиска оптимального решения для улучшения звуковой подсистемы ПК. Дело в том, что методов, позволяющих однозначно оценить качество звука, выразив его в неких абсолютных единицах, попросту не существует. Конечно, можно измерять такие характеристики звукового тракта, как частотный диапазон, коэффициент нелинейных искажений, отношение «сигнал/шум» и т.д. Однако, как показывает практика, сами по себе числовые значения этих параметров не способны дать полную информацию о возможностях звукового тракта. Более того: сравнение двух звуковых устройств (акустических систем, усилителей и т.п.) исключительно путем сопоставления заявленных производителем характеристик способно скорее ввести в заблуждение, нежели дать представление о его реальном звучании.

Здесь уместно упомянуть об одном из альтернативных методов - сравнении по контрасту, который был предложен в середине 1990-х годов главой компании Audio Note Питером Квортрупом (Peter Qvortrup). Несмотря на то что позиция Квортрупа нередко подвергается критике - как со стороны так называемых ценителей звука (аудиофилов), так и производителей аудиоаппаратуры, - в предложенном им подходе, несомненно, есть рациональное зерно. Кроме того, метод сравнения по контрасту имеет как минимум два неоспоримых достоинства. Во­первых, он доступен всем желающим, поскольку для получения результата не нужна дорогостоящая измерительная аппаратура и специальное «заглушенное» помещение. Во­вторых, данный метод позволяет получить персонифицированный результат - то есть найти оптимальное сочетание компонентов звукового тракта именно с точки зрения того, кто занимается прослушиванием.

Заключение

Что ж, пора вернуться к вопросу, вынесенному в заголовок этой статьи. Нет смысла обсуждать, имеют ли дискретные звуковые адаптеры какие­либо преимущества перед интегрированными решениями. Не сомневайтесь: даже модели стоимостью порядка 1000 руб. (не говоря уже о более дорогих) способны обеспечить безусловное превосходство как по качеству звука, так и по набору функциональных возможностей. Так что, по большому счету, нужно лишь максимально честно ответить на два вопроса: во-первых, способны ли вы лично услышать эту разницу и, во-вторых, считаете ли вы стоимость выбранной звуковой карты оправданной платой за полученные преимущества. Если оба ответа будут положительными, значит дискретный звуковой адаптер вам действительно нужен.