Оценка качества звукового адаптера

Для оценки качества звукового адаптера используется три параметра:

· диапазон частот;

· коэффициент нелинейных искажений;

· отношение сигнал/шум.

Частотная характеристика определяет тот диапазон частот, в котором уровень записываемых и воспроизводимых амплитуд остается постоянным. Для большинства звуковых плат этот диапазон составляет от 30 Гц до 20 кГц.

Коэффициент нелинейных искажений характеризует нелинейность звуковой платы, т. е. отличие реальной кривой частотной характеристики от идеальной прямой, или, проще говоря, коэффициент характеризует чистоту воспроизведения звука. Каждый нелинейный элемент является причиной искажения. Чем меньше этот коэффициент, тем выше качество звука. Этот коэффициент может различаться для аудиоадаптеров с одинаковым набором микросхем. Модели с дешевыми компонентами зачастую имеют значительные искажения, что ухудшает качество звука.

Отношение сигнал/шум характеризует силу звукового сигнала по отношению к фоновому шуму (шипению). Чем больше показатель (в децибелах), тем лучше качество воспроизведения звука. Например, аудиоадаптер Sound Blaster Audigy имеет отношение 100 дБ, в то время как более старая звуковая плата характеризуется отношением 90 дБ.

Перечисленные факторы имеют важное значение для всех сфер применения аудиоадаптеров — от воспроизведения файла WAV до распознавания речи. Не забывайте о том, что дешевые микрофон и акустическая система могут свести на нет все преимущества дорогого аудиоадаптера.

Дискретизация

Если в компьютере установлена звуковая плата, то он может записывать звук в цифровой (называемой также дискретной) форме, в этом случае компьютер используется в качестве записывающего устройства. В состав звуковой платы входит небольшая микросхема — аналого-цифровой преобразователь, или АЦП (Analog-to-Digital Converter — ADC), который при записи преобразует аналоговый сигнал в цифровую форму, понятную компьютеру. Аналогично при воспроизведении цифроаналоговый преобразователь (Digital-to-Analog Converter — DAC) преобразует аудиозапись в звук, который способны воспринимать наши уши.

Дискретизацией называется процесс превращения исходного звукового сигнала в цифровую форму (рис.), в которой он и хранится для последующего воспроизведения. (Процесс преобразования в цифровую форму называется также оцифровыванием.) При этом сохраняются мгновенные значения звукового сигнала в определенные моменты времени, называемые выборками. Чем чаще берутся выборки, тем точнее цифровая копия звука соответствует оригиналу.

.

Первым стандартом MPC предусматривался "8-разрядный" звук. Это не означает, что звуковые платы должны были вставляться в 8-разрядный разъем расширения. Разрядность звука характеризует количество бит, используемых для цифрового представления каждой выборки. При восьми разрядах количество дискретных уровней звукового сигнала составляет 256, а если использовать 16 бит, то их количество достигает 65 536. Современные высококачественные аудиоадаптеры поддерживают 24-битовую дискретизацию, причем количество дискретных уровней звукового сигнала составляет более чем 16,8 млн.

Основные производители звуковых микросхем

Большинство компаний, занимающихся изготовлением звуковых устройств (кроме Creative Labs и Philips), зависят от сторонних производителей звуковых микросхем.

· Cirrus Logic/Crystal Semiconductors.

· ESS Technology.

· C-Media Electronics (CMI).

· ForteMedia, Inc.

· Realtek.

Трехмерный звук

Одним из наиболее сложных испытаний для звуковых плат, входящих в состав игровых систем, является выполнение задач, связанных с обработкой трехмерного звука. Существует несколько факторов, усложняющих решение задач подобного рода:

· разные стандарты позиционирования звука;

· аппаратное и программное обеспечение, используемое для обработки трехмерного звука;

· проблемы, связанные с поддержкой DirectX.

Позиционный звук

Позиционирование звука является общей технологией для всех 3D-звуковых плат и включает в себя настройку определенных параметров, таких, как реверберация или отражение звука, выравнивание (баланс) и указание на "расположение" источника звука. Все эти компоненты создают иллюзию звуков, раздающихся впереди, справа, слева от пользователя или даже за его спиной.

Наиболее важным элементом позиционного звука является функция преобразования HRTF (Head Related Transfer Function), определяющая изменение восприятия звука в зависимости от формы уха и угла поворота головы слушателя. Параметры этой функции определяют условия, при которых "реалистичный" звук может восприниматься совершенно иначе при повороте головы слушателя в ту или другую сторону.

Использование акустических систем с несколькими колонками, "окружающими" пользователя со всех сторон, а также сложные звуковые алгоритмы, дополняющие воспроизводимый звук управляемой реверберацией, позволяют сделать синтезированный компьютером звук еще более реалистичным.

Одной из наиболее существенных проблем, стоящих перед любителями компьютерных игр, является непрекращающаяся конкуренция между различными API, предназначенными для выполнения практически одних и тех же задач. Разработчикам компьютерных игр когда-то приходилось постоянно выбирать, поддерживать им графическую систему Glide или OpenGL, а также какому из стандартов трехмерного звука следует отдать предпочтение.

Недавние и текущие версии библиотеки Direct3D, входящей в Microsoft DirectX, поддерживают, в отличие от ее оригинальной версии, программное обеспечение сторонних производителей, что позволяет 3D-звуковым платам полноценно использовать технологии позиционирования звука.

В течение 1999 и первой половины 2000 года основными конкурентами в области 3D-игровых стандартов были технологии A3D компании Aureal и EAX (Environmental Audio Extensions) компании Creative Labs. Стандарт A3D, особенно версии 2.0, считался более прогрессивным, чем его соперник из компании Creative Labs. Несмотря на это, большинство разработчиков поддерживали технологию EAX. В середине 2000 года компания Aureal была закрыта, а затем поглощена Creative Labs. Эти события ознаменовали конец стандарта A3D как жизнеспособного игрового API.

Практически все новые звуковые платы, существующие на сегодняшнем рынке, поддерживают технологию EAX компании Creative Labs. Несмотря на это, многие производители аудиоадаптеров стараются расширить эффекты EAX с помощью звукового ядра Virtual Ear от компании Sensaura, которое позволяет пользователю изменять "местоположение" источника воспроизводимого звука, регулируя размер и форму используемого "уха". В настоящее время технология Virtual Ear используется в звуковых платах, поставляемых компаниями Aopen, Labway, Yamaha, Voyetra Turtle Beach, Guillemot и др.