Аудиоустройства

Аудиоустройства

DirectX и звуковые адаптеры

Microsoft DirectX представляет собой целую серию интерфейсов прикладного программирования (API), которые реализуют промежуточный слой между программами и устройствами. В отличие от программ MS-DOS, разработчикам которых приходилось обеспечивать аппаратную поддержку с многочисленными моделями и марками звуковых плат, видеоадаптеров и игровых контроллеров, приложения Windows “общаются” с интерфейсом DirectX, который позволяет им управлять устройствами напрямую, а не через их драйверы. Это повышает эффективность программ и освобождает разработчиков от необходимости изменять параметры приложений при работе с различными устройствами, так как можно использовать разные подпрограммы универсального интерфейса DirectX.

Интерфейс DirectX служит гарантией того, что новые звуковые платы и наборы микросхем системной логики будут должным образом работать с современными и последующими версиями Windows. В то же время изменения, которые пережил интерфейс DirectX с выходом системы Vista, добавили дополнительные сложности производителям звуковых устройств. 

Сжатие данных

В большинстве плат качество звучания соответствует качеству компакт-дисков с частотой дискретизации 44,1 кГц. При такой частоте на каждую минуту звучания при записи даже обычного голоса расходуется около 11 Мбайт дискового пространства. Чтобы уменьшить размеры звуковых файлов, во многих платах используется сжатие данных. Например, в плате Sound Blaster ASP 16 оно осуществляется в реальном времени (непосредственно при записи) со степенью сжатия звука 2:1, 3:1 или 4:1.

Поскольку для хранения звукового сигнала необходим большой объем дискового пространства, в большинстве звуковых плат выполняется его сжатие методом адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (ADPCM), что позволяет сократить размер файла примерно в 4 раза. Посредством метода ADPCM 16-битовый линейный звуковой сигнал сжимается до 4 бит на каждый сигнал. Однако при этом ухудшается качество звука. Стандарта на ADPCM пока нет, хотя компании Apple и Microsoft внедряют поддержку IMAADPCM в свои продукты, правда, несколько по-разному. Форматы AIFF от Apple и WAV от Microsoft несовместимы, но существуют универсальные проигрыватели, способные воспроизводить звуковые файлы самых разнообразных форматов.

Во время установки звукового адаптера происходит инсталляция нескольких кодеков (программ, выполняющих компрессию и декомпрессию видеоданных и стереофонического звука). Наряду со многими другими программами устанавливается и одна из разновидностей ADPCM. Чтобы определить, какие программы аудиосжатия установлены в вашей системе, откройте окно

Панель управления и дважды щелкните на значке Мультимедиа в Windows 9x, Звуки и мультимедиа в Windows 2000 или Звуки и аудиоустройства в Windows XP. В Windows 9x перейдите во вкладку Устройства и щелкните на значке “+”, который находится рядом с элементом Программы аудиосжатия, чтобы открыть список установленных кодеков. Перечень звуковых кодеков и их свойств в Windows 2000/XP расположен в меню Оборудование. Все кодеки перечислены в порядке их приоритета, от высшего к низшему. При желании можно изменить приоритеты разных кодеков.

В Windows Vista найти информацию об установленных кодеках несколько сложнее. Для этого нужно запустить программу проигрывателя Windows Media, отобразить классическое меню и выбрать в нем пункт Справка - О программе Windows Media Player. В открывшемся окне нужно щелкнуть на ссылке Техническая поддержка, после чего прокрутить страницу вниз. Там вы найдете список установленных кодеков.

Если создается собственная звуковая дорожка для воспроизведения на другом компьютере, в обеих системах должен использоваться один и тот же кодек. Используемый кодек можно выбрать в программе звукозаписи. Следует заметить, что встроенная в Windows программа Звукозапись позволяет выбрать кодек только в версиях до Windows XP включительно. В системе Windows Vista выбрать кодек при записи в этой программе невозможно.

Однако наиболее популярным стандартным алгоритмом сжатия является MPEG (Motion Pictures Experts Group), с помощью которого можно упаковывать как звук, так и изображение. Он популярен в “некомпьютерной” сфере и применяется в DVD-проигрывателях. С помощью этого метода достигается степень сжатия 30:1 и даже выше. Популярный формат сжатия звуковых файлов MP3 использует схемы сжатия, аналогичные MPEG. Такие файлы могут воспроизводиться в проигрывателе Windows Media, а также в широком спектре других программ и устройств. 

Многофункциональные сигнальные процессоры

Во многих звуковых платах используются процессоры цифровой обработки сигналов (DSP). Благодаря им платы стали более “интеллектуальными” и освободили центральный процессор компьютера от выполнения таких трудоемких задач, как очистка сигналов от шума и сжатие данных в реальном времени. Чтобы улучшить качество звука аудиопотоков, можно программно обновить DSP. Благодаря широкому распространению аудиоадаптеров с высококачественными DSP, пользователь может осуществить программное обновление устройства, а не тратить время и силы на его физическую замену. Более подробная информация о процессорах DSP и их производителях приводится далее.

 

Основные производители звуковых микросхем

Многие компании (Creative к ним не относится) при разработке звуковых плат полагались на сторонних разработчиков, к которым можно отнести следующих: Cirrus Logic/Crystal Semiconductor, ESS Technology, C-Media Electronics, ForteMedia, Inc. и VIA Technologies. 

Устаревшие или снятые с производства микросхемы и звуковые платы

Сняты с производства и более не поддерживаются микросхемы серий OTI-601 от Oak Technologies и 4Dwave-NX от Trident, а также некоторые другие. Если ваш адаптер или интегрированная система основана на одной из этих микросхем и вы не можете более получать драйверы для новых операционных систем, просто обновите звуковую подсистему.

Наборы микросхем системной логики с интегрированной аудиосистемой

Первым серийно выпускаемым набором микросхем, содержащим интегрированную систему обработки звука, был Intel 810; он предназначался для процессора Celeron. Толчком к созданию подобного чипсета послужила серия Media GX от компаний Cyrix/National Semiconductor, три микросхемы которой с успехом выполняли функции процессора, видеосистемы VGA, аудиосистемы и памяти и реализовывали задачи ввода-вывода.

Благодаря многочисленным улучшениям в наборах микросхем почти все они стали содержать интегрированную звуковую подсистему среднего уровня (это относится к наборам от Intel, VIA, ALi и SiS). Современные системы поддерживают по крайней мере один из двух стандартов: AC'97 и Intel High Definition Audio (Azalia).

Поддержка старых звуковых устройств посредством виртуализации

А что же можно предложить любителям старых программ? Любителям старых игр под управлением DOS современные внешние и интегрированные адаптеры должны предлагать усложненные решения, связанные с глобальным аппаратным отличием старых разъемов ISA, использовавшихся классическими звуковыми картами, от современных устройств.

Некоторое время удавалось поддерживать жизнеспособность старых игр с помощью древних операционных систем, таких как MS-DOS 6.x (при необходимости — с установленной надстройкой Windows 3.1), и звуковых карт ISA, совместимых с Sound Blaster Pro. Однако в современных компьютерах шина ISA уже не поддерживается. Некоторые первые звуковые карты ISA обеспечивали режим эмуляции Sound Blaster Pro, однако требовали для этого установки специальных драйверов. Современные звуковые устройства нацелены на поддержку Windows и не способны обеспечить эмуляцию старых стандартов, если старая программа запущена непосредственно в современной операционной системе, такой как Windows XP или Vista.

Однако теперь уже существует возможность запускать старые операционные системы и написанные для них программы с полной поддержкой старых устройств, создав среду виртуального компьютера. Для этого можно воспользоваться программами Microsoft Virtual PC 2007 (для Windows XP Professional, Tablet и некоторых редакций Windows Vista), Parallels Desktop (для системы Mac OS, запущенной на PC-совместимых компьютерах), VMWare Workstation (Windows, Linux, FreeBSD, Solaris) и некоторыми другими.

После установки приложения виртуализации в реальную операционную систему создается виртуальный компьютер. Затем на этой машине устанавливается нужная операционная система, в ней выполняется конфигурирование звуковой системы, после чего устанавливаются старые игры. Программа виртуальной машины преобразует все запросы, создаваемые старой игрой и операционной системой на язык управляющей ОС, которая, в свою очередь, обеспечивает поддержку установленного в ней оборудования. В результате игра, запущенная в среде MS-DOS виртуальной машины, “думает”, что взаимодействует с реальным адаптером Sound Blaster Pro или совместимым с ним, даже если на самом деле в компьютере установлена совершенная звуковая карта последнего поколения. Пользователь слышит создаваемые игрой звуковые эффекты так, будто на его компьютере установлен старый звуковой адаптер.

Драйверы звуковых плат

Как и для многих других компонентов ПК, программный драйвер обеспечивает связь между аудиоадаптером и программой или операционной системой. В Windows 9x/Me/2000/XP/Vista существует библиотека драйверов практически для всех аудиоадаптеров, представленных на рынке (поддержка аудиоадаптеров в Windows NT 4.0 реализована более чем скромно). Как правило, драйверы создаются производителем аудиоадаптеров и распространяются исключительно собственными силами Microsoft. Поставляемые с устройством драйверы могут быть более новыми, чем установленные в операционной системе. Традиционно наилучший способ получить самые “свежие” и совершенные драйверы — посетить сайт производителя аудиоадаптера. В то же время для Windows Me/2000/XP желательно использовать драйверы с цифровой подписью, сертифицированные в Microsoft Hardware Quality Labs. Подобные драйверы можно найти на сайте производителя или установить автоматически с помощью функции обновления Windows Update.

Старые звуковые адаптеры ISA Sound Blaster предлагали аппаратную поддержку игр для DOS. В то же время современные модели (такие, как семейства Sound Blaster Audigy и X-Fi) для обеспечения совместимости с Sound Blaster требуют дополнительной программной поддержки. Если для запуска старых игр используется среда виртуализации, можно создать и настроить виртуальный компьютер так, как будто он оснащен картой Sound Blaster, и уже сама среда возьмет на себя все заботы об обеспечении игры необходимой ей поддержкой звуковой системы.

Если игра “зависает” при попытке определить конфигурацию звукового адаптера, его параметры и настройки придется ввести вручную. Подобные случаи особенно свойственны аудиоадаптерам сторонних производителей, которые эмулируют интерфейс Sound Blaster. При возникновении проблем посетите сайт производителя звукового адаптера и поищите там их решения. 

Примечание!
Требования совместимости со стандартом Sound Blaster Pro предполагали обязательное наличие на звуковой плате стандартного 15-контактного игрового порта. К сожалению, с развитием компьютерных игр для Windows и заменой игрового порта портом USB данное требование более не обеспечивается.



Sitelinkx by eXtro-media.de

Подкатегории

Яндекс.Метрика