От Pc-speaker’а до Intel Hd Audio и Soundblaster X-fi

BAZILIC

Пользователь
Эпоха «мультимедиа» началась не так уж и давно. Изначально ПК оборудовались только системным динамиком (PC Speaker), встроенным в системный блок. Динамик был необходим для воспроизведения диагностических сигналов компьютера. Так было до тех пор, пока компьютерные игры не получили широкого распространения на ПК. Создатели первых игр быстро нашли применение маленькому писклявому девайсу, заставляя его озвучивать то стрельбу, то музыку, то шумы космоса. Однако у него было два существенных недостатка: он не мог воспроизводить больше одного тона одновременно и для него была затруднена регулировка звука.

Компания Microsoft тоже подсуетилась, включив поддержку аудио, если так можно выразиться, в первые версии ее Windows. Если порыться в Сети, то можно где-нибудь найти старый-старый драйвер SPEAKER.DRV, который будет воспроизводить звук через этот самый динамик.

Первый звук

Посмотреть вложение 65268

Компьютером с первым специализированным звуковым устройством можно с натяжкой назвать анонсированный в 1983 и выпущенный на рынок в 1984 IBM PCjr, который дебютировал со встроенным трехголосным синтезатором. И хотя по сути это был все тот же, хоть и модернизированный, компьютерный динамик, качество звучания незначительно выросло. Одновременно с IBM на рынок со своим решением вышла компания Tandy, представившая Tandy 1000, который был практически клоном творения конкурентов. Далее в линейке Tandy TL/SL/RL к этому решению была
добавлена возможность записи. В общем-то, по сути это был тот же компьютерный динамик, только немного модернизированный.

Посмотреть вложение 65269

Спустя непродолжительное время Tandy и IBM объединились – в их исполнении на рынке появилось первое внешнее (!) звуковое устройство, подключаемое к компьютеру при помощи принтерного кабеля – легендарный Covox. Оно было основано на простом 8-битном цифро-аналоговом преобразователе и оставалось по-прежнему примитивным.

Настоящую революцию совершила ныне широко известная компания Creative, и случилось это в августе 1987 года. Практически неизвестная на тот момент сингапурская фирма выпустила в свет первую звуковую карту Creative Music System (CMS), основанную на двух чипах Philips SAA 1099, в которой для реализации стереозвучания одна микросхема отводилась для левого канала, а вторая – для правого. Естественно, что качество звука было далеко от идеального, но тогда это все-таки был прорыв по сравнению с компьютерной «пищалкой» и предыдущими малоуспешными опытами. Впрочем, даже тогда качество CMS мало кого устраивало, особенно если учесть его цену – более 300 долларов в розницу.

Посмотреть вложение 65270

Практически в то же самое время (зимой 1987-1988) другая фирма из канадского города Квебек под названием AdLib выпустила свою звуковую карту – прямого конкурента CMS. Карта носила одноименное с фирмой название, имела 11-голосный синтезатор Yamaha YM3812 на одной микросхеме, который использовал для генерации звука принцип частотной модуляции (FM – frequency modulation) и применялся тогда в игровых автоматах. Использование данной технологии позволило AdLib получить более естественное, чем у CMS, звучание, что, видимо, и предопределило ее тогдашний статус лидера на этом рынке. Не последнюю роль сыграла и цена – всего около 100 долларов. В доказательство коммерческого успеха AdLib Microsoft сделала «подарок» ее обладателям и включила драйвер для этого устройства в свою операционную систему Windows 3.1.

Дайте бластер!

Все это дало хороший повод к соревнованию. В Creative было принято решение о выпуске первой звуковой карты под именем Sound Blaster – произошло это в ноябре 1989 года. Они взяли ту же микросхему YM3812 (известную также как OPL2) и сделали первый «бластер» на ее основе. Карта уже имела также порт для джойстика и поддержку MIDI.

Посмотреть вложение 65271

С появлением карты сразу же возникли две проблемы, наиболее важной из которых была неестественность звучания. Второй недостаток сложно оценить спустя почти 20 лет, но тогда это была очень серьезная проблема: нехватка дискового пространства. Следует заметить, что под этим подразумевается запись на CD файлов в формате WAV: одна минута, как известно, занимает около 10 Мб. Поэтому помимо музыкального синтезатора к плате добавили возможность воспроизводить (с частотой дискретизации до 22 кГц) и записывать (с частотой до 12 кГц) любые звуки.

На этой карте Creative впервые использовали аббревиатуру DSP, которая в их интерпретации означала «Digital Sound Processor». Предполагается, что в качестве этого устройства использовался микропроцессор Intel 8051. Спустя некоторое время в Creative прекратили использовать свою собственную расшифровку и сменили слово SOUND на SIGNAL, что больше соответствовало действительности.

В 1989 году на выставке в Лас-Вегасе представители Creative заявили о полной совместимости Sound Blaster с AdLib – это добавило плюсов компании Creative. Успеху этого продукта в немалой степени способствовала и позиция компании Microsoft. Представители софтварного монстра очень внимательно и с пониманием отнеслись к появлению на рынке карты Sound Blaster и включили ее в свою базовую спецификацию.

AdLib и Creative продолжали бороться между собой за место под солнцем. В AdLib не спешили с производством изделия, которое будет аналогом Sound Blaster – таким же дешевым и 8-битным. Они решили сделать 12-битный AdLib Gold. Плата основывалась на синтезаторе последнего поколения Yamaha YMF262 (OPL3), а также была обратно совместимой с предыдущими продуктами AdLib. Но компании не хватило собственных технологических возможностей, и выход AdLib Gold совпал по времени с объявлением о банкротстве...

Тем временем в Creative продолжали постепенно совершенствовать Sound Blaster. В дополнение к нескольким каналам и стерео появилась поддержка 16-битного разрешения. Выпускались различные модификации платы, последней из которых стала Sound Blaster AWE64 с бортовой памятью для хранения сэмплов.

Трехмерный звук

Но в 1997 году на рынок звуковых решений незаметно прокралась компания Aureal, которая разработала первый серьезный формат воспроизведения трехмерного звука A3D. В 1997 году стандартом де-факто стали компьютеры с процессором Pentium II и шиной PCI. Это и позволило Aureal выйти на рынок со своим стандартом. Компания тогда занималась разработкой звуковых решений для симуляторов виртуальной реальности NASA – и A3D первоначально предназначался именно для них.

Выпустив чип Vortex AU8820, аппаратно реализующий технологию трехмерного звука, фирма по сути совершила то, что сделал когда-то графический процессор 3Dfx для трехмерной графики. Долгое время A3D существовал на рынке трехмерного звука в одиночестве, однако другие производители в то время не дремали. Creative не собиралась долго отсиживаться в аутсайдерах. Одним из самых значительных переворотов, совершенных сингапурцами, был выпуск звуковой карты Sound Blaster Live! в августе 1998 года (то есть всего через год после выхода на мировую арену компании Aureal). Он ознаменовал собой полный переход звуковых решений на шину PCI, что дало море возможностей: огромную пропускную способность, использование памяти компьютера для хранения сэмплов и т.д.

Посмотреть вложение 65272

Немалому коммерческому успеху Live! способствовал тот факт, что Creative сделали ставку на стандарт DirectSound3D, разработав под него достойный ответ технологии A3D – EAX, и не прогадали. При этом они учли главный недостаток A3D – колоссальное потребление ресурсов компьютера, из-за чего в играх сильно падал FPS. Загрузка процессора в играх с EAX была невелика.

В итоге ситуация на рынке мультимедийного звука в 1999-2000 годах сложилась следующим образом: рынок делили между собой Creative (семейство Live! расширено на две карты – Sound Blaster Live! Player и Sound Blaster Live! Platinum) и Aureal (успевший к тому времени выпустить A3D 2.0, на что Creative ответила EAX 2.0, а затем и EAX3), а у них в хвосте были Yamaha, ESS и прочие. И решения у этих «аутсайдеров» с громкими именами были достаточно хорошие, но они просто не догадались (или не захотели) вести войну с титанами.

В середине 2000 года компания Aureal объявила о своем банкротстве и прекращении выпуска карт на основе чипсета Vortex. Aureal была сразу же куплена конкурентами, Creative, которые затем свернули выпуск Vortex и похоронили стандарт A3D. На тот момент было создано последнее дополнение в серии «Live!» – «Sound Blaster Live! Player 5.1» и «Sound Blaster Live! Platinum 5.1» и получен полный сертификат Dolby Laboratories.

«Золотой век» Audigy

С 2001 года начинается эпоха Audigy – выпущен Sound Blaster Audigy. В устройстве были расширены функции профессиональной работы со звуком, а также стандарт EAX – появились «Time Scaling», «CMSS 3D» и «Audio Clean-Up», впервые установлен порт FireWire.

Еще спустя год Creative решила попробовать создать внешнюю звуковую карту, и у нее получилось: Sound Blaster Extigy – чисто внешнее звуковое устройство с соединением по USB, на основе одноименного DSP, представляющего собой урезанный по функциональности аналог первого Audigy. Свое продолжение серия внешних устройств увидела в дешевом (около 45 долларов) продукте Sound Blaster MP3+ весной 2003 года, задачей которого было дать владельцам ноутбуков звук, достойный их дорогих моделей.

Внешние звуковые карты придумали вовсе не в Creative – их изобрели производители профессионального звукового оборудования: Creative лишь вывела этот специфический вид периферии на массовый компьютерный рынок и снабдила его своими фирменными игровыми и мультимедийными технологиями.

Переломной вехой на рынке мультимедийных звуковых карт стало появление в 2003 году семейства Audigy 2, которое установило новые стандарты компьютерного звука. Принципиальные отличия Audigy 2 от карт предыдущего поколения – реальная возможность записи звука 24 бит/96 кГц и поддержка формата DVD-Audio. Уже осенью 2003 года на рынок вышла Audigy 2 ZS с восьмиканальным (7.1) звуком. Помимо поддержки Dolby Digital EX появился декодер DTS ES и панель настройки многоканальной акустики THX, стала возможной запись в режиме 24 бит/96 кГц через драйверы ASIO 2.0, а также заявлена поддержка технологии EAX 4. Модель выпускалась в разных модификациях: модель Platinum оснащена внутренним блоком, а Platinum Pro – внешним. По сравнению с «базовой» Audigy 2 ZS более дорогие исполнения имеют расширенную функциональность: эти карты комплектуются блоком дистанционного управления, особенно удобным при просмотре DVD-видео, на коммутационный блок вынесены оптические и коаксиальные цифровые входы и выходы, порт FireWire, полноценные пятиштырьковые разъемы MIDI (вход и выход), микрофонный вход и выход на наушники.

Серия внешних звуковых карт тем временем продолжилась в USB Sound Blaster Audigy 2 NX – она поддерживает Dolby Digital EX, умеет работать с DVD-Audio, имеет несколько входов и выходов, дружит с сэмплами формата SoundFont 2.1 и интерфейсом USB 2.0.

Следующий шаг от Creative – звуковая карта Sound Blaster Audigy 2 ZS Notebook. Учитывая тот факт, что слот PCMCIA по большей части пустует, решение было просто идеальным. По своим стандартам оно практически не отличается от своих больших собратьев, а в чем-то даже и превосходит их. Карта поддерживает запись звука 24 бит/96 кГц, воспроизведение многоканального звука с теми же параметрами, а также стереозвука 24 бит /192 кГц, записанного на дисках DVD-Audio. Устройство декодирует звуковые дорожки DTS ES и Dolby Digital и поддерживает фирменный программный интерфейс EAX 4.0 Advanced HD. Плюс ко всему Audigy 2 ZS Notebook – единственная из внешних звуковых карт Creative Audigy, имеющая сертификат THX.

Веское слово от Intel

Но не все так безоблачно у компании Creative – в 2004 году корпорация Intel впервые представила спецификацию Intel High Definition Audio (ранее известную под кодовым именем Azalia). High Definition Audio (HD Audio) является преемником и эволюционным продолжением спецификации AC’97 и предусматривает поддержку всех новых аудиоформатов, включая Dolby Digital Surround, а также работу с протоколом VoIP для передачи голоса через Интернет. Характеристики системы – 192 кГц, 24-разрядный 8-канальный звук – прямо указывают на возможность использования компьютера как системы домашнего кинотеатра. Неоспоримым преимуществом встроенной аудиосистемы Intel High Definition Audio является и тот факт, что для ее работы достаточно иметь стандартный драйвер от Microsoft, то есть пользователи будут избавлены от необходимости поиска уникального программного обеспечения, подходящего исключительно к конкретной аудиокарте или материнской плате.

Наконец, у Intel High Definition Audio, помимо вышеперечисленных достоинств, есть и своя особая «фишка» – функция Jack Retascing (перенастройка разъема). Благодаря ей система, построенная на базе новой платформы Intel, способна самостоятельно распознать тип внешнего оборудования, подключаемого к аудиоразъему, и перенастроить его параметры таким образом, чтобы устройства оказались совместимы между собой.

С появлением Intel HDA борьба между фирмами, выпускающими устройства воспроизведения звука, вновь обострилась. Стало ясно, что интегрированный звук тоже может быть высококачественным. Хардварные реализации Intel HD Audio поддерживают до восьми звуковых каналов в разрешении 192 кГц/32 бит против шести каналов с качеством 48 кГц/20 бит у AC’97. Особое внимание уделено предотвращению помех и шумов, часто возникающих из-за нехватки системных ресурсов.

Неудивительно, что Dolby Laboratories выбрала Intel HD Audio для реализации объемного звука на ПК. Компания Intel монополизировала рынок технологий, так как решение Dolby PC Entertainment Experience вшито в набор микросхем Intel Express и доступно исключительно на ПК на Intel’овской платформе.

В технологии Intel HDA впервые появилась возможность одновременно получать из различных источников и направлять несколько аудиопотоков на разные устройства (например, выводить звук на телевизор и одновременно слушать собеседника по Skype в наушниках).

Microsoft решила строить на базе Intel HDA свою новую архитектуру Unified Audio Architecture (UAA) представляющую собой единый драйвер, который поддерживается самой Microsoft и сторонними разработчиками, и в который включены все кодеки и контроллеры (все это обозвано модным словом «конвергенция»). Сами интеловцы делают ставку на HDA на ближайшие несколько лет.

Видеоответ

2004 год вошел в историю компьютерных аудиотехнологий как год противостояний Creative Audigy 2 и новых решений от Intel. И хотя уже на следующий год Creative выпустила на рынок Audigy 4, ничего революционно нового представить не удалось. Правда, они сумели удивить в другом, создав Creative USB Sound Blaster Audigy 2 ZS Video Editor. Да, именно так: звуковую карту для редактирования видео. Помимо аудиоразъемов тут присутствуют видеовыходы и входы Composite, S-Video и DV. Карта была оснащена медиапроцессором LSI Logic Domino FX, который замечательно обрабатывает контент, используя в качестве софтовой базы Ulead DVD MovieFactory 3 SE и несколько фирменных технологий, например, TrueView Pro MCTF (для фильтрации от шума) и PerfectView Pro (для кодирования в сжатые форматы MPEG).

Чтобы удержаться на плаву, мало выпускать подобные «аудиовидеокомбайны». И компания Creative в августе 2005 года продемонстрировала звуковую карту нового поколения – SoundBlaster X-Fi, основанную на технологию Xtreme Fidelity, анонсированную тремя месяцами ранее. Она принесла с собой два колоссальных нововведения: 24-bit Crystalizer и CMSS-3D. Первое означает 24-битное качество, четкость звука как минимум с 110 дБ сигнал\шум; второе – 3D-звук в наушниках и многоканальных колонках.

Несмотря на новое поколение карт, Creative продолжила терять свои позиции в секторе Low-End, ибо там лидерство захватила Intel, внедряя свой интегрированный звук во все свои материнские платы. И процессор X-Fi должен был спасти фирму от финансового краха... Но о том, чем закончилось противостояние Creative и Intel и о новых технологиях, пришедших в мир звука за последние три года, мы поговорим в следующий раз.
©
 
Сверху