Как работают звуковые карты. Что такое звуковая карта и кому она нужна

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.

Мир современных компьютерных технологии развивается со скоростью света, это коснулось абсолютно всех сфер этой прогрессивной отрасли. И звук-это одна из этих сфер, без которой картина компьютерной гармонии выглядит совершенно не целостно. И обеспечить качественный звук, возложено на такую важную составляющую компьютера как звуковая карта. Звуковые карты можно разделить на два вида: Внутренние и внешние, у каждого типа карт есть свои преимущества, и недостатки о которых следует непременно рассказать. А теперь обо всем по порядку…

Внутренние звуковые карты

Такие карты уже встроены в системные блоки и ноутбуки. И предназначены они для обычного пользования, без каких либо изысков. По делу такие карты считаются бюджетным вариантом. Они универсально подходят для того, чтобы посмотреть кино, послушать музыку или поиграть в какую-нибудь игру. Такая звуковая карта предоставит стандартный спектр воспроизводимых звуков в режиме стерео.

Внутренняя карта как правило вставляется в системный блок через слот PCI . Она незаметна, многие даже слабо представляют как она выглядит, так как она спрятана в корпусе системного блока и ни ее саму, ни проводов не видно. В каком случае вам подойдет такая звуковая карта.

Если вы не придирчивы к качеству звука, не играете в игры, где применена техника объемного звука, не смотрите кино в формате объемного звука Dolby surround и являетесь обычным пользователем, которого удовлетворяет стандартное качество звука без каких либо особенных звуковых эффектов.

Внешние звуковые карты

А вот об этом «девайсе» совершенно отдельный разговор. Это совершенно отдельное устройство, которое никоим образом не встраивается под крышку ПК. Как правило, такие звуковые карты имеют сравнительно небольшие размеры, что позволяет не экономить на пространстве. Помимо этого подобные звуковые карты имеют очень стильный и в то же время не броский и не нервирующий взор дизайн. Отличительной чертой внешних звуковых карт служит обилие выходов, в основном их восемь. Что позволяет сделать вывод о возможностях в сравнении с внутренней картой.

Внешняя звуковая карта является тем самым заветным ключиком к двери под названием объемный звук 5.1. Именно с ее помощью звук на вашем ноутбуке или компьютере будет звучать гораздо объемнее. Функциональная часть внешней звуковой карты более чем разнообразна и каждый из выходов на ней играет свою, строго отведенную для него роль. Самый главный разъем служит для подключения к ПК, выход на передние колонки, выход на задние колонки, на центральный динамик, а так же микрофон, наушники, линейный вход, а так же прочие разъемы, которые тоже могут пригодиться со временем.

Итак, что нам в итоге дает внешняя звуковая карта, в чем она выигрывает у внутренней и наоборот. Внешняя звуковая карта позволит смотреть фильмы с объемным звуком, благодаря технологии DTS (Digital surround и Dolby Digital) с эффектом присутствия, то есть взрывами за спиной, криками мертвецов то слева, то справа и так далее. Так же почти все продвинутые геймеры используют внешние звуковые карты из-за стандарта, называемого EAX advanced HD .

Который позволяет получить реалистичный, объемный звук в современных, крутых игрушках. А наличие цифрового выхода всегда обеспечит отличное качество звука, без каких-либо искажений. Ключевым фактором служит цена такой карты, а она на порядок выше обычной внутренней. Она идеально подойдет для геймеров, меломанов или киноманов, для кого важны впечатляющие звуковые эффекты и качественный объемный звук.

Вывод

Рынок полон всякого рода звуковых карт и выбрать подходящую звуковую карту не составит никакого труда. Какую карту выбрать, зависит конкретно от человека и его ожиданий. Если пользователь не притязателен и привык к обычному звуку из колонок, то идеально подойдет стандартная внутренняя звуковая карта для всех тех целей, для чего колонки, как правило, используются. Если же пользователю важен наиболее мощный, объемный звук, то тут нужна именно внешняя звуковая карта. А подобрать индивидуально необходимую карту можно благодаря многочисленным обзорам в сети интернет или в компьютерном супермаркете, посоветовавшись со специалистом.

Для того чтобы насладиться всеми преимуществами видео высокого разрешения и самыми современными компьютерными играми, необходимы как производительный процессор, так и мощный графический адаптер. Однако очень часто пользователи забывают, что для полного погружения в атмосферу требуется еще и качественный многоканальный звук. При этом кодеки, драйвера и встроенная звуковая плата мало помогут в подобном деле. Необходимо серьезное устройство. В статье будет описано, как выбрать звуковую карту. Полезные советы при выборе также не останутся без внимания.

Встроенные чипы

Звуковые устройства, распаянные непосредственно на плате системной карты, неспособны конкурировать с дискретной аппаратурой. Прежде всего кодек, установленный на материнской плате, во время своей работы активно использует ресурсы процессора, что на несколько процентов снижает общую производительность.

Бывает, что встроенная звуковая карта располагается в непосредственной близости к высокоамперным линиям питания. Электромагнитное поле, создаваемое ими, приводит к увеличению помех и наводок. Архитектура встроенной аппаратуры упрощена до максимума.

Как выбрать звуковую карту для компьютера?

Существует множество аппаратных средств для вывода звука, все их можно условно разделить на два типа: музыкальные карты и мультимедийные.

Первая группа используется для записи, воспроизведения и обработки звуковой информации. Это делает их узконаправленными, а предназначаются такие устройства главным образом для музыкантов. Они могут устанавливаться как внутрь системного блока, так и подключаться к USB-разъему. Цена аппаратуры такого типа высока.

Мультимедийные звуковые карты подойдут более широкому кругу пользователей. Они идеально подойдут как для стереосистем, так и для акустики с пятью и семью каналами. Кодеки уже встроены в звуковую карту и не требуют дополнительной настройки; кроме того, помимо кодеков на устройстве установлен свой процессор, что благоприятно сказывается на производительности компьютера.

Основные характеристики

Для того чтобы выбрать звуковую карту для компьютера, необходимо обязательно ознакомиться с основными характеристиками устройства. Прежде всего на плату устанавливается Главная его задача - обработка цифрового сигнала и создание его аналогового эквивалента. Этот аппарат по сути является мозгом аудиокарты.

Параметры ЦАП

Как выбрать звуковую карту для компьютера, какими характеристиками должен обладать ЦАП? Почти всегда достаточно ЦАП, разрядность которого составляет 16 Бит, а максимальная частота дискретизации - 48 КГц. Последняя цифра указывает на то, как часто преобразователь считывает сигнал во время записи или воспроизведения.

Считается, что этот параметр должен в два раза превышать который будет воспроизведен. По этой теории можно сказать, что почти для любой записи достаточно и 44,1 КГц; этот уровень превышает порог частот, слышимых человеком, в два раза. Однако тесты показывают, что правило не всегда выполняется так, как записано на бумаге, а значит, имеет смысл выбирать устройство с большей частотой дискретизации для большей точности звука.

Маркетинговые уловки

Надо сказать, что цифры, написанные в рекламных проспектах, не всегда правдивы, зачастую они сильно преувеличены. К примеру, карта с заявленной частотой дискретизации 98 КГц может намного хуже звучать, чем аппарат с более скромными цифрами. "Как правильно выбрать звуковую карту, если нельзя верить характеристикам?" - спросит пользователь. При изучении техники обратите внимание на фирму, которая изготовила ЦАП. Лучшими считаются Ti-Burr Brown, Wolfson, Texas Instruments.

Кроме производителя, стоит узнать и порядковый номер ЦАП. Он указывает на "продвинутость" модели. То есть чем больше цифра, тем современнее разработка. Проверить кодовое имя чипа можно только на сайте производителя.

Если на аудиоплате установлено несколько желательно, чтобы все они были одинаковыми. Нередко для центральных каналов используется качественный ЦАП, а для окружающих - недорогой. Это снижает не только цену конечного аппарата, но и качество многоканального звука.

EAX

До того как выбрать звуковую карту компьютера, поинтересуйтесь, поддерживает ли "железо" технологию EAX. Кроме того, обязательно уточните, какая версия используется. На сегодняшний день самая старшая - 5.0.

Если говорить простыми словами, EAX - технология «аудиопозиционирования». Ближайший аналог - DirectSound3D. Она управляет координатами источника аудиосигналов в трехмерном пространстве. В компьютерных играх эта система используется наиболее часто, с её помощью в игру добавляются эффекты, создающие иллюзию отдаленности источника звука и его расположения относительно слушателя (слева, справа, сзади).

К уже сказанному нужно добавить, что EAX эмулирует отражения и реверберации. Это дает пользователю ощущение параметров игрового мира. Для открытого мира, тесной комнаты и пустого многоэтажного здания характер одной и той же аудиозаписи будет отличаться.

ASIO

ASIO - протокол, используемый для передачи звуковой информации с минимальными задержками. Запись в специальных приложениях почти невозможна, если ASIO не поддерживает звуковая карта для компьютера. Как выбрать лучший вариант?

Для музыкантов наличие этой технологии обязательно. Если же компьютер используется не в качестве студии звукозаписи, а как мультимедийный комбайн, ASIO можно считать необязательной функцией.

Midi-интерфейс

Если пользователь собирается писать аранжировки, то чем в таком случае должна обладать звуковая карта для компьютера, как выбрать подходящее устройство? Важная особенность аудиоплат - наличие midi-входов и выходов. При помощи них выполняется подключение синтезаторов и музыкальных клавиатур.

С помощью такого интерфейса в звуковое устройство подается не аналоговый сигнал, а информация о том, какая клавиша нажата, до конца ли она опущена, с какой силой и скоростью на нее нажал пользователь. Все данные передаются в программу, а программа уже проигрывает звук. Причем возможности этих программ огромны. Можно использовать те, которые эмулируют настоящие инструменты (например, пианино, гитара, барабаны), а можно создать свой неповторимый и ни на что не похожий пресет.

Фантомное питание

Если подразумевается использование конденсаторного следует знать, что с такой аппаратурой может работать не каждая звуковая карта для компьютера. Как выбрать подходящее устройство? Все просто - поинтересуйтесь о наличии фантомного питания на аудиоплате. Помните, что динамические микрофоны требуют как раз отсутствия этого элемента! Фантомное питание может вывести их из строя.

Инструментальный и линейный входы

Если вы собираетесь установить в свой компьютер аудиоплату для записи электрогитары, на ней обязательно должен быть инструментальный вход (другое название - высокоомный).

Уровень его сопротивления достаточно высок (около 1 мегаОм), что создает возможность без потерь передавать сигнал от инструмента к компьютеру. Если же подключить гитару к обычному входу, потеряется значительная часть обертонов и низких частот, что сделает звук глухим. В таком случае будет записан не звонкий красивый звук, а глухой звук с потерей низких частот. В качестве разъема зачастую используется большой микрофонный джек.

Линейный вход (Line In) необходим для подключения к аудиоплате различных стереоустройств (плеера, проигрывателя виниловых пластинок). Обычно для каждого канала используется свой разъем. Подключить к нему гитару или микрофон не получится, громкость записи в таком случае получится очень тихой.

Встроенный предусилитель

Предусилитель - еще один модуль, которым может быть снабжена звуковая карта для компьютера. Как выбрать походящую и какая подойдет лучше - с ним или без него?

Для начала следует разобраться, что такое предусилитель. Амплитуда сигнала, который идет от микрофона ко входу, очень низкая. Для записи приходится усиливать его, а затем стабилизировать громкость. Именно эта функция и возложена на предусилитель. Не все аудиоплаты имеют его в наличии. Даже если на устройстве имеется вход для микрофона, предусилителя там может и не быть. Тогда его работой занимается программное обеспечение. Однако в этом случае увеличивается амплитуда не только полезного сигнала, но и шумов с наводками.

Выбираем звуковую карту для ПК: обязателен ли предусилитель?

Для музыкантов или дикторов наличие предусилителя будет хорошим бонусом. Но не обошлось в этом случае и без ложки дегтя. Качество встроенных усилителей почти всегда довольно скромное, цена же из-за такого встроенного элемента поднимается значительно. Надо сказать, что добавить дополнительное устройство подобного типа можно всегда, поэтому записывать его в список обязательных не стоит.

Заключение

Так как выбрать звуковую карту, не тратя времени, невозможно, придется ознакомиться с большим количеством предложений от разных магазинов компьютерной техники. Конечно, если у вас нет желания изучать цифры, можно пойти иным путем - сравнением. Для этого нужно прослушать одну и ту же аудиозапись на разных устройствах. В этом случае подходящим станет то, которое звучит наиболее приятно.

Помните, что аудиоплата - только часть системы воспроизведения звука. Также необходим качественный усилитель и добротные колонки. Без них все усилия, направленные на подбор аппаратуры, будут напрасны.

Для обеспечения работы устройств воспроизведения звука компьютеру или ноутбуку требуется звуковая карта, также называемая аудиокартой. Такие устройства бывают внешними, внутренними.

Различают их еще по типу подключения: USB, PCI, PCI-E, FireWire, ExpressCard, PCMCIA. Купить звуковую карту на компьютер – сложная задача, требующая знания точных характеристик устройства, в которое она будет установлена.

Что такое звуковая карта

Аудиокарта – это звуковая плата, отвечающая за создание, преобразование, усиление, редактирование звука, воспроизводимого персональным компьютером, ноутбуком или любым другим похожим устройством. Карты разделены на несколько классов по характеру их расположения:

внешняя;
внутренняя;
внутренняя с внешним модулем.

Зачем нужна звуковая карта

Звуковая плата нужна для корректного, точного и своевременного воспроизведения звуков, запрашиваемых компьютерными программами и операционной системой устройства через динамики, наушники. Без нее компьютер или ноутбук не сможет послать внешним модулям воспроизведения какой-либо звуковой сигнал, так как иной компонент со схожими функциями в нем отсутствует.

Устройство

Звуковая плата компьютера состоит из нескольких связанных аппаратных систем, отвечающих за сбор, производство, обработку аудиоданных. Предназначение двух главных аудиосистем состоит в «аудиозахвате» и работе с музыкой: ее синтезе, воспроизведении. Доступ к памяти устройства осуществляется напрямую через коаксиальный или оптический кабель. Генерация звука происходит в процессоре цифровых сигналов (DSP): он проигрывает определенные ноты, регулирует их тон, частоту. Мощность DSP и общая сумма доступных нот называется полифонией.

Типы звуковых карт

Можно отыскать на рынке аудиокарты в ударопрочном, влагонепроницаемом корпусе. Такой тип лучше подойдет для подключения продвинутой аудиосистемы, запуска мощнейших игр. Отдельные платы и интегрированные аудиокарты – более стандартное решение, отличающееся усредненными параметрами. Карты делятся на три типа по возможности демонтажа, расположению относительно устройства:

интегрированная;
внутренняя дискретная;
внешняя дискретная.

Лучшие звуковые карты

Выбор звуковой карты сопряжен с трудностями. Такие устройства многофукциональны, поэтому набор характеристик для одной аудиокарты может разительно отличаться от любой другой. Многие дорогие модули стоит приобретать только на распродаже или со скидкой, ведь их цена может быть завышена. Чтобы понять, какие звуковые карты подойдут для конкретной цели, ознакомьтесь с достоинствами, недостатками, функциями и параметрами лучших моделей.

Профессиональная

Эта аудиокарта занимает положение классом выше других внешних устройств на рынке. Она – отличный выбор для студийной записи:

название модели: Motu 8A;
цена: 60000 р.;
характеристики: подключение USB 3.0, дополнительный интерфейс thunderbolt, Ethernet.
плюсы: поддержка ASIO 2.0, модуль управления на корпусе;
минусы: высокая цена, непрочная оболочка.

В следующей модели стандарты фирмы Motu обеспечивают качественную обработку сигналов, она оснащена внешним блоком, а дизайн радует глаз:

название модели: Motu 624;
цена: 60000 р.;
характеристики: подключение thunderbolt, через usb порты, 2 входа XLR;
плюсы: одновременная работа с несколькими многоканальными системами;
минусы: необходимость дополнительного питания, сильно греется.

Многоканальная

Плата ST-Lab будет долго радовать качественным звучанием и отсутствием цифровых шумов:

название модели: ST-Lab M360;
цена: 1600 р.;
характеристики: вывод многоканального звука, ЦАП 16 бит/48 кГц, 8 аналоговых аудиовыходов;
плюсы: компактная внешняя карта, низкая стоимость;
минусы: ASIO 1.0.

Фирма ASUS отличается надежностью, качеством, долговечностью устройств.Убедитесь сами на примере Xonar DGX:

название модели: ASUS Xonar DGX;
цена: 3000 р.;
характеристики: звук 7.1, 8 аудиовыходов, подключение PCI-E отдельным внутренним модулем;
плюсы: чистый звук, множество разъемов;
минусы: большой размер.

Карты PCI

Внутренние дискретные и интегрированные платы славятся отличным качеством звука, высокими частотами:

название модели: ASUS Xonar D1;
цена: 5000 р.;
характеристики: интерфейс PCI, ЦАП 24 бит/192 кГц, многоканальный звук 7.1;
плюсы: оптический выход S/PDIF, поддержка EAX v.2, ASIO 2.0;
минусы: периодически выдает громкий цифровой шум.

Платы Creative позволят насладиться качественным звучанием любого формата мультимедиа:

название модели: Creative Audigy;
цена: 3000 р.;
характеристики: интерфейс PCI, коаксиальный выход, 1 разъем mini-Jack;
плюсы: альтернативные драйверы расширяют возможности аудиокарты;
минусы: издает громкий хлопок при выключении устройства.

USB-аудиокарта

Портативные аудиоплаты смогут обеспечить великолепный аудиосигнал в любом месте:

название модели: Zoom UAC-2;
цена: 14000 р.;
характеристики: внешняя карта, интерфейс USB 3.0, ударопрочный корпус, ЦАП 24 бит/196 кГц;
плюсы: качество/стоимость, необходимый минимум для студийной записи;
минусы: не очевидны настройки кнопок панели управления, нет обозначений.

Внешние модули компьютера должны быть не только удобными, но и качественными. Line 6 POD даст возможность расположить расширенную аудиосистему, где угодно:

название модели: Line 6 POD studio UX2;
цена: 16000 р.;
характеристики: 24 бит/96 кГц, стерео аудиовыходы, многоканальный звук 7.1;
плюсы: возможность подключения множества устройств, отличное шумоподавление;
минусы: цена не соответствует функциональности, качеству.

С оптическим выходом

Оптоволоконные кабели дают непревзойденную защиту от помех. Оцените чистое звучание с аудиокартами Universal Audio:

название модели: Universal Audio Apollo Twin SOLO Thunderbolt;
цена: 40000 р.;
характеристики: оптический выход S/PDIF, EAX v.2, ASIO 2.0;
плюсы: чистый многоканальный звук, отличная карта для студийной записи;
минусы: малое количество выходов.

С фирмой ASUS приобрести качественную аудиоплату стало еще проще. Отличное сочетание стоимость/качество и чистый звук помогут по достоинству оценить любой трек:

название модели: ASUS Strix Raid PRO;
цена: 7000 р.;
характеристики: интерфейс PCI-E, оптический выход S/PDIF, ASIO 2.2, 8 каналов;
плюсы: пульт управления, возможность подключения наушников до 600 Ом;
минусы: ПО конфликтует с другими звуковыми драйверами.

Звуковая карта 7.1

Если вам сложно найти недорогую хорошую аудиоплату, портативность, надежность, эргономичность и расширенное управление этой модели раскроют все возможности аудиосистемы:

название модели: HAMA 7.1 surround USB;
цена: 700 р.;
характеристики: внешняя аудиокарта, USB 2.0, стерео аналоговые аудиовыходы;
плюсы: простота управления, хороший усилитель;
минусы: низка частота.

Многоканальные аналоговые аудиовыходы способствуют комфортному прослушиванию любимой музыки с любыми аудиосистемами:

название модели: BEHRINGER U-PHORIA UM2;
цена: 4000 р.;
характеристики: интерфейс USB, ASIO 1.0, 2 аналоговых выхода;
плюсы: отлично подойдет при черновой записи вокальной партии;
минусы: нет отдельного регулятора громкости наушников.

Звуковая карта 5.1

Распространенный формат 5.1 подойдет при использовании как простых, так и расширенных аудиосистем:

название модели: Creative SB 5.1 VX;
цена: 2000 р.;
характеристики: интегрированная звуковая плата системы 5.1;
плюсы: подойдет любому компьютеру, карта подключается легко, быстро;
минусы: звуковые чипы плохо припаяны, что вызывает задержки звука, подключение микрофона нестабильно.

Creative SB Live! 5.1 подходит для подключения профессиональных звуковых систем и студийной записи:

название модели: Creative SB Live! 5.1;
цена: 4000 р.;
характеристики: 6 выводов многоканального звука;
плюсы: поддержка звуковых расширений современных компьютеров;
минусы: карта не подойдет для меломана в виду низкой разрядности.

Аудиофильская

Настоящие любители музыки смогут оценить идеальное звучание, доступное с аудиоплатами ASUS Sonar Essence:

название модели: ASUS Sonar Essence STX II 7.1;
цена: 18000 р.;
характеристики: 8 выходов, в т.ч. коаксиальный S/PDIF;
плюсы: чистое воспроизведение вокала, инструментальной музыки;
минусы: не SSD жесткие диски создают сильные фоновые помехи.

Качественный звук и уникальные решения в настройке драйверов улучшат работу вашей аудиосистемы с ASUS xonar Phoebus:

название модели: ASUS xonar Phoebus;
цена: 10000 р.;
характеристики: 2 аналоговых канала, 2 разъема 3,5 мм;
плюсы: все настройки драйвера находятся на специальном окне-баннере;
минусы: отсутствие технической поддержки.

Для наушников

Не все наушники могут точно передать звуковой сигнал. Преобразователи MOTU Audio Express решают эту проблему:

название модели: MOTU Audio Express;
цена: 30000 р.;
характеристики: интерфейс USB 2.0, коаксиальный вход/выход, 2 разъема наушников;
плюсы: крепкий корпус, чистое воспроизведение через наушники;
минусы: близкое расположение внешних элементов управления.

Фирма Tascam предлагает аудиоплаты, помогающие в работе музыкантам за счет отличной передачи сигнала:

название модели: Tascam US366;
цена: 10000 р.;
характеристики: USB 2.0, инструментальный выход, фантомное питание.
плюсы: аналоговые выходы и jack дают идеальное звучание;
минусы: нестабильные драйвера.

Для ноутбуков

Аудиокарты для ноутбуков набирают популярность. Внешние модули улучшат звучание:

название модели: Creative X-FI Surround 5.1 Pro;
цена: 5000 р.;
характеристики: интерфейс USB 2.0, Asio v.2.0, многоканальный звук 5.1, 6 аналоговых разъемов;
плюсы: усилитель для наушников, стильный дизайн;
минусы: не поддерживает ОС Linux.

Качество звука на ноутбуках всегда было проблемой. Решите ее с Creative sound blaster:

название модели: Creative sound blaster Omni Surround 5.1;
цена: 9000 р.;
характеристики: 24 бит/96 кГц, 6 аудиовыходов, подключение через USB 2.0, оптический выход S/PDIF;
плюсы: расширенные возможности оптимизации микрофона, наушников;
минусы: может издавать цифровые шумы при повышении нагрузки на центральный процессор.

Для игр

Плата линейки Sound Blaster гарантирует полное погружение в звуковой мир компьютерной игры:

название модели: Creative Sound Blaster X;
цена: 5000 р.;
характеристики: 24 бит/192 кГц, интерфейс PCI-E, 6 многоканальных аудиовыходов, ASIO 2.0;
плюсы: отличное ПО, совместимо со многими программами;
минусы: при усилении звука появляется дребезжание, фоновый шум.

Игровой акустический модуль UR22 отличается от аналогов отсутствием отвлекающих шумов:

название модели: Steinberg UR22;
цена: 12000 р.;
характеристики: интерфейс USB 3.0, 24 бит/192 кГц, по 2 многоканальных выхода XLR, Jack, аналоговых;
плюсы: наличие всех необходимых разъемов;
минусы: регистрация в программе поддержки драйвера может вызвать затруднения у пользователя.

Лучшая бюджетная звуковая карта

В продаже имеются недорогие аудиоплаты, по качеству не уступающие дорогостоящим вариантам:

название модели: ASUS Xonar U3
цена: 1400 р.;
характеристики: внешняя аудиокарта, USB 3.0, 2 аналоговых выхода, 16 бит/42 кГц;
плюсы: отлично улучшает качество звука маломощного устройства;
минусы: отсутствие поддержки ASIO.

Фирма Creative предлагает карты, не превышающие по стоимости 2000 рублей:

название модели: Creative SB Play;
цена: 1600 р.;
характеристики: USB 1.1, ЦАП 16 бит/48 кГц, 2 аналоговых разъема;
плюсы: маленькая, удобна аудиокарта, долговечность;
минусы: выходная частота ниже, чем у большинства внутренних интегрированных плат.

Как выбрать звуковую карту

Чтобы найти подходящую аудиокарту для ноутбука или компьютера, обратите внимание при выборе на следующие критерии:

Форм-фактор. Он же – тип расположения. Внешняя карта нужна лишь в определенных случаях, а внутренняя подойдет не к каждому устройству.
Частота дискретизации воспроизведения. Форматы аудиофайлов могут иметь отличающиеся требования к частоте синтезируемой волны. Для стандартного MP3 файла нужно 44,1 кГц, а для DVD-формата уже 192 кГц.
Уровень сигнал/шум. Чем выше значение, тем лучше звучание. Стандартный звук – от 70 до 80 децибел, идеальный – около 100 дб.

Внешнюю

Дискретная звуковая плата предназначена для подключения мощных профессиональных аудиосистем, создающих практически идеальное звучание. Она же подойдет любителям компьютерных игр, в которых большую роль играет звуковая составляющая. Важные параметры:

Корпус. Любой внешний модуль подвержен потенциальной опасности. Оболочка должна быть выполнена из ударопрочного материала.
Разъемы и количество каналов. Чем больше типов, тем лучше. Не все аудиосистемы используют стандартные выходы jack, mini-jack, micro-jack.

Внутреннюю

Выбор внутренней аудиокарты или платы строится в основном вокруг наличия слота под нее или типа крепления к материнской плате, но есть и другие критерии:

Тип подключения. Разъем PCI использовался в старых моделях материнских плат, у большинства производителей он заменен на PCI-Express. Сначала узнайте, какой разъем поддерживается компьютером.
Тип крепления. Внутренние карты могут быть дискретными и интегрированными. Для установки последних может понадобиться помощь компьютерного мастера.

Видео

Всякому человеку для работы нужен инструмент. Так уж получилось, что разумным человек начал называться именно с момента применения инструмента для какого-либо вида деятельности (формулировка хромает, но в целом это так). Собственно, любой музыкант, будучи человеком разумным, должен уметь хотя бы в какой-нибудь степени владеть музыкальным инструментом. Однако в рамках данной статьи речь пойдёт не о музыкальном инструменте в привычном понимании (гитара, фортепиано, треугольник…), а об инструменте, который в дальнейшем необходим для обработки звукового сигнала. Речь пойдёт об звуковом интерфейсе.

- Блажко Сергей Владимирович , мастер техники и технологии в направлении информатика и вычислительная техника.

Теоретическая основа

Оговоримся сразу, звуковой интерфейс, аудио интерфейс, звуковая карта – в рамках изложения являются контекстуальными синонимами. В общем, звуковая карта – это некое подмножество звукового интерфейса. С точки зрения системного анализа, интерфейс – это нечто , предназначенное для взаимодействия двух и более систем. В нашем случае, системы могут быть примерно такими:

звукозаписывающее устройство (микрофон) – система обработки (компьютер);
система обработки (компьютер) – звуковоспроизводящее устройство (колонки, наушники);
гибриды 1 и 2.

Формально, всё что необходимо простому человеку от звукового интерфейса – это снять данные с устройства записи и отдать их компьютеру или наоборот, забрать данные из компьютера, отправив их на устройство воспроизведения. Во время прохождения сигнала через звуковой интерфейс производится специальное преобразование сигнала для того, чтобы принимающая сторона смогла в дальнейшем этот сигнал обработать. Устройство воспроизведения (конечное) так или иначе воспроизводит аналоговый или синусовый сигнал, который выражается в виде звуковой или упругой волны. Современный компьютер работает с цифровой информацией, то есть информацией, которая закодирована в виде последовательности нулей и единиц (говоря более точным языком, в виде сигналов дискретных полос аналоговых уровней). Таким образом, на звуковой интерфейс накладывается обязательство по преобразованию аналогового сигнала в цифровой и/или наоборот, что собственно и является ядром звукового интерфейса: цифро-аналоговый и аналогово-цифровой преобразователь (ЦАП и АЦП или DAC и ADC соответственно), а также обвязка в виде аппаратного кодека, всевозможных фильтров и пр.
Современные ПК, ноутбуки, планшеты, смартфоны и пр., как правило, уже имеют встроенную звуковую карту, что позволяет записывать и воспроизводить звуки, при наличии устройств записи и воспроизведения.

Тут-то и возникает один из самых часто задаваемых вопросов:

можно ли использовать встроенную звуковую карту для звукозаписи и/или обработки звука?

Ответ на этот вопрос весьма неоднозначен.

Как работает звуковая карта

Разберемся, что же происходит с сигналом, который проходит через звуковую карту. Для начала, попробуем понять, как же цифровой сигнал преобразуется в аналоговый. Как сказано ранее, для подобного рода преобразования используется ЦАП. Не будем вдаваться в дебри аппаратной начинки, рассматривая различные технологии и элементную базу, просто обозначим «на пальцах», что же происходит в «железе».

Итак, у нас имеется некая цифровая последовательность, которая представляет собой звуковой сигнал для вывода на устройство.

111111000011001 001100101010100 1111110011001010 00000110100001 011101100110110001

0000000100011 00010101111100101 00010010110011101 1111111101110011 11001110010010

Здесь цветами помечены закодированные маленькие кусочки звука. Одна секунда звука может быть закодирована различным количеством таких кусочков, число этих кусочков определяется частотой дискретизации, то есть, если частота дискретизации составляет 44.1 кГц – то одна секунда звука будет разделена на 44100 таких кусочков. Количество нулей и единиц в одном кусочке определяется глубиной дискретизации или квантованием, или, попросту, разрядностью.

Теперь, чтобы представить, как работает ЦАП, вспомним школьный курс геометрии. Представим, что время – это ось X, уровень – это Y. На оси Х отмечаем количество отрезков, которое будет соответствовать частоте дискретизации, на оси У – 2 n отрезков которое будет обозначать количество уровней дискретизации, после чего, постепенно отмечаем точки, которым будут соответствовать конкретные звуковые уровни.

Стоит отметить, что реально, кодирование по указанному выше принципу будет иметь вид ломаной (оранжевый график), однако во время преобразования применяется т.н. аппроксимация к синусоиде, или попросту приближение сигнала к виду синусоиды, что приведет к сглаживанию уровней (голубой график).

Примерно так будет выглядеть аналоговый сигнал, который получается в результате декодирования цифрового. Стоит отметить, что аналогово-цифровое преобразование производится с точностью до наоборот: каждые 1/частота_дискретизации секунд снимается уровень сигнала и кодируется исходя их глубины дискретизации.

Итак, как работают ЦАП и АЦП разобрались (более-менее), теперь стоит рассмотреть какие параметры влияют на конечный сигнал.

Основные параметры звуковой карты

В ходе рассмотрения работы преобразователей мы познакомились с двумя основными параметрами, это частота и глубина дискретизации, рассмотрим их подробнее.
Частота дискретизации – это, грубо, количество временных отрезков на которые делится 1 секунда звука. Почему же для звукачей так важно иметь звуковую карту, которая способна работать на частоте выше чем 40 кГц. Это связано с т.н. теоремой Котельникова (да-да, опять математика).Если тривиально, то, согласно этой теореме, при идеальных условиях, аналоговый сигнал может быть восстановлен из дискретного (цифрового) сколь угодно точно, если частота дискретизации больше чем 2 частотных диапазона этого самого аналогового сигнала. То есть, если мы работаем со звуком, который слышит человек (~20 Гц – 20кГц) то частота дискретизации будет (20 000 – 20)х2 ~ 40 000 Гц, отсюда и де-факто стандарт 44.1 кГц, это частота дискретизации чтобы наиболее точно закодировать сигнал плюс еще чуть-чуть (это, конечно же, утрированно, поскольку этот стандарт задан компанией Sony и причины гораздо более прозаичны). Однако, как было сказано ранее, это в идеальных условиях. Под идеальными условиями понимается следующее: сигнал должен быть бесконечно протяжённым по времени и не иметь сингулярностей в виде нуля спектральной мощности или пиковых всплесков большой амплитуды. Само собой разумеется, что типичный звуковой аналоговый сигнал не подходит под идеальные условия, ввиду того, что этот сигнал конечен по времени и имеет всплески и уходы в «ноль» (грубо говоря, имеет временные разрывы).

Глубина дискретизации или разрядность – это количество степеней числа 2 определяющее на сколько интервалов будет делиться амплитуда сигнала. Человек, ввиду несовершенства своего звукового аппарата, как правило, ощущает комфорт в восприятии при разрядности сигнала не менее 10 бит, то есть 1024 уровней, дальнейшее увеличение разрядности человек вряд ли как-то ощутит, чего нельзя сказать о технике.

Как видно из вышесказанного, при преобразовании сигнала звуковая карта идёт на определённые «уступки».

Всё это приводит к тому, что результирующий сигнал не будет в точности повторять исходный.

Проблемы при выборе звуковой карты

Итак, инженер по звуку или музыкант (выберите своё) купил компьютер с новенькой ОС, крутым процессором, большим объёмом оперативной памяти со встроенной в материнскую плату звуковой картой которая распиарена производителем, имеет выходы для обеспечения 5.1 звуковой системы, ЦАП-АЦП имеет частоту дискретизации 48 кГц (это уже не 44.1 кГц!), 24 битную разрядность и прочее-прочее… На радостях инженер устанавливает ПО для звукозаписи и обнаруживает, что данная звуковая карта не может одновременно «снимать» звук, накладывать эффекты и тут же мгновенно воспроизводить. Звук пусть и получается весьма качественным, однако между моментом, когда инструмент воспроизведет ноту, компьютер обработает сигнал и воспроизведет пройдет определенное время или, говоря по-простому возникает лаг. Странно, ведь консультант из эльдорадо так хвалил этот компьютер, распинался про звуковую карточку и вообще… а тут… эх. С горя, инженер, идёт обратно в магазин, отдаёт купленный компьютер, доплачивает еще баснословную сумму, чтобы взамен возвращённого купить компьютер с ещё более мощным процессором, бо́льшим объёмом оперативной памяти, звуковой карточкой на 96 (!!!) кГц и 24 бит и… в итоге то же самое.

На самом деле, типовые компьютеры с типовыми встроенными звуковыми картами и стоковыми драйверами к ним, изначально не предназначены для того, чтобы в режиме, приближённом к реальному времени обрабатывать звук и воспроизводить его, то есть не предназначены для VST-RTAS обработки. Дело тут нисколько не в «базовой» начинке в виде процессор-оперативная память-жёсткий диск, каждый из этих компонентов способен на такой режим работы, проблема в том, что данная звуковая карта, порой, просто не «умеет» работать в режиме реального времени.
При работе любого компьютерного устройства ввиду разности в скоростях работы возникают т.н. задержки. Это выражается в ожидании процессором набора данных, которые необходимы для обработки. Помимо этого, при разработке как операционной системы, так и драйверов, а также прикладного ПО, программисты прибегают к т.н. созданию т.н. программных абстракций, это когда каждый вышестоящий слой программного кода «скрывает» всю сложность нижестоящего уровня, предоставляя на своём уровне лишь простейшие интерфейсы. Иногда таких уровней абстракций набирается десятки тысяч. Такой подход упрощает процесс разработки, но увеличивает время прохождения данных от источника к получателю и наоборот.

На самом деле, лаги могут возникать не только у встроенных звуковых карт, но и тех, которые подключаются через USB, WireFire (земля ему пухом), PCI и пр.

Чтобы избежать подобного рода лагов, разработчики используют обходные пути, которые позволяют избавиться от ненужных абстракций и программных преобразований. Одним из таких решений является всеми любимый ASIO для ОС Widows, JACK (не путать с разъёмом) – для Linux, CoreAudio и AudioUnit – для OSX. Стоит отметить, что у OSX и Linux всё отлично и без «костылей» как у Windows. Тем не менее, не каждое устройство способно работать с необходимой скоростью и требуемой точностью.
Допустим, что наш инженер/музыкант относится к разряду Кулибиных и смог настроить JACK/CoreAudio или заставить работать свою звуковую карту с ASIO-драйвером фирмы «народный промысел».
В лучшем случае, таким образом наш мастер уменьшил лаг с пол секунды до почти приемлемых 100 мсек. Проблема последних миллисекунд кроется ко всему прочему и во внутренней передаче сигнала. При прохождении сигнала от источника через интерфейс USB или PCI к центральному процессору, сигнал курирует южный мост, который собственно и занимается тем, что работает с большей частью периферии и непосредственно подчиняется центральному процессору. Тем не менее, центральный процессор – персонаж важный и занятой, поэтому у него не всегда найдётся время вот-прямо-сейчас обрабатывать звук, поэтому нашему мастеру придётся или смириться с тем, что эти 100 мсек могут «скакать» на ± 50 мсек если не больше. Решением данной проблемы может быть покупка звуковой карты с собственной микросхемой для обработки данных или DSP (Digital Signal Processor).

Как правило, большая часть всех «внешних» звуковых карт (т.н. игровых звуковых карт) имеет подобного рода сопроцессор, однако он весьма негибок для работы и предназначен по сути для «улучшайзинга» воспроизводимого звука. Звуковые карты, которые изначально предназначены для обработки звука имеют более адекватный сопроцессор, или, в граничном варианте, такой сопроцессор продаётся отдельно. Преимуществом использования сопроцессора является тот факт, что в случае его применения, специальное программное обеспечение будет обрабатывать сигнал, практически не используя центральный процессор. Недостатком такого подхода может служить цена, а также «заточка» оборудования для работы со специальным программным обеспечением.
Отдельно, хотелось бы отметить интерфейс сопряжения звуковой карты и компьютера. Требования тут достаточно приемлемые: для достаточно высокой скорости обработки будет достаточно таких интерфейсов как USB 2.0, PCI. Звуковой сигнал на самом деле не является сколь-либо большим объёмом данных, как, например, видеосигнал, поэтому требования минимальные. Однако добавлю ложку дёгтя: протокол USB не гарантирует 100% доставку информации от отправителя получателю.
С первой проблемой определились – большие задержки при использовании стандартных драйверов или большая цена за использование звуковой карты с адекватной задержкой.
Ранее мы определились, что добиться идеальной передачи аналогового сигнала не такая уж и простая задача. В добавок к этому, стоит упомянуть шумы и погрешности, которые возникают в процессе снятия/преобразования/передачи сигнала как данных, поскольку, если вспомнить физику, любой измерительный прибор обладает своей погрешностью, а любой алгоритм своей точностью.

Данная шутка очень показательна ввиду того, что на работу звуковой карты также влияет излучение расположенной рядом аппаратуры, вплоть до ультразвука, издаваемого центральным процессором во время работы. Ко всему прочему стоит добавить искажения в характеристику записываемого/воспроизводимого сигнала которые зависят от конечного устройства (микрофона, звукоснимателя, динамиков, наушников и пр.). Зачастую для маркетинга производители различных звуковых устройств сознательно увеличивают возможную частоту снимаемого/воспроизводимого сигнала, от чего у человека, который учил биологию и физику в школе возникает вполне осознанный вопрос «а зачем, если человек не слышит вне диапазона 20-20кГц?». Как говорится, в каждой правде есть доля правды. Действительно, очень многие производители лишь на бумаге обозначают более качественные характеристики у своего оборудования. Тем не менее, если всё-же производитель действительно сделал устройство, которое способно снять/воспроизвести сигнал в чуть большем диапазоне частот, о покупке данного оборудования стоит хоть ненадолго, но задуматься.
Дело вот в чем. Все прекрасно помнят, что такое АЧХ, красивые графики с неровностями и прочим. При снятии звука (рассмотрим только этот вариант), микрофон соответствующим образом его искажает, что характеризуется неровностями его АЧ-характеристики в пределах того диапазона, который он «слышит».

Таким образом, имея микрофон, который способен снять сигнал в стандартных пределах (20-20к) мы получим искажения лишь на этом диапазоне. Как правило, искажения подчиняются нормальному распределению (вспоминаем теорию вероятностей), с небольшими вкраплениями случайных погрешностей. Что будет, если мы при прочих равных условиях расширим диапазон снимаемого сигнала? Если следовать логике – то «шапка» (график плотности вероятности) растянется в сторону увеличения диапазона, тем самым сместив искажения за пределы интересующего нас слышимого диапазона.

На практике, всё зависит от разработчика оборудования и следует очень тщательно это проверять. Тем не менее, факт остаётся фактом.

Если вернуться к нашему железу, то, к сожалению, не всё так радужно. Аналогично заявлениям разработчиков микрофонов и динамиков, производитель звуковых карт также часто привирают относительно режимов работы своих устройств. Иногда для конкретной звуковой карты можно видеть, что она работает в режиме 96к/24бит, хотя на деле это всё те же 48к/16бит. Тут дело может обстоять в том, что в пределах драйвера звук действительно может быть закодирован с указанными параметрами, хотя реально звуковая карта (ЦАП-АЦП) не могут выдать необходимые характеристики и просто отбрасывают старшие разряды у глубины дискретизации и пропуская часть частот у частоты дискретизации. Этим в своё время очень часто грешили простейшие встроенные звуковые карты. И хотя, как мы выяснили для человеческого слуха вполне достаточно таких параметров как 40к/10бит, для обработки звука этого будет маловато из-за вносимых искажений в процессе обработки звука. То есть, если инженер или музыкант снял звук при помощи среднего микрофона или звуковой карты, то в дальнейшем с использованием даже лучших программ и железа будет очень проблематично вычистить весь шум и погрешности, которые были внесены на этапе записи. К счастью производители полупрофессионального или профессионального звукового оборудования подобным не грешат.

Последняя проблема заключается в том, что встроенные звуковые карты попросту не имеют достаточного числа необходимых разъёмов для подключения необходимых устройств. По факту, даже джентельменский набор в виде наушников, и пары мониторов будет попросту некуда подключить, а уж о таких изысках как выходы с фантомным питанием и отдельными регуляторами для каждого из каналов и вовсе придётся забыть.

Итого : первое что нужно определить для дальнейшего выбора типа звуковой карты – это то, чем мастер будет заниматься. Вполне вероятно, что для черновой обработки, когда нет нужды записывать в высоком качестве или для имитации «ушей» конечного слушателя может быть достаточно встроенной или внешней, но относительно дешевой звуковой карты. Также это может пригодиться для начинающих музыкантов, если им не лень разбираться с уменьшением задержек при real-time обработке. Для мастеров, которые занимаются исключительно офлайн обработкой, следует не заморачиваться в уменьшении задержек и акцентировать внимание на устройства, которые будут реально выдавать положенные им герцы и биты. Для этого не обязательно покупать сверх дорогую звуковую карту, в самом дешевом варианте может подойти более-менее адекватная «игровая» звуковая. НО, акцентирую внимание на том, что драйвера для таких звуковых карт пытаются улучшить звучание определенным образом, что недопустимо, поскольку для обработки необходимо получить звук как можно более чистый и сбалансированный с минимальным вкраплением драйверного «улучшайзинга».

Однако, если Вам, как мастеру, необходимо устройство, которое будет отвечать требованиям по качеству записываемого-воспроизводимого сигнала, а также по скорости обработки этого сигнала – тут придётся или доплатить, получив аппарат надлежащего качества или выбрать 2 чем можно пожертвовать: высокое качество, низкая цена, высокая скорость.

Прим. Ред.: Если вы музыкант, и не хотите разбираться во всех сложностях современной обработки — заказывайте сведение и мастеринг в нашей студии, и мы сделаем все необходимое, чтобы Вы получили качественный материал! ->