Реферат: Звуковые системы IBM PC

набора синусообразных волн, - в его распоряжении  находится  спе-

циальная библиотека размером около 6M, инструменты из которой  он

может загружать в процессе воспроизведения.

 Поддерживаемые входные устройства :

 - Microphone,

 - Audio Line In.

 Поддерживаемые выходные устройства :

 - Audio Line Out,

 - Amplified Audio Out,

 - speed compensating joystick (up to 50 Mhz),

 - general MIDI (requires optional MIDI adapter),

 - SCSI CD-ROM (requires optional SCSI interface card).

 GUS не является SB-совместимой картой и не поддерживает стандар-

та SB или Adlib. Некоторая совместимось, однако может  быть  дос-

тигнута путем программной эмуляции с помощью специальных  драйве-

ров SBOS (Sound Board Operating System),  поставляемых  вместе  с

GUS'ем. Однако на практике, удовлетворительная работа SBOS  явле-

ние скорее случайное, чем закономерное. Кроме  того  SBOS  значи-

тельно замедляет работу процессора, что делает практически непри-

годным GUS для работы multimedia приложения, написанных  исключи-

тельно для SB. Все же исключительные звуковые качества GUS'я зас-

тавили производителей программного обеспечения включать  драйверы

для этой карты в свои изделия. И хотя поддержка стандарта GUS еще

не стало таким-же обычным делом, как и поддержа стандарта SB,  но

не вызывает никакого сомнения, что второй по значимости после  SB

является карта GUS.

 Проблемы продвижения GUS на современный игровой рынок  затрудне-

но тем, что в настоящее время 45% игр пишется на Miles Design AIL

2.0 - 3.15, 50% на HMI SOS 3.0  -  4.0,  остальные  5%  на  само-

пальных звуковых библиотеках. Как следует поддерживать GUS научи-

лась только AIL 3.15 и то только почти. До этого (AIL  3.0-,  HMI

4.0-) перед загрузкой игры запускалась  LOADPATS.EXE  или  что-то

подобное (MEGAEM...), которая грузит все  (!!!)  тембры,  которые

использует данная игра ( а всего в стандартной 512-и  килобайтной

памяти GUS'я помещается 30-50 тембров ), в AIL 3.15 чуть-чуть гу-

маннее - тембры грузятся по мере надобности (почти) но  не  выгру-

жаются(!!), таким образом ситуция сводится  к  предыдущей.  Я  уж

молчу что оригинальные  тембры  используют  редкие  единицы  фирм

производителей и очень хорошо понимаю  остальных  -  ради  одного

GUS'а покупать тембры и "перетягивать" музыку нет смысла. Hе  го-

воря уже о проблемах производителей с созданием музыки под  стан-

дартные тембры и придумывании, как бы их запихнуть в 512/256K.

7. The Roland LAPC-1 and SCC-1

The Roland LAPC-1 это полупрофессиональная звуковая карта,  бази-

рующаяся на Roland MT-32Module. LAPC тождественнен MIDI-интерфей-

су на PC-картах. Он содержит 128 инструментов. LAPC-1  использует

комбинированный способ построения звучания  ноты  :  каждая  нота

состоит из 4 "partials", каждый из которых может быть самплом или

простой звуковой  волной.  Общее  число  partials'ов  ограниченно

32'я, следовательно одновременно может играть всего 8  инструмен-

тов,также присутствует 9-ый канал для перкуссии. Помимо 128-и ин-

струментов LAOC-1 содержит 30 перкуссионных звуков и 33  звуковых

эффекта. The SCC-1 это дальнейшее развитие LAPC-1. Подобно LAPC-1

он содержит MPU-MIDI интерфейс, но в в свою очередь является пол-

ноценным WS-синтез картой. Он содержит 317 самплов  (  патчей  ),

зашитых во внутреннюю память  ROM.  Патч  может  состоять  из  24

partials'ов, но большинство патчей состоят из одного  partials'a.

Одновременно может быть проигранно 15 инструментов и одна перкус-

сия. Хотя возможность изменения внутренних  самплов  отсутствует,

это в какой-то мере компенсируется наличием двух звуковых  эффек-

тов : hall и echo. Одним из самых серьезных недостатков карт  се-

мейства Roland является то,  что  ни  одна  из  них  не  оснащена

DAC/ADC, и не содержит контроллера CD-ROM, что  делает  невозмож-

ным ее применение в системах multimedia, удовлетворяющих стандар-

ту MPC.

 Качество звучания LAPC-1 очень высоко. Некоторые патчи (  подоб-

но пианино или свирели ) превосходят по качеству аналогичные  ин-

струменты GUS'я. Качество воспроизводимых звуковых эффектов  так-

же очень высоко. Качество звука SCC-1 можно признать  просто  вы-

дающимся. Что заставляет признать карты Roland одними  из  лучших

для создания профессиональной инструментальной музыки, однако они

полностью непригодны для эксплуатации их в  системах  multimedia.

Кроме того карты Roland не обладают  совместимостью  ни  с  одним

современным звуковым стандартом.

8. Другие карты

  Adlib Gold 1000

  Adlib и SB совместимая карта с SCSI и MIDI-интерфейсом.

  Базируется на микросхеме Yamaha OPL-3 FM. 20 каналов.

  Улучшенное качество звука по сравнению с оригинальным Adlib'ом.

  12-и битовый самплинг и игра на частоте до 44.1 KHz.

  Adlib Gold 2000

  Подобно Adlib Gold 1000, но осуществляет 16-и битовый самплинг.

  Thunderboard

  Базируется на микросхеме Yamaha YMF3812 FM. 11 каналов.

  8-ми битовое моно звучание на частоте до 22 KHz. Совместима  со

  стандартом SB. Содержит MIDI-интерфейс.

  ATI-Stereo F/X

  Adlib и SB совместимая карта, базирующаяся на микросхеме

  Yamaha YM3812FM. 11 каналов. 8-ми битовое  стерео  звучание  на

  частоте до 44.1 KHz. Содержит MIDI-интерфейс.

  Turtle Beach MultiSound

  Базируется на микросхеме Motorola 56001 DSP. Содержит 384 16-ти

  битовых самплов. 15 каналов.  Спецэффекты.  Стерео  звучание  на

  частоте до 44.1 KHz. Не совместима ни с каким другим стандартом.

  AudioBahn 16 from Genoa Systems

  Базируется на микросхеме Arial from Sierra semiconductor.

  Adlib и SB совместимая карта c SCSI и MIDI-интерфейсом.  Содер-

  жит 1M самплов в ROM. 32 канала. 16-ти битовое стерео  звучание

  на частоте до 44.1 KHz.

                        Сводная таблица

   Дав выше обзор нескольких звуковых плат, каждая из которых от-

ражает свое направление в развитии индустрии  multimedia,  и  яв-

ляется в какой-то мере концептуальной, мы теперь  приведем  свод-

ную таблицу из "обычных" звуковых устройств, каждому  из  которых

дадим только краткую характеристику.

 ┌──────────────────────────┬──────────────────┬────┬────┬───────┐

 │ SoundCard                │Compatible        │Bits│ KHz│ Mode  │

 ├──────────────────────────┼──────────────────┼────┼────┼───────┤

 │ Adlib                    │Adlib SoundCard   │  6 │ 44 │ Mono  │

 │ ATI Stereo FX            │SoundBlaster      │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ AudioTrix Pro            │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Beethoven ADSP-16        │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Cardinal Pro-16          │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Compaq Business Audio    │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Covox/DAC8               │Covox/DAC8        │  8 │ 44 │ Mono  │

 │ Diamond Sonic Sound LX   │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Echo Personal Sound Sys  │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Ensonic SoundScape S-2000│Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Escom Mozart 16          │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Genius Sound Maker 12E   │Sound Blaster     │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ Genius Sound Maker 16E   │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Grand Sound 16 Pro       │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Gravis Daughterboard Card│Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Gravis MAX               │Gravis UltraSound │ 16 │ 44 │ Stereo│

 │ Gravis UltraSound        │Gravis UltraSound │ 16 │ 44 │ Stereo│

 │ LaserWave Nucleus 16     │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ LaserWave Supra 16       │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ LogiTech Soundman 16     │Pro Audio Spectrum│ 16 │ 44 │ Stereo│

 │ LogiTech Soundman Games  │SoundBlaster Pro  │  8 │ 44 │ Stereo│

 │ Maestro 32               │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Master Boomer            │SoundBlaster      │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ Media Concept 2.0        │SoundBlaster      │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ MiroSound PCM1 Pro       │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Mozart 128               │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Mozart Sound System      │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ OPTi MAD16               │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Orchid SoundWave 32      │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Paradise 16-DSP          │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ PC Internal Speaker      │PC Speaker        │  6 │ 44 │ Mono  │

 │ Premium/Pro 3D           │SoundBlaster Pro  │  8 │ 22 │ Stereo│

 │ Pro Audio Spectrum 16    │Pro Audio Spectrum│ 16 │ 44 │ Stereo│

 │ Sound Blaster 16/16ASP   │SoundBlaster 16   │ 16 │ 44 │ Stereo│

 │ Sound Blaster 1.x        │SoundBlaster      │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ Sound Blaster 2.x        │SoundBlaster      │  8 │ 44 │ Mono  │

 │ Sound Blaster AWE32      │Sound Blaster16   │ 16 │ 44 │ Stereo│

 │ Sound Blaster Pro        │SoundBlaster      │  8 │ 44 │ Stereo│

 │ Sound Booster            │SoundBlaster      │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ Sound Expert Delux 16    │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Sound Expert Delux ][    │SoundBlaster      │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ Sound Expert DeluxWave32 │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Sound Forte 16SB-MCD     │SoundBlaster16    │ 16 │ 44 │ Stereo│

 │ Sound Galaxy BX ][ Extra │SoundBlaster      │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ Sound Galaxy Nova 16 Ext │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Sound Galaxy NX Pro 16   │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Sound Galaxy NX Pro 16   │SoundBlaster Pro  │  8 │ 22 │ Stereo│

 │ Sound Galaxy NX Pro      │SoundBlaster Pro  │  8 │ 22 │ Stereo│

 │ Sound Galaxy WaveRider32+│Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Sound Plus ES688         │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Sound Station 16         │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Sound Station Classic    │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Sound Vision 16AISP      │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Stereo-on-1              │Stereo-on-1       │  8 │ 44 │ Stereo│

 │ SuperWave 32             │SoundBlaster      │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ ThunderBoard             │SoundBlaster      │  8 │ 22 │ Mono  │

 │ Turtle Baech Tropez      │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ Windows Sound Syste      │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 │ WISE 16N+                │Win Sound System  │ 16 │ 48 │ Stereo│

 └──────────────────────────┴──────────────────┴────┴────┴───────┘

              ТХХ ЗВУКОВЫХ ПЛАТ : ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

  Перед тем как перейти к следующему  разделу,  который  затраги-

вает практические вопросы приобретения звуковой платы,  необходи-

мо оговорить ряд терминов :

 Частотная характеристика (  FrequencyResponse )

 Показывает насколько хорошо звуковая система воспроизводит  звук

во всем частотном диапазоне. Идеальное устройство должно одинако-

во передавать все частоты от 20 до 20000 Гц. И хотя  на  практике

на частотах выше 18000 и ниже 100 может наблюдаться снижение  ха-

рактеристики на величину -2дБ из-за наличия фильтра  высоких/низ-

ких частот, однако считается что отклонение ниже -3дБ недопустимо.

 Отношение сигнал/шум ( S/N Ratio )

 Представляет собой отношение значений (  в  дБ  )  неискаженного

максимального сигнала платы к уровню шумов электроники, возникаю-

щих вы собственных электрических схемах платы.  Так  как  человек

воспринимает шум на разных частотах по-разному, была  разработана

стандартная сетка А-взвешивания, которая  учитывает  раздражающий

уровень шума. Это число обычно и имеется ввиду, когда  говорят  о

S/N Ratio. Чем это соотношение выше, тем звуковая система  качес-

твеннее. Снижение этого параметра  до  75  дБ  недопустимо.

 Шумык вантования

 Остаточные шумы, характерные  для  цифровых  устройств,  которые

возникают из-за неидеального преобразования сигнала  из  аналого-

вой в цифровую форму. Этот шум может быть измерен только  в  при-

сутствии сигнала и показывается как уровень  (  в  дБ  )  относи-

тельно максимально допустимого выходного сигнала. Чем меньше этот

уровень, тем качество звука выше.

 Суммарные нелинейные  искажения

( total harmonic distortion + noise )

Отражает влияние искажений, вносимых аппаратурой усиления звука и

шумов, генерируемых самой платой. Он измеряется  в  процентах  от

уровня неискаженного выходного сигнала. Устройство с уровнем  по-

мех более 0.1% не может считаться качественным.

 Разделение каналов

 Просто число, показывающее до какой степени левый и правый кана-

лы остаются взаимно независимыми.  В  идеале  разделение  каналов

должно быть полным ( абсолютный стереоэффект ), однако на практи-

ке наблюдается проникновение сигналов из одного канала в  другой.

На качественном stereo-device разделение каналов не  должно  быть

меньше 50 дБ.

 Динамический диапазон

 Выраженная в дБ разность между max и min сигналом, которая  пла-

та может пропустить. Обычно динамический диапазон  измеряется  на

частоте 1Khz. В идеальной цифровой аудиосистеме динамический диа-

пазон должен быть близок к 98дБ.

 Интермодуляционные искажения

 Выраженное в процентах отношение амплитуд искажений и  тест-сиг-

нала. Всегда, когда сигнал две или более негармонические частоты,

будут возникать побочные искажения в  виде  паразитных  гармоник,

генерируемых усилителем. Чем ниже уровень  искажений  тем  лучше.

Качественные звуковые устройства имеют интермодуляционные искаже-

ния не выше 0.1%.

 Потенциальное  усиление

 Максимальный коэффициент усиления,  обеспечиваемый  предусилите-

лем звуковой платы. Желательно иметь высокое потенциальное усиле-

ние при низком входном напряжении. Низким считается напряжение в

0.2В, которое соответствует типичному выходному сигналу  бытового

магнитофона.

                      КАКУЮ ПЛАТУ ВЫБРАТЬ ?

   Как можно было увидеть выше в данный момент на рынок  выброше-

но просто огромное число звуковых систем для персональных компью-

теров. Следовательно выбор звуковой платы становиться  делом  не-

легким, ведь каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, и

не существует абсолютных фаворитов, как и абсолютных  аутсайдров.

И все же возьмем на себя смелость, в  заключение,  дать  несколько

советов тем, кто собрался оснастить  свой  компьютер  современной

звуковой системой.

 1. В любом случае следует остановить свой выбор на 16-и  битовой

    звуковой плате, которая поддерживает частоту  дискретизации  не

    менее 44Khz. Это даст вам потенциальную  возможность  слушать

    звук с качеством CD-диска.

 2. Если вы  собираетесь  оснастить  свой  компьютер  накопителем

    CD-ROM, то желательно что бы выбранная вами  звуковая  карта

    уже несла на себе контроллер CD-ROM'a,  выбранной  вами  кон-

    струкции.

 3. Ну и наконец следует определиться для каких целей вам  необхо-

    дима  звуковая  система,  насколько  высокие  требования   вы

    пред'являете к звуковой карте и какой суммой денег вы  можете

    пожертвовать. Все это заставляет разбить все множество звуко-

    вых плат на несколько классов. Внутри каждого  класса  звуко-

    вые системы обладают примерно одинаковым качеством, что значи-

    тельно облегчает выбор.

 Level 1 ( Ultra Quality )

 К этому классу относятся звуковые системы экстра-класса, пригод-

ные для создания профессиональных произведений и для работы в лю-

бой области multimedia. Если вас кроме качества больше ничего  не

интересует, то это для вас.

 Level 2 ( Hi-Fi Quality )

 Карты, принадлежащие к этому классу,  великолепно  подходят  для

большинства видов работ с multimedia, игр, образовательных  прог-

рамм. Они обладают высоким качеством при приемлемой цене.

 Level 3 ( Medium Quality )

 Если ваш ребенок просит звуковую плату, что бы было  веселее  иг-

рать в D00M или Tie Fighter, и за  ним  не  наблюдается  талантов

юного музыкального дарования, то покупка платы этого класса  дос-

тавит уму просто массу удовольствия.

         Сравнительные ТТХ звуковых плат разных классов

 ┌──────────────────────┬────────────┬────────────┬────────────┐

 │ Параметр             │  Level 1   │  Level 2   │  Level 3   │

 ├──────────────────────┼────────────┼────────────┼────────────┤

 │ Частотная хар-ка, Гц │ 20 - 19000 │ 40 - 17000 │ 60 - 15000 │

 │ THD + N,          %  │   0.05     │    0.1     │    0.2     │

 │ S/N Ratio,        дБ │   -75дБ    │   -60      │    -50     │

 │ Разделение каналов,дБ│   -65      │   -60      │    -50     │

 │ Интермод. искажен. % │   0.01     │   0.03     │    0.1     │

 │ Шумы квантования, дБ │   -70      │   -60      │    -50     │

 └──────────────────────┴────────────┴────────────┴────────────┘

             Типичные представители разных классов

  Level 1  ( ориентировочная цена $400 и выше )

  - Turtle Beach MultiSound Montrey

  - Turtle Beach Tropez

  Level 2  ( ориентировочная цена около $200 )

  - Advanced Gravis UltraSound Max

  - Creative Labs SoundBlaster AWE32 Value Edition

  - Creative Labs SoundBlaster AWE32

  - Media Magic Telemetry-32

  Level 3  ( ориентировочная цена $100 и ниже )

  - Creative Labs SoundBlaster 16 Value Edition

  - Media Vision Premium 3-D

  - Media Vision Pro 3-D

  - Orchid SoundWave 32+

  Выбор за вами !

                СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 1. P.Norton "Programmer's guide to the IBM PC"

    - Microsoft Press 1985

 2. Толковый словарь по вычислительным системам / под редакцией

    В.Иллингуорта и др. - М, Машиностроение, 1989

 3. PC Magazine/Russian edition, 07.95

    - SK Press, Moscow

 4. Sound Card review by Jerry van Waardenberg

    - comp.sys.ibm.pc.soundcard

 (c) Copyright by (cs) BREDcorp. 1995                         v0.1

 (c) Used text editor Word&Deed v7.15 by A.Gutnikov