Принципы работы и характеристики современных плат обработки звука

       Звуковая  картина строится подсистемой DirectSound3D в трехмерном пространстве, где присутствуют звуковые объекты двух видов: произвольное количество пространственных источников (sources) звука с заданными параметрами и один слушатель, воспринимающий звуковые колебания из пространства.

       Источники звука и слушатель являются объектами  в трехмерном звуковом пространстве. Каждый объект имеет следующие параметры: координаты — абсолютные или относительные трехмерные координаты объекта в пространстве, ориентация — направленность объекта (для источника звука ориентация определяет основное направление, в котором излучается звук, а для слушателя — откуда он получает наибольшее количество звуковых сигналов), скорость и направление перемещения — параметры движения источника в пространстве.

       OpenAL (Open Audio Library) — свободно распространяемый кроссплатформенный интерфейс программирования приложений (API) для работы со звуком в 3D пространстве и использование эффектов EAX. Поддерживается компанией Creative. OpenAL создан фирмой Loki Software как инструмент для портирования игр с Microsoft Windows на GNU/Linux. После закрытия компании проект некоторое время разрабатывался сообществом свободного ПО - оно добавило функционал звукового чипсета, встроенного в NVIDIA nForce. Сегодня проект размещён на сервере компании Creative Technology, и по большей части разрабатывается ей. Также проект активно развивают компании Apple, Blue Ripple Sound и сообщество свободного ПО.

       Основные функции библиотеки OpenAL - исходные объекты, аудиобуферы, и единственный слушатель. Исходные объекты включают в себя указатель на буфер, скорость, позицию, направление и интенсивность звука. Слушатель содержит скорость, позицию, направление и общее усиление звука в целом. Буферы содержат аудиоданные в формате PCM в 8-ми либо 16-битном варианте, а также в моно или стерео. Функция рендеринга звука производит необходимые вычисления, такие как определение расстояния, Эффекта Доплера, и так далее.

4.2. EAX и A3D.

       EAX (Environmental Audio Extensions) - это разработанное Creative расширение API (набора команд) Microsoft DirectSound3D, предназначенное для моделирования звукового окружения. EAX позволяет получать звуковые эффекты с учётом затухания и отражения звука, прохождения его через препятствия и поглощения, а также размеров помещения, его звуковых особенностей и т.п. или, другими словами, создать у слушателя ощущение реального аудиомира.

       EAX – это набор пресетов для сигнального процессора DSP в котором указано, какую комбинацию фильтров и эффектов надо применить к данному конкретному аудиопотоку. Такие фильтры и эффекты (эквалайзеры, компрессоры, ревербераторы, фазеры и множество других) реализованы аппаратно. Их набор, а также алгоритмы (а значит – и качество звука, его оттенок) обработки звука зависят от конкретного чипа DSP. EAX – это своеобразный язык, на котором игра (или другое приложение) общается с DSP-чипом, указывая, какой набор эффектов применить для того или иного аудиопотока, выдаваемого DirectSound3D. Конечно, язык этот тесно связан с аппаратными особенностями DSP Creative – таким образом, вполне логично говорить о том, что технология EAX не может быть реализована на сторонних решениях (а значит – и поддерживаться тоже не может), поскольку она просто перестанет быть технологией EAX.

       Конкурент EAX, технология A3D, разработанная компанией Aureal на год раньше, разрабатывалась для симуляторов виртуальной реальности NASA, и по многим параметрам превосходила EAX. Но компания Aureal не выдержала конкуренции и в 2000 году объявила о банкротстве. Aureal была сразу же куплена их конкурентами - Creative, которые затем свернули выпуск Vortex и прекратили дальнейшее развитие стандарта A3D.

       Первой  звуковой платой с технологией EAX была Creative SoundBlaster Live!. С тех пор эта технология претерпела серьезные изменения, в результате на данный момент выпущено пять версий этой технологии, последняя из них используется в карте SoundBlaster X-Fi. В список возможностей технологии EAX 5.0 входят:

• Аппаратная поддержка 128 индивидуальных каналов по 4 эффекта на каждый канал (в EAX 1.0 их было 8).
• EAX Voice (обработка входящего сигнала микрофона).
• EAX PurePath (повышение точности позиционирования виртуальных источников звука).
• Environment FlexiFX (4 слота для эффектов на каждый канал).
• EAX MacroFX (реалистичные эффекты позиционирования на близком расстоянии).
• Environment Occlusion (эффект создаёт впечатление, что источник звука находится в другом месте, за стеной).

       Помимо этих возможностей в EAX 5.0 представлено множество других, перешедших из более ранних версий 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

       В данной работе были рассмотрены основные части и принцип работы современной мультимедийной звуковой платы. Также было подробно рассмотрено устройство звуковой карты Creative Sound Blaster X-Fi. В данной работе не был затронут рынок полупрофессиональных и профессиональных звуковых плат, так как их устройство аналогично устройству мультимедийных, но их отличительные особенности являются отдельной темой для рассмотрения и требуют более профессионального подхода.

       После выпуска в 2005 году рассмотренной в данной работе звуковой платы Sound Blaster X-Fi на рынке устройств данного класса не было замечено каких либо революционных новшеств. Безусловный лидер в данной сфере, компания Creative, не анонсировала с тех пор новых технических решений в отношении звука, однако недавно она объявила о выпуске нового аудио-чипа для установки на материнские платы и в бытовую технику Sound Core 3D, содержащий рассмотренный выше сигнальный процессор DSP Quartet. Это демонстрирует одну из главных тенденций в сфере звуковых плат – все большую популярность набирают встроенные звуковые карты. Безусловный минус данных устройств – плохое качество и ограниченные возможности. Тем не менее, для нетребовательного пользователя это не такой уж и значимый минус по сравнению с очень небольшой ценой, тем более что современные встроенные устройства вполне приемлемы по качеству звучания.

       Возросшая за последние несколько лет популярность портативных персональных компьютеров привела к появлению ещё одной тенденции – спросу на внешние звуковые платы, подключаемые к компьютеру с помощью интерфейсов USB или FireWire. При этом они могут быть как для обычного пользователя, так и профессиональными. Возросшая пропускная способность данных интерфейсов позволяет использовать внешние звуковые карты без значимой потери качества, в результате чего они набирают все большую популярность. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список использованной литературы

       Сетевые ресурсы:

1. Музыченко Е. Как устроена звуковая карта [Электронный    ресурс]. Режим доступа: http://www.n-audio.com/articles/format-6.htm . Дата обращения: 31.05.2011.
2. Управление звуковой картой компьютера [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.radioland.net.ua/contentid-312-page1.html. Дата обращения: 31.05.2011.
3. Хлюпин С. Как развивался звук для ПК: история мультимедийных звуковых плат [Электронный ресурс]. Режим доступа:   http://www.cyberstyle.ru/publications/65-multimedia-zvukovay-karta-plata-creative-audigy-x-fi-vortex-covox-adlib-ess-yamaha-tandy-ibm-terratec-m-audio-esi-aureal.html . Дата обращения: 31.05.2011.
4. Новиков Ю. В. Введение в цифровую схемотехнику [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.intuit.ru/department/hardware/digs/13. Дата обращения: 31.05.2011.
5. Лядов М. Creative SoundBlaster X-Fi. Новое поколение процессоров и звуковых карт Xtreme Fidelity. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ixbt.com/multimedia/creative-x-fi.shtml . Дата обращения: 31.05.2011.
6. Волович Г. Сигма-Дельта ЦАП. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/02_05/stat_56.htm . Дата обращения: 31.05.2011.
7. Калиниченко А., Озеров С. Звуковая карта Creative SoundBlaster X-Fi. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.computerra.ru/terralab/multimedia/237749. Дата обращения: 31.05.2011.
8. Бригиневич Е. Простой микшер из шести резисторов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.qrx.narod.ru/audio/pm_r.htm . Дата обращения: 31.05.2011.
9. Олейник Т. Creative X-Fi: революция, которую заждались. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://itc.ua/articles/creative_x-fi_revolyuciya_kotoruyu_zazhdalis_21018 . Дата обращения: 31.05.2011.
10. Патий Е. X-Fi: имеющий уши да услышит. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://citforum.ru/hardware/articles/x-fi/ .Дата обращения: 31.05.2011.
11. Революционный звук: технологии плат семейства Sound Blaster X-Fi. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.xard.ru/post/11222/default.asp?print=true .Дата обращения: 31.05.2011.
12. Крюков В. В., Воронов И.В. Периферийные устройства (учебное пособие). [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://abc.vvsu.ru/Books/Per_ustr/page0027.asp .Дата обращения: 31.05.2011.
13. Википедия. Отношение сигнал/шум. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D0%B3%D0%BD%D0%B0%D0%BB/%D1%88%D1%83%D0%BC .Дата обращения: 31.05.2011.
14. Википедия. DirectSound. [Электронный ресурс].Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/DirectSound .Дата обращения: 31.05.2011.
15. Википедия. OpenAL. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/OpenAL .Дата обращения: 31.05.2011.
16. Википедия. Environmental Audio Extensions. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Environmental_Audio_Extensions .Дата обращения: 31.05.2011.
17. Википедия. Covox. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Covox .Дата обращения: 31.05.2011.
18. Википедия. A3D. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/A3D.Дата обращения: 31.05.2011.
19. Википедия. Sound Blaster. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Sound_Blaster.Дата обращения: 31.05.2011.
20. Википедия. Звуковая плата. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B0.Дата обращения: 31.05.2011.
21. Без автора. Звуковые карты – руководства покупателя. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.composter.ru/Environ/wa/Main?textid=517&level1=articles .Дата обращения: 31.05.2011.
22. Кузнецов Р., Лядов М. Creative SoundBlaster® Live!™ 24-bit. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ixbt.com/multimedia/creative-live!24bit.shtml .Дата обращения: 31.05.2011.
23. Музыченко Е. Программирование объемного звука в DirectSound3D. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.podgoretsky.com/ftp/Docs/C/Muzychenko/1/ .Дата обращения: 31.05.2011.
24. Без автора. EAX. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.nix.ru/support/faq/show_articles.php?number=533&faq_topics=EAX .Дата обращения: 31.05.2011.
25. Без автора. Звуковое письмо A3D vs EAX. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.hardline.ru/3/33/2106/ .Дата обращения: 31.05.2011.