Звуковая карта, ее применение

Еще один игрок на рынке 3D звука - компания QSound пока имеет сильные позиции только в области воспроизведения звука через наушники и две колонки. При этом свои алгоритмы для воспроизведения 3D звука через две колонки и наушники (в основе лежат HRTF) QSound создает исходя из результатов тестирования при прослушивании реальными людьми, т.е. не довольствуется математикой, а делает упор на восприятие звука конкретными людьми. И таких прослушиваний было проведено более 550000! Для воспроизведения звука через четыре колонки QSound использует панорамирование, т.е. тоже, что было в первой версии CMSS. Такая техника плохо показала себя в играх, обеспечивая слабое позиционирование источников звука в вертикальной плоскости.

Компания Aureal привнесла в технологии воспроизведения 3D звука свою технику Wavetracing. Мы уже писали об этой технологии, вкратце, это расчет распространения отраженных и прошедших через препятствия звуковых волн на основе геометрии среды. При этом обеспечивается полный динамизм восприятия звука, т.е. полная интерактивность.

Итак, подведем итоги. Однозначный вывод состоит в том, что если вы хотите получить наилучшее качество 3D звука, доступное на сегодняшний день, вам придется использовать звуковые карты, поддерживающие воспроизведение минимум через четыре колонки. Использование только двух фронтальных колонок - это конфигурация вчерашнего дня. Далее, если вы только собираетесь переходить на карты с поддержкой четырех и более колонок, то перед вами встает классическая проблема выбора. Как всегда единственная рекомендация состоит в том, чтобы вы основывали свой выбор на собственных ощущениях. Послушайте максимально возможно число разных систем и сделайте именно свой выбор.

Теперь посмотрим, с каким багажом подошли ведущие игроки 3D звукового рынка к сегодняшнему дню и что нас ждет в ближайшем будущем.

EAR

EAR - в текущей версии IAS 1.0 реализована поддержка воспроизведения DS3D, A3D 1.0 и EAX 1.0 через четыре и более колонок. За счет воспроизведения через четыре и более колонок, мозг слушателя получает дополнительные сигналы для правильного определения местоположения источников звука в пространстве.

Этой осенью ожидается выход IAS 2.0 с поддержкой DirectMusic, YellowBook, EAX 2.0 и A3D 2.0, force-feed back (мы сможем чувствовать звук, а именно давление звука, громкость и т.д.), декодирование в реальном времени MP3 и Dolby/DTS, будет реализована поддержка ".1" канала (сабвуфера). Кроме того, в IAS 2.0 будет реализовано звуковое решение, не требующее наличие звуковой карты (cardless audio solution) для использования с полностью цифровой системой воспроизведения звука, например с USB колонками или в тандеме с домашней системой Dolby Digital.

Главные достоинства IAS от EAR:

* Один интерфейс для любой многоколоночной платформы, обеспечивающий одинаковый результат вне зависимости от того, как воспроизводится звук при использовании специального API.

* Имеется поддержка воспроизведения через две колонки (для старых систем),

если многоколоночная конфигурация недоступна.

* Пользователь может подключить свой компьютер к домашней звуковой системе (Dolby Digital и т.д.) и IAS будет воспроизводить звук без необходимости какой-либо модернизации.

Итак, по сравнению с конкурентами, IAS работает на любой платформе и не требует специального аппаратного обеспечения. При этом IAS использует любое доступное аппаратное обеспечение и обеспечивает пользователю наилучшее качество звука, которое доступно на его системе. Только вот остановит ли свой выбор пользователь на этой технологии, это большой вопрос. С другой стороны, для использования IAS не нужно покупать специальных звуковых карт.

Sensaura

Sensaura - компания занимающаяся созданием технологий. Производители звуковых чипов лицензируют разработки Sensaura и воплощают их в жизнь. В чипе Canyon3D от ESS будет реализована поддержка современных технологий Sensaura, которые должны обеспечить слушателем 3D звук на современном уровне, т.е. позиционируемый в пространстве и с воспроизведением через четыре и более колонок. За воспроизведение через четыре и более колонок отвечает технология MultiDrive, которая реализует HRTF и алгоритмы Cross-talk cancellation. Многообещающе выглядят технологии ZoomFX и MacroFX. Кроме того, Sensaura поддерживает воспроизведение реверберации через EAX от Creative, равно как и через I3DL2, а также эмулирует поддержку A3D 1.х через DS3D.

Первым звуковым чипов, который реализует технологию MultiDrive на практике, является Canyon3D от ESS Technology, Inc. Более подробную информацию о чипе Canyon3D можно найти на официальном сайте www.canyon3d.com.

Первая карта на базе чипа Canyon3D называется DMX и производит ее компания Terratec.

Как только эта карта попадет к нам на испытания, мы представим на ваш суд обзор. Заметим только, что на этой карте будут сразу оба типа цифровых выходов S/PDIF коаксиальный (RCA) и оптический (Toslink), и один цифровой вход. Так что продукт обещает быть очень интересным.

Creative

Creative - занимается совершенствованием своего движка реверберации. В итоге в свет выйдет EAX 3.0, который должен добавить больше реализма в воспроизводимый звук. Никто не спорит, что реверберация это хорошо, что именно она обеспечивает насыщенное и живое звучание. При этом Creative упорно не собирается вести разработки в области геометрии акустики. Кстати, Microsoft объявила о намерении включить EAX в состав DirectSound3D 8.0. С другой стороны, есть неподтвержденные слухи, что EAX 3.0 будет закрытым стандартом. Интересно, изменит ли Creative свою позицию со временем? Пока же в новых версиях EAX нам обещают больше реализма и гибкости в настройках реверберации и моделировании звуковой среды для конкретных объектов и помещений, плюс плавные переходы от одной заранее созданной звуковой среды к другой при движении слушателя в 3D мире. Будут улучшения в области воспроизведения эффектов окклюзии и обструкции. Обещают и поддержку отраженных звуков, но без учета геометрии и более продвинутую дистанционную модель. Вообще, я не удивительно, если Creative лицензирует MacroFX и ZoomFX у Sensaura. Что касается моделирования звука на основе физической геометрии среды, то Creative очень усиленно отрицает для себя возможность поддержки такого метода. Хотя, если поднять архивы и посмотреть первый пресс-релиз о будущем чипе Emu10k1, то вы будете удивлены. Там говорится именно об использовании физической геометрии среды при моделировании звука. Потом планы изменились. Кто помешает Creative вновь изменить планы? Особенно если учесть появление в ближайшее время движка реверберации от Aureal. Вряд ли Creative не сделает ответного хода.

QSound

QSound ведет работы по созданию новой технологии воспроизведения 3D звука через четыре и более колонок. Зная пристрастия QSound, можно предположить, что в основу новой технологии опять лягут результаты реальных прослушиваний. QSound, как и Sensaura занимается именно технологиями, которые воплощают в виде чипов другие компании. Так, чип Thunderbird128 от VLSI воплощает в себе все последние достижения QSound в области 3D звука, при этом Thunderbird128 это DSP, а значит, есть все основания ожидать последующей модернизации. Стоит упомянуть, что QSound, подобно Creative считает, что главное в 3D звуке это восприятие слушателем окружающей атмосферы игры. Поэтому QEM (QSound Environmental Modeling) совместима с EAX 1.0 от Creative. Следует ожидать, что QEM 2.0 будет совместима с EAX 2.0. Отметим, что QSound славится очень эффективными алгоритмами и грамотным распределением доступных ресурсов, неслучайно именно их менеджер ресурсов был лицензирован Microsoft и включен в DirectX.

Aureal

С Aureal все более-менее понятно. В ближайшем будущем нам обещают дальнейшее улучшение функциональности A3D, мощный движок реверберации, поддержку HRTF на четырех и более колонках. Кроме того, есть вероятность, что Aureal начнет продавать свои карты под своей маркой. Кстати, осенью должны начаться продажи супер колонок под маркой Aureal.

Мы упомянули основные разработки в области 3D звука, которые применяются в компьютерном мире. Есть еще ряд фирм с интересными решениями, но они делают упор на рынок бытовой электроники, поэтому мы не стали в данной главе рассказывать о них.

С развитием компьютерной индустрии звука, можно в дальнейшем прогнозировать, что будущие звуковые карты и звуковые интерфейсы позволят разработчикам игр создавать потрясающие своей реальностью и производимым впечатлением эффекты. Библиотеки HRTF будут все дальше совершенствоваться. Возможно, чипы звуковых карт будут поддерживать декодирование AC-3 и других форматов цифрового звука. Звуковые карты будут поддерживать подключение более четырех колонок. Широкое распространение получат цифровые интерфейсы и цифровые подключения. Отдельной веткой будут развиваться дешевые решения на базе AMR. Пользователю лишь, остается самая сложная часть, выбрать именно тот продукт, который устроит его по всем параметрам. Не следует забывать, что звук каждый слышит по-своему, поэтому, только послушав самостоятельно, человек составит правильное мнение о звуковой карте и звуковых технологиях.

Заключение

Мы живем сейчас, именно в том времени, когда, ни одна прогрессивная технология не останавливается на промежуточном результате, а продолжает плодотворно развиваться. Особенно это касается разработки новых средств multimedia. Ведь, как мы уже выяснили, без них нельзя представить ни один крупный проэкт. Поэтому, разработчики, не боясь вкладывают свои средства в их создание, а пользователи охотно преобретают, руководствуясь красочными "плодами" рекламы.

Так, например, развитие систем окружающего 3D-звука пока идет лишь по пути создания красивой акустической иллюзии, за счет более или менее удачного обмана физиологии нашего слуха. Следующим логическим шагом в этом направлении может стать интерактивное аудио, в основу которого положено адекватное реагирование на изменение акустических свойств помещения с целью имитации акустики всемирно знаменитых концертных залов. То есть, в будующем, неплохо будет иметь дома отдельную комнату для аудиовидеоланча, скроенную по принципу срезов золотых сечений, с натяжными звукокорректирующими гобеленами XVII века, скромными персидскими коврами и парочкой древнеримских статуй в качестве дробилки стоячих волн. Но подобное слегка не по карману, странствующему по мукам аудиофилу. Очевидно и то, что даже наличие идеальной звуковой камеры не всегда помогает ощутить атмосферу зала, близкую к реальной, а интерактивная цифровая модель (по крайней мере, теоретически) это сделать должна.

Что касается будущего цифровой музыки, то сейчас организация MPEG работает над стандартом MPEG-4, в котором используется принципиально новый подход как к аудио-, так и к видеокомпрессии. MPEG-4, как и MIDI, позволяет не просто воспроизводить, а синтезировать музыку. Но в отличае от MIDI, звуки в программе MPEG-4 - не простые образцы. Этот способ синтеза музыки получил название "метода Колмогорова". Кроме того, MPEG-4, будет сочетать два языка прграммирования, используемых в цифровом аудио. Один из них SAOL, применяется для обычного компьютерного аудио, а другой, SASIL, поддерживае MIDI. В своей простейшей форме

MPEG-4 генерирует звук как файлы WAV, но файл MPEG-4 будет гораздо меньше.

Ну, и наконец, применение звуковой карты будет заключаться не в обыденной записи/воспроизведении звука, а в чем нибудь более оригинальном, как например, в использовании ее в качестве элемента оптико-электронного измерительного прибора.

Звуковая карта, представляет собой высококачественный измеритель переменного напряжения, сопряженный с аналого-цифровым преобразователем. Игровой же порт, по определению, является устройством для измерения сопротивления переменных резисторов, находящихся в джойстике. На этом принципе и основано ее применение в качестве исследователя затвора фотокамеры. То есть, следует подключить первый попавшийся фотодиод к микрофонному входу звуковой карты и получится прибор для измерения светового потока, падающего на чувствительный элемент. Теперь, направив световой пучок, например, от проектора для диапозитивов, на объектив фотокамеры, можно откинуть заднюю крышку и, расположив фотодиод в фокальной плоскости объектива, измерить время срабатывания затвора. Для шторно-шелевого затвора удобнее объектив снять и расположить фотодиод вблизи шторки.

И, наверняка, таких моментов будет огромное множество. Нам остается только подождать…

Используемая литература

1. Занимательное путешествие в мир MP3/ CD КОМПЬЮТЕР ПРЕСС 4'99.

2. Звуковые карты/ CD КОМПЬЮТЕР ПРЕСС 1'99.

3. Программы для работы со звуком и музыкой/ CD КОМПЬЮТЕР ПРЕСС 11'99.

4. Cakewalk Pro Audio 8/ INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

5. Sound Forge 4.0/ INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

6. Как самому написать музыку/ INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

7. Может ли владелец ПК со звуковой платой считаться композитором? / INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

8. Создание MIDI/ INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

9. Характеристики MIDI/ INTERNET:http//www.iXBT.ru

10. Звуковая карта как элемент оптико-электронного измерительного прибора / INTERNET:http//www.iXBT.ru

11. Описание интерфейса MIDI/ INTERNET:http//www.iXBT.ru

12. Тестирование программных MP3-проигрывателей / INTERNET:http//www.iXBT.ru

13. Технология создания позиционируемого 3D звука/ INTERNET:http//www.iXBT.ru

14. Функционирование звуковых плат/ INTERNET:http//www.cit.org.by/ musicwarez

15. Вслушайтесь в завтрашний день// Компьютерра. 1999 №12.

16. Из аналога в цифру и обратно// Компьютерра. 1999 №30-31.

17. Цифра и звук// Компьютерра. 1999 №30-31.

18. Цифровая запись музыкальных CD// Компьютерра. 1999 №30-31.

19. Звуковое будущее// Компьютерра. 1999 №45.

20. Эффект виталия палыча или, первые миди впечатления// Компьютерра. 1997 №46.

21. MP3 - магия звуков//МИР ПК. 1999 №10

22. Музыкальные конструкторы// ПОДВОДНАЯ ЛОДКА. 1998 №12

23. Играй, музыкант!// Софт маркет. 1997 №23

24. Музыкальная шкатулка нашего времени// Софт маркет. 1997 №23

25. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Изд.7-е, переработанное и дополненное. -М.:ИНФРА-М, 1999.