ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЗВУК
Звук представляет собой колебания физической среды (обычно воздуха) частотой приблизительно
20…20 000 Гц, все современные системы обработки звука основаны на преобразовании этих колебаний в элек-
трический сигнал, последующей его (аналоговой или цифровой) обработки и вывода вновь в виде колебаний
физической среды. Эффект стереофонии достигается временной разницей колебаний, легко улавливаемой бла-
годаря наличию приблизительно 20-сантиметровой базы между приёмниками аудиоинформации − ушами (раз-
ница порядка 7 ⋅ 10
–4
с).
В самом начале своей истории компьютер фирмы IBM был оснащён примитивным динамиком, позволяв-
шем (посредством драйвера SPEA-
KER.DRV) воспроизводить звуки (одновременно) одного тона без регулировки уровня звука; именно в это вре-
мя были разработаны основные принципы преобразования звука для бытовых компьютеров.
5.1. ИСТОРИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ЗВУКА
История развития компьютерного стереозвука тесно связана с лидером в этой области − компанией Crea-
tive Labs. Первый опыт на рынке
PC-звука для этой тогда ещё мало кому известной азиатской фирмы был неудачным, хотя её изделие на то вре-
мя (1988) представляло большой интерес и было достаточно оригинальным. Оно состояло из 12-голосого FM-
синтезатора Creative Music System (CMS), аналого-цифрового и цифроаналогового преобразователей (АЦП и
ЦАП); в комплект поставки входили программы собственной разработки для создания и редактирования музы-
ки (CMS Composer, CMS Intelligent Organ и CMS Multimedia Presenter).
В то же самое время североамериканская фирма AdLib выпустила
относительно дешёвую звуковую плату с FM (Frequency Modulation −
частотная модуляция) синтезатором. В результате AdLib наравне с
PC-спикером стал стандартом на звук для PC и получил поддержку у производителей игр.
В этой ситуации Creative выпустила недорогую звуковую карту на основе OPL2 от Yamaha, превосходя-
щую AdLib по функциональным возможностям и совместимую с ней аппаратно. Так на свет появилась звуковая
карта (а с ней и стандарт) Sound Blaster. В отличие от AdLib, который лишь воспроизводил MIDI-мелодии, зву-
ковые карты Sound Blaster уже имели 8-битные АЦП и ЦАП. Затем выпускается несколько улучшенный вари-
ант карты − Sound Blaster Pro − с полноценным стерео с частотой дискретизации до 22 кГц. В 1991 году Sound
Blaster Pro фирмой Microsoft включается в спецификацию МРС (мультимедийный персональный компьютер).
Далее Creative выпускает 16-битную звуковую карту под названием Sound Blaster 16 с FM-синтезатором
OPL3 и возможностью записи и вос-
произведения цифрового звука с частотой дискретизации 44,1 кГц. В такт с расширением рынка растёт и множе-
ство вариаций на тему Sound Blaster 16 (звуковые карты SB 16, SB 16 Vibra, SB 16 ASP, SB 16 Value, SB 16 Pro,
SB16 PnP, SB16 SCSI и т. п.).
В то же время начинают появляться WT (WaveTable) синтезаторы. Звуковые карты с таким синтезатором
отличались более высоким качеством звука: если FM-синтезатор использовал модуляторы, то WT синтезировал
звуки реальных музыкальных инструментов, образцы которых хранились в постоянном или оперативном запо-
минающем устройстве (ПЗУ, ОЗУ) платы или загружались в системное ОЗУ по мере необходимости с жёсткого
диска; для некоторых FM-плат начали выпускаться дочерние платы с ПЗУ для инструментов (так называемые
Wave Table daughter-
board), которые подключались к основной через её специальный разъём Future или разъём MIDI-порта. Всё это
заставляет Creative искать возможности технологического отрыва своих изделий от армии дешёвых азиатских
поделок, в результате чего в 1993 году была лицензирована технология фирмы Emu – всемирно известного раз-
работчика профессиональных музыкальных технологий. В результате слияния фирма Emu разработала аудио-
процессор EMU8000 (EMU8K), который вывел на долгое время Creative в лидеры по качеству звучания MIDI-
синтезатора и цифровой части. Новая карта на базе EMU8K получила название Sound Blaster AWE32 (Advanced
Wave Effects – продвинутые волновые эффекты, 32 – количество голосов MIDI-синтезатора). При этом была
обеспечена полная аппаратная совместимость с Sound Blaster 16 и даже улучшено звучание за счёт применения
более совершенных АЦП и ЦАП.
Для противопоставления PCI звуковым картам в 1998 году Creative выпускает карту Sound Blaster Live! –
нового семейства звуковых плат. Основой новой карты был звуковой процессор Emu 10K1 (Emu 10001), спо-
собный не только обрабатывать множество звуковых потоков, но и делать это по задаваемой извне программе.
Два миллиона транзисторов и вычислительная мощность, эквивалентная 1000 миллионам операций обычного
процессора в секунду, была вполне достаточной для обеспечения новой технологии 3D звука Emu Environ-
mental Modeling. Новый процессор обеспечивал поддержку 2 – 8 звуковых колонок; обработку звука в соответ-
ствии со свойствами человеческого уха; трассировку звука (расчёт в реальном времени его взаимодействия с
окружающими предметами в результате отражения, поглощения или искажения); эмуляцию A3D (технология
компании Aureal, главного конкурента Creative); одновременную обработку 128 независимых каналов; аппарат-
ный 64-канальный WaveTable синтезатор с 8-точечной интерполяцией образца звучания инструмента (обычно
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
