archive of dispatch
Интернет-проект поддержки музыкантов

Подписка на новости для слушателей и музыкантов

 
<< Назад (статьи по звуку)
Основные понятия

Введение. Любая современная звуковая карта может использовать несколько способов для воспроизведения звука. Одним из простейших способов является преобразование ранее оцифрованного сигнала снова в аналоговый. Глубина оцифровки сигнала (например, 8 или 16 бит) определяет качество записи и, соответственно, воспроизведения. Так, 8-разрядное преобразование обеспечивает качество звучания кассетного магнитофона, а 16-разрядное - качество аудиокомпакт-диска. Аппаратные средства, необходимые для прямой записи и воспроизведения сигнала, часто называют цифровым аудиоканалом (digital audio channel).
    Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. При поступлении на синтезатор некоторой управляющей информации по ней формируется соответствующий выходной сигнал. В настоящее время применяются две основные формы для синтеза звукового сигнала. Это синтез с использованием частотной модуляции, или FM-синтез, и синтез с применением таблицы волн - так называемый табличный, или WT-синтез (WaveTable). Поскольку синтез - также цифровой, предварительно необходимо преобразование сигнала.
     Управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту, например, от MIDI-устройства (Musical Instruments Digital Interface). MIDI определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу.

Digital Audio - является базовым для всех последующих стандартов. Он был определен компаниями Philips и Sony как спецификация Red Book. Для записи первых компакт-дисков аналоговый аудиосигнал конвертировался в цифровой с частотой 44,1 кГц. Полученные значения переводились в двоичный код и изображались на отражающем алюминиевом слое диска в виде цепочки отверстий, расположенных по спирали.

Акустические системы являются неотъемлемым дополнением звуковой карты, за исключением того случая, когда вы предпочитаете слушать музыку через головные телефоны (наушники). В настоящее время существуют две основные разновидности акустических систем: со встроенным выходным усилителем (так называемые активные системы) и без него (пассивные системы). Если пассивные системы подключатся только к соответствующему выходу звуковой карты, то для активных необходим дополнительный источник энергии. В качестве такого источника может выступать либо батарея гальванических элементов, либо блок питания, который, в свою очередь, может быть как встраиваемым, так и внешним. Кроме регулировки громкости активные системы имеют обычно 3-полосный эквалайзер. Стоит отметить, что вместе с компьютером следует использовать только экранированные (shielded) колонки  -  они могут быть расположены непосредственно рядом с монитором и не приведут к постепенному размагничиванию ЭЛТ.

FM-синтезаторы. Важная часть звуковой карты - это многоголосый синтезатор звука. Здесь диктуют моду FM-синтезаторы фирмы YAMAHA, придумавшей их в свое время и успешно продолжающей их совершенствовать. FM - аббревиатура от Frequency Modilation т.е.частотная модуляция. Этой самой частотной модуляцией исходных генераторов звукового тона синтезатор добивается эффекта звучания любых музыкальных инструментов.
         В звуковых платах применяется FM-синтезаторы типа OPL-2, OPL-3,OPL-4 в порядке совершенства, поддерживающие от 11 до 128 голосов.
         Некоторые производители музыкальных карт применяют свои разработки синтезаторов, отличающихся от FM-синтезаторов YAMAHA, такие как ROLAND, ENSONIQ и другие. Roland синтезаторы LA (Linear arithmetic) вообще говоря дают более точное звучание, чем FM синтезаторы, страдающие явно выраженным электронным звучанием инструментов.

WAVETABLE СИНТЕЗАТОРЫ. Ну а чтобы вообще не отличить звук, выдаваемый со звуковой карты от реальных инструментов или человеческого голоса, некоторые карты могут играть с помощью записанных заранее (сэмплированных) звуков (сэмплов) настоящих музыкальных инструментов высокого качества, да еще записанных в хорошей студии. Эти сэмплы хранятся в ПЗУ с названием WAVETABLE.
         Задача WaveTable синтезатора состоит в том, чтобы имея готовые записанные заранее звуки изменять их высоту тона и длительность. Эффект получается потрясающий. Tакой же метод синтезирования звука применяется во многих очень дорогих (2-3 тыс. долл.) профессиональных синтезаторах. Правда, у дорогих моделей эти сэмплы подгружаются с дискет или винчестера в оперативную память.
         В дорогих музыкальных платах с WaveTable синтетезаторами для компьютеров тоже имеется оперативная память (до нескольких мегабайт), в которую можно подгружать сэмплы огромного количества музыкальных инструментов, голосов, шумов и других звуков и потом из них составлять полноценные музыкальные произведения.
         Некоторые модели звуковых карт, продающиеся без WaveTable синтезатора, например Sound Blaster 16 multi CD фирмы Creativ Labs имеют разъем, называющийся Wave Blaster connector, к которому можно присоединить дополнительную плату (например фирмы ROLAND), позволяющую воспроизводить сэмплированные звуки.
         Из известных нам звуковых карт WaveTable синтезаторы используются фирмами Creativ Labs.Inc (Sound Blaster AWE32, Sound blaster 16 серия), Roland Corporation US (RAP-10), Turtle Beach Systems (Multisound Monterey), Media Vision Inc. (Media Vision Pro/Premium3D), Logitech Inc. (Soundman Wave), Ensoniq Corp. (Soundscape), Gravis Ultrasound (GUS MAX) и некоторыми другими. Все эти карты можно относить к профессиональным и полупрофессиональным устройствам для музыкантов.

MIDI ИНТЕРФЕЙС. Следующая важнейшая часть любой звуковой карты - это так называемый MIDI интерфейс. MIDI (Musical International Digital Interface) стандарт появился в начале 80-х годов, когда уже появилось великое множество производителей электронных музыкальных инструментов. Чтобы эти инструменты могли связываться друг с другом и обмениваться данными, необходимо было выработать стандартный интерфейс и стандартный формат обмена данными. В результате соглашения между производителями и появился MIDI.
         Конструктивно MIDI интерфейс представляет собой модифицированный последовательный интерфейс RS-232, с дополнительной электрической развязкой на входе и выходе (обычно для этого применяются оптоэлектронные пары).
         Вначале электронные инструменты использовали довольно ограниченный набор посылок по MIDI, впоследствии этот набор значительно расширился. В современных электронных инструментах посредством MIDI можно управлять всеми функциями, на которые они только способны. По MIDI интерфейсу передаются данные сэмплов и секвенций (последовательностей), временные коды, команды управления режимами работы инструментов, сведения о высоте тона, длительности и громкости звуков и т.д. и т.п. Реально, можно сидя за компьютером написать сложное музыкальное произведение с партиями для каждого из подключенных к MIDI музыкальных инструментов и запустив последовательность заставить их исполнять это произведение без участия музыкантов. Вот она безработица то где зарыта.
         Раньше для поддержки MIDI применялся чип UART (Universal Asinchronus Reveiver/Transmitter). В последнее время чаще стал применяться Roland-овский MPU-401 - Midi Processing Unit 401, поддерживающий последние новинки MIDI формата. Обычно желательно чтобы MIDI интерфейс звуковой платы был совместим с MPU-401.

Существуют специальные корпуса для мультимедиа, оснащенные стереоколонками и манипуляторами управления аудиовыхода. Для создания комфортной работы выпускаются корпуса с низким уровнем шума (low-noise), в которых применяются блоки питания с малошумящими вентиляторами.

 
<< Назад (статьи по звуку)
Advertisment