Реферат: Звуковые системы IBM PC
(оператор A) управляет протекающим через него током (оператор B).
Существует также параллельный метод соединения операторов :
┌─────────────┐
│ Operator │
│ 1. ├──┐
└─────────────┘ │
├─> SPEAKER
┌─────────────┐ │
│ Operator │ │
│ 2. ├──┘
└─────────────┘
Этот метод хорошо подходит для генерирования "органоподобных"
звуков, то есть небольшого количества продолжительных звуков, ко-
торые являются простой суперпозицией ограниченного числа матема-
тически правильных волн.
Исходя из вышесказанного и помня о том, что Adlib содержал 18
операторов, можно сделать вывод, что количество одновременно
проигрываемых звуков не могло быть больше 9. Однако разработчики
Adlib'a учли, что некоторые музыкальные инструменты ( например
разного ударные, перкуссии ) вполне могут быть имитированны од-
ним оператором, и предусмотрели работу карты в двух основных ре-
жимах :
1. Стандартный:
Все операторы разбиваются на пары и одновременно может быть
воспроизведено 9 мелодий ( голосов ).
2. Режим перкуссии ( percussion mode ) :
В этом режиме расклад такой :
- 6 melodic instruments (12 operators)
- 1 Bass Drum (2 operators)
- 1 Snare Drum (1 operator)
- 1 Tom-Tom (1 operator)
- 1 Cymbal (1 operator)
- 1 Hi-Hat (1 operator)
таким образом количество одновременно проигрывемых мелодий
может достигает одинадцати; может, потому что Adlib Inc. предус-
мотрела всего девять (!) регистров для каждой мелодии, таким об-
разом потенциальная возможность получить 11 мелодий осталась не
реализованной.
NB: не надо понимать слово "мелодия" буквально, в данном контек-
сте это просто звук определенной частоты.
3. The SoundBlaster Pro (SB-pro)
The Creative Labs' SoundBlaster (SB) была первой Adlib-совмести-
мой звуковой картой, которая могла записывать и играть 8-ми бито-
вые самплы, поддерживала FM-синтез с помощь микросхемы Yamaha
YM3812. Оригинальная mono-модель SB была оснащена одной такой
микросхемой, а более новая стерео-модель - двумя. Наиболее продви-
нутая модель из этого семейства SB-pro. 2.0, эта карта содержит
наиболее современную микросхему FM-синтеза ( стандарт OPL-3 ).
SB-pro способен производить оцифровку/проигрывание реального зву-
ка с частотой до 44.1 Hz ( частота CD-проигрывателей ) в стерео
режиме. Также с помощь внешних драйверов эта карта поддерживает
General MIDI интерфейс. Содержит встренный 2-х ватный предусили-
тель и контроллер CDD ( обычно Matsushita ).
Поддерживаемые входные устройства :
- Microphone,
- external line in.
Поддерживаемые выходные устройства :
- Audio,
- line out,
- SB compatible MIDI,
- SB CD-ROM interface.
SB-pro была полностью совместима с Adlib-картой, что обеспечила
ей потрясающей успех на рынке недорогих домашних звуковых систем
( прежде всего это касалось игр). И хотя профессионалы были недо-
вольны неестественным "металлическим" звуком, да и симуляция MIDI
оставляла желать лучшего, но эта карта пришлась по вкусу много-
численным поклонникам компьютерных игр, которые стимулировали
разработчиков вставлять в свои игры поддержку SundBlaster-карт,
чем окончательно закрепили лидерство Creative Labs на рынке. И
теперь любая программа, которая претендует на то, что бы изда-
вать звук на чем-то отличным от PC-speaker просто обязана поддер-
живать, ставшим de-facto стандартом SB. В противном случае она
рискуeт быть просто не замеченной.
4. SoundBlaster 16
SoundBlaster 16 (SB 16) это улучшенная версия SB-pro,котoрая спо-
собна записывать и воспроизводить 16-и битовый стерео-звук. И ко-
нечно SB16 полностью совместима с Adkib & SB. SB-16 способна
проигрывать 8-и и 16-и битовые стерео самплы на частоте до 44.1
KHz с динамической фильтрацией звука ( эта карта позволяет в про-
цессе проигрывания подавить нежелательный диапазон частот ). SB16
также может быть оснащен специальной микросхемой ASP ( Advanced
(Digital) Signal Processor), который может осуществляю компрес-
сию/ декомпрессию звука "на лету", разгружая тем самым CPU для
выполнения других задач. Подобно SB-pro SB-16 осуществляет FM-син-
тез с помощью микросхемы Yamaha YMF262 (OPL-3). Также возможно
дополнительно установить специальную плату расширения -
WaveBlaster, который обеспечивает более качественное звучание в
режиме General MIDI.
5. Pro Audio Spectrum Plus and Pro Audio Spectrum 16
The Media Vision's Pro Audio Spectrum Plus и -16 (PAS+ and
PAS-16), это одна из многих попыток пополнить семейство SB-подоб-
ных карт. Обе карты почти идентичны, исключая то, что PAS-16 под-
держивает 16-и битовый самплинг. Обе карты способны доводить час-
тоту проигрывания до 44.1 KHz, динамически фильтровать звуковой
поток. Подобно SB-pro и SB-16, PAS осуществляет FM-синтез через
микросхему Yamaha YMF262 (OPL-3)
Поддерживаемые входные устройства :
- Microphone,
- external line in.
- PC speaker ( wow ! ).
Поддерживаемые выходные устройства :
- Audio line out (headphones, amplifier),
- SCSI (not just for CD-ROM, but also for tape-streamers,
optical drives, etc),
- general MIDI (requires optional MIDI Mate),
- joystick.
Несмотря на то, что Media Vision утверждает, что ее изделия пол-
ностью совместимы со стандартом SB, однако это не совсем так и
многие люди получали неприятные неожиданности от этой карты, ког-
да пытались использовать ее как SB. Однако, это некоторым обра-
зом компенсируется великолепным стерео-звучанием и очень низким
уровнем шумов.
6. The Gravis UltraSound
The Advanced Gravis' Gravis UltraSound (GUS) это несомненный ли-
дер в области WS-синтеза. Стандартный GUS имеет "на борту" 256
или 512 килобайт памяти для хранения самплов ( называемых так же
патчами ), с помощью проигрывания которых GUS и генерирует все
звуковые эффекты и музыку. GUS может работать на частоте сампли-
рования до 44.1 KHz и может осуществлять 16-и битовое стерео-зву-
чание. С запись несколько сложнее - первоначально стандартные мо-
дели GUS осуществляли только 8-и битовую запись звука, но новые
модели (GUS MAX) способны осуществлять и 16-и битовую запись. В
целом звук, воспроизводимый GUS'ем является более реалистичным
(из-за использования WS-синтеза, вместо FM), ну и разумеется GUS
обеспечивает великолепную поддержку General MIDI из-за того, что
ему нет необходимости "конструировать" все разнообразие звуков из
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│
