Звукова підсистема

Звукова система -це (аудіокарта; англ. Sound card) - додаткове обладнання персонального комп'ютера, що дозволяє обробляти звук (виводити на акустичні системи та / або записувати). На момент появи звукові плати представляли собою окремі карти розширення, що встановлюються у відповідний слот. В сучасних материнських платах представлені у вигляді інтегрованого в материнську плату апаратного кодека (згідно специфікації Intel AC'97 або Intel HD Audio). Взаємодія людини з ЕОМ повинно бути перш за все взаємним (на те воно і спілкування). Взаємність, в свою чергу, передбачає можливість спілкування як людини з ЕОМ, так і ЕОМ з людиною. Незаперечний факт, що візуальна інформація, доповнена звуковий, набагато ефективніше простого зорового впливу. Спробуйте, заткнувши вуха, поспілкуватися з ким-небудь хоча б хвилину, сумніваюся, що ви отримаєте велике задоволення, так само як і ваш співрозмовник. Однак поки що багато ортодоксально налаштовані програмісти / проектувальники досі не хочуть визнавати, що звуковий вплив може грати роль не тільки сигналізатора, але інформаційного каналу, і відповідно від невміння та / чи небажання не використовують в своїх проектах можливість невізуального спілкування людини з ЕОМ, але навіть вони ніколи не дивляться телевізор без звуку. В даний час будь-який великий проект, який не оснощенний засобами multimedia (надалі під словом "кошти multimedia" ми будемо перш за все розуміти сукупність апаратно / програмних засобів, що доповнюють традиційно візуальні способи взаємодії людини з ЕОМ) приречений на провал.

ОСНОВНІ МЕТОДИ Озвучування

Є багато способів змусити комп'ютер заговорити або заграти.

1. цифроаналогових перетворення (Digital to Analogue (D / A) conversion). Будь звук (музика або мова) утримуються в пам'яті комп'ютера в цифровому вигляді (у вигляді самплов) і за допомогою DAC трансформуються в аналоговий сигнал, який подається на посилює апаратуру, а потім на навушники, колонки, etc.

2. Синтез. Комп'ютер посилає в звукову карту нотну інформацію, а карта перетворює її в аналоговий сигнал (музику). Існує два способи синтезу:

а) Frequency Modulation (FM) synthesis, при якому звук відтворює спеціальний синтезатор, який оперує математичним представленням звукової хвилі (частота, амплітуда, etc) і з сукупності таких штучних звуків створюється практично будь-яке необхідне звучання.

Більшість систем, оснащених FM-синтезом показують дуже непогані результати на програванні "комп'ютерної" музики, але спроба симулювати звучання живих інструментів не дуже добре вдається. Ущербність FM-синтезу полягає в тому, що з його допомогою дуже складно (практично неможливо) створити дійсно реалістичну інструментальну музику, з великим наявністю високих тонів (флейта, гітара, etc). Першою звуковою картою, яка стала використовувати цю технологію, був легендарний Adlib, який для цієї цілей використовував чіп з синтезу Yamaha YM3812FM. Більшість Adlib-сумісних карт (SoundBlaster, Pro Audio Spectrum) також використовують цю технологію, тільки на інших більш сучасних типах мікросхем, таких як Yamaha YMF262 (OPL-3) FM.

б) синтез за таблицею хвиль (Wavetable synthesis), при цьому методі синтезу заданий звук "набирається" не з синусів математичних хвиль, а з набору реально озвучених інструментів - самплов. Сампли зберігаються в RAM або ROM звукової карти. Спеціальний звуковий процесор виконує операції над Самла (за допомогою різного роду математичних перетворень змінюється висота звуку, тембр, звук доповнюється спецефектами).

Так як сампли - оцифровки реальних інструментів, вони роблять звук вкрай реалістичним. До не давнього часу подібна техніка використовувалася тільки в hi-end інструментах, але вона стає все більш популярною тепер. Приклад популярної карти, що використовує WS Gravis Ultra Sound (GUS).

3. MIDI. Комп'ютер посилає на MIDI-інтерфейс спеціальні коди, кожен з яких позначає дію, яку повинен произ вести MIDI-пристрій (зазвичай це синтезатор) (General) MIDI - це основний стандарт більшості звукових плат. Звукова плата, самостійно інтерпретує, посилаються коди і призводить їм у відповідність звукові Самла (або патчі), що зберігаються в пам'яті карти. Кількість цих патчів в стандарті GM одно 128. На PC - сумісних комп'ютерах історично склалися два MIDI-інтерфейсу: UART MIDI і MPU-401. Перший ралізованного в SoundBlaster's картах, другий використовувався в ранніх моделях Roland.

ЗВУКОВІ МОЖЛИВОСТІ СІМЕЙСТВА IBM PC

PC

Вже на самих перших моделях IBM PC був вбудований динамік, який однак не був призначений для точного відтворення звуку: він не забезпечував відтворення всіх частот чутного діапазону і не мав коштів управління гучністю звучання. І хоча PC speaker зберігся на всіх клонах IBM до сього дня - це скоріше дань традиції, ніж життєва необхідність, бо динамік ніколи не грав скільки-небудь серйозної ролі в спілкуванні людини з ЕОМ.

PCjr

Однак, вже в моделі PCjr з'явився спеціальний звуковий генератор TI SN76496A, який можна вважати передвісником сучасних звукових процесорів. Вихід цього звукового генератора, міг бути підключений до стерео-підсилювача, а сам він мав 4 голоси (не зовсім коректне висловлювання - насправді мікросхема TI мала чотири незалежних звукових генератора, але з точки зору програміста це була одна мікросхема, що має чотири незалежні канали ). Всі чотири голоси мали незалежне управління гучністю і частотою звучання. Однак через маркетингових помилок модель PCjr так і не отримала широкого розповсюдження, було об'явлено неперспективною, знята з виробництва та підтримка її було припинено. З цього моменту фірма IBM більше не оснащувала свої комп'ютери звуковими засобами власної розробки. І з цього моменту місце на ринку міцно зайняли звукові плати.