Технология создания 3D звука
История возникновения спецификации High Definition
Практическое тестирование
Intel High Definition Audio
на примере кодека Realtek ALC880
История возникновения спецификации High Definition Audio такова. С забвением DOS и приходом Windows закончилась эпоха разношерстных архитектур и прямого программирования звуковых карт. ОС Windows привела к появлению единых стандартов и единых API. В данном случае API (Application Programming Interface) - это единый стандартный интерфейс, служащий для высокоуровневого обращения к похожим функциям различных устройств, вместо низкоуровневого программирования под каждое устройство. В применении к звуку ОС Windows 3.11 содержала MME (Multi Media Extensions) в составе Windows API, с несколькими простейшими функциями по инициализации устройства, задания параметров работы, воспроизведения и записи звука. В 1996 году компания Microsoft выпустила довольно мощный DirectSound API с поддержкой многоканального звука, софтовой эмуляцией и возможностью аппаратного ускорения аудио функций, так что все звуковые карты начали обзаводиться DirectSound драйверами.
В 1997 году компания Intel представила стандартную спецификацию на массовые дешёвые аудио-кодеки, под названием AC‘97 (Audio Codec '97). Главным достижением внедрения этой спецификации можно считать улучшение качества звучания массовых звуковых карт за счёт полного разделения аналоговой и цифровой частей, и повышение максимально воспроизводимой частоты дискретизации до 48 кГц, для совместимости с форматом звука DVD-Video. Стандарт просуществовал достаточно долго, дожил до версии 2.3 и в настоящее время морально устарел.
AC'97 кодеки в качественных современных звуковых платах не применяются (вместо этого с успехом используются I2S-кодеки для бытовой и профессиональной аудио аппаратуры), и полностью сместились в low-end сектор, превратившись в убогий и глючный отключаемый "интегрированный AC'97-звук". Ввиду своей дешевизны посредственная реализация интегрированного звука дискредитировала само название стандарта, который имеет к этому мало отношения. Скажем, в воплощении Analog Devices и Intel (SoundMAX Cadenza на примере интегрированного AC'97-звука материнской платы Intel D845PEBT2, Интегрированный AC'97-звук на материнской плате Intel D815EFV) или NVIDIA (Практическое исследование мультимедийных и коммуникационных возможностей чипсета NVIDIA nForce) интегрированный AC'97 звук показывал вполне приемлемое качество и даже демонстрировал некоторые оригинальные фичи.
High Definition Audio (HD Audio) является преемником и эволюционным продолжением спецификации AC‘97. Новые кодеки имеют тот же форм-фактор и совместимы с HD Audio контроллерами снизу вверх. Вероятно, следуя принципу "пользователь покупает мегагерцы", в Intel выбрали название по основному отличительному признаку - поддержке звуковых форматов высокого разрешения, что совпадает с дословным переводом названия стандарта). Однако, несмотря на название, стандарт имеет и некоторые отличия. Основные из них приведены в таблице:
| AC '97 | High Definition Audio | Преимущество HD Audio |
| 16 бит 48 кГц максимум* | 32 бит 192 кГц максимум | Полноценная поддержка новых форматов, таких как DVD-Audio |
| 5.1 | 5.1/7.1 | Полноценная поддержка новых форматов, таких как Dolby Digital Surround EX, DTS ES |
| Полоса пропускания 11.5 Мб/с | 48 Мб/с выход, 24 Мб/с вход |
Выше полоса пропускания позволяет использовать большее число каналов в более детальных форматах |
| Фиксированная полоса пропускания | Задаваемая полоса пропускания | Используются только необходимые ресурсы |
| Определённый канал DMA | DMA каналы общего назначения | Поддержка многопоточности и нескольких подобных устройств |
| Одно звуковое устройство в системе | Несколько логических звуковых устройств | Поддержка концепции Digital Home / Digital Office, вывод разных звуков на разные выводы для мультирумных возможностей и отдельного голосового чата во время онлайн-игр |
| Опорная частота задаётся извне, основным кодеком | Опорная частота берётся от чипсета (I/O Controller Hub, ICH) | Единый высококачественный задающий генератор для синхронизации |
| Стабильность работы зависит от стороннего ПО третьих фирм | Универсальная архитектура звукового драйвера от Microsoft | Единый драйвер для большей стабильности OS и базовой функциональности, не требуется специальная установка драйверов |
| Ограниченный device sensing / jack retasking | Полный device sensing / jack retasking | Полная поддержка audio Plug and Play |
| Стреомикрофон или 2 микрофона | Поддержка массива из 16 микрофонов, максимум | Более точные ввод и распознавание речи |
Остановимся подробнее на поддержке Microsoft Universal Audio Architecture (UAA), которая ранее планировалась к внедрению лишь в следующем поколении Windows (Longhorh). Совместимость с UAA подразумевает автоматическую установку в звуковом устройстве единого универсального драйвера от Microsoft, находящегося в операционной системе, корректно поддерживающего все базовые функции устройства и обеспечивающего воспроизведение звука без заиканий. При этом энтузиасты, конечно, могут сами установить очередной бэта-драйвер от производителя кодека с поддержкой более широкой функциональности (например, красивую панель с логотипом производителя или поддержку DS3D и EAX посредством программных алгоритмов Sensaura).
Для улучшения продвижения новой спецификации Intel совместно с Dolby разработали программу лицензирования и выдачи следующих логотипов Dolby компьютерам с High Definition Audio звуком:
- Dolby Sound Room - поддержка 5.1 для одного слушателя и Dolby Digital, Dolby Headphone, Dolby Virtual Speaker, Dolby Pro Logic II
- Dolby Home Theater - поддержка 5.1 для нескольких слушателей, Dolby Digital, Dolby Headphone, Dolby Virtual Speaker, Dolby Pro Logic II, а также создания DVD с Dolby Digital с помощью Dolby Digital Stereo Creator.
- Dolby Master Studio - поддержка 7.1 для нескольких слушателей, Dolby Digital, Dolby Digital Live, Dolby Headphone, Dolby Virtual Speaker, Dolby Pro Logic IIx, а также создания DVD с полноценным Dolby Digital.
| Low-tier PC | Mid-tier PC | Top-tier PC | |
| Signal-to-Noise relative to –20 dBFS A-weighting |
55 dB | 65 dB | 75 dB |
| Headroom relative to –20 dBFS |
20 dB | 20 dB | 20 dB |
| FR Passband Ripple |
20 Hz to 20 kHz +0.5 / –3 dB |
20 Hz to 20 kHz +0.5 / –1 dB |
20 Hz to 20 kHz ±0.5 dB |
| THD+N | ≤–60 dBFS | ≤–60 dBFS | ≤–65 dBFS |
| FS Output Voltage without clipping | 1Vrms<FSOV<2.2Vrms | 1Vrms<FSOV<2.2Vrms | 2Vrms<FSOV<2.2Vrms |
Содержание раздела
