Digitālā skaņa un standarti, kad tiek atskaņots audio atskaņotājs datorā
Datora audio ir viens no visvairāk aizmirstam datora iegādes aspektiem. Ar mazu informāciju no ražotājiem, lietotājiem ir grūti precīzi noskaidrot, ko viņi to dara. Šīs raksta sērijas pirmajā segmentā mēs skatāmies uz digitālā audio pamatprincipiem, un specifikācijas var tikt uzskaitītas. Turklāt mēs aplūkosim dažus standartus, kurus izmanto, lai aprakstītu komponentus.
Digitālais audio
Viss audio, kas ir ierakstīts vai atskaņots, izmantojot datorsistēmu, ir digitāls, bet viss audio, kas tiek atskaņots no skaļruņu sistēmas, ir analogs. Atšķirība starp šiem diviem ieraksta veidiem ir svarīga loma skaņas procesora spēju noteikšanā.
Analogā audio izmanto dažādu informācijas apjomu, lai mēģinātu un vislabāk reproducētu oriģinālos skaņas viļņus no avota. Tas var radīt ļoti precīzu ierakstu, taču šie ieraksti degradē starp savienojumiem un ierakstu paaudzēm. Digitālais ieraksts ņem skaņas viļņu paraugus un ieraksta to kā virkņu bitus (tos un nulles), kas vislabāk atbilst vilnim. Tas nozīmē, ka digitālā ieraksta kvalitāte atšķiras atkarībā no ierakstiem izmantotajiem bitiem un paraugiem, bet kvalitātes zudums ir daudz mazāks starp ierīcēm un ierakstīšanas paaudzēm.
Biti un paraugi
Aplūkojot skaņas procesorus un pat digitālos ierakstus, bitu un kHz nosacījumi bieži vien tiks parādīti. Šie divi termini attiecas uz izlases ātrumu un audio definīciju, ko digitālais ieraksts var būt. Komerciālajam ciparu audio tiek izmantoti trīs galvenie standarti: 16 bitu 44KHz CD Audio, 16 bitu 96KHz DVD un 24 bitu 192KHz DVD-Audio un daži Blu-ray.
Bitu dziļums attiecas uz ierakstu skaita bitu skaitu, lai noteiktu skaņas viļņa amplitūdu katrā paraugā. Tādējādi 16 bitu bitu pārraides ātrums atļautu 65,536 līmeņu diapazonu, savukārt 24 bitu skaits ir 16,7 miljoni. Izlases ātrums nosaka punktu skaitu gar skaņas viļņu, no kuriem paraugi ņemti vienas sekundes laikā. Jo lielāks paraugu skaits, jo tuvāk digitālais attēlojums būs analogā skaņas viļņā.
Šeit ir svarīgi atzīmēt, ka izlases ātrums atšķiras no bitu pārraides ātruma. Bitrate attiecas uz kopējo datu apjomu, kas apstrādāti failā sekundē. Tas būtībā ir bitu skaits, kas reizināts ar izlases frekvenci, pēc tam tiek pārveidots par baitiem katram kanālam. Matemātiski tas ir (biti * izlases likme * kanāli) / 8 . Tātad CD audio, kas ir stereo vai divu kanālu, būtu:
(16 biti * 44000 sekundē * 2) / 8 = 192000 bps kanālā vai 192 kb / s bitu pārraides ātrums
Ar šo vispārējo izpratni, ko tieši vajadzētu meklēt, pārbaudot audio procesora specifikācijas? Parasti vislabāk ir meklēt tādu, kas spēj nodrošināt 16 bitu 96KHz izlases likmes. Tas ir audio līmenis, ko izmanto 5,1 surround skaņu kanāliem DVD un Blu-ray filmas. Tiem, kas meklē labāko audio definīciju, jaunie 24 bitu 192 kHz risinājumi piedāvā lielāku skaņas kvalitāti.
Signāla / trokšņa attiecība
Cits audio komponentu aspekts, ar kuru lietotāji saskarsies, ir signāla / trokšņa attiecība (SNR) . Šis skaitlis ir decibelos (dB), lai aprakstītu audio signāla attiecību salīdzinājumā ar trokšņa līmeni, ko rada audio komponents. Jo augstāka ir signāla-trokšņa attiecība, jo labāk ir skaņas kvalitāte. Vidējais cilvēks parasti nevar atšķirt šo troksni, ja SNR ir lielāks par 90 dB.
Standarti
Audio jomā ir dažādi standarti. Sākotnēji tika izveidots AC'97 audio standarts, ko Intel izstrādājis kā standartizētu atbalstu 16 bitu 96KHz audio atbalstam sešiem kanāliem, kas nepieciešami DVD 5.1 audio skaņas atbalstam. Kopš tā laika, pateicoties augstas izšķirtspējas video formātiem, piemēram, Blu-ray, ir notikuši jauni panākumi audio atskaņošanā. Lai to atbalstītu, tika izstrādāts jauns Intel HDA standarts. Tas paplašina audio atbalstu līdz pat astoņiem 30 bitu 192KHz kanāliem, kas nepieciešami 7.1 audio atbalstam. Tagad tas ir standarts Intel balstīta aparatūra, bet lielākā daļa AMD aparatūras, kas tiek apzīmēti kā 7.1 audio atbalsts, var sasniegt arī šos pašus līmeņus.
Vēl viens vecāks standarts, uz kuru var minēt, ir 16 bitu saderīgs ar Sound Blaster. Sound Blaster ir Creative Labs izveidoto audio karšu zīmols. Sound Blaster 16 bija viena no pirmajām lielākajām skaņas kartēm, lai atbalstītu 16 bitu 44KHz paraugu ņemšanas frekvenci CD-Audio kvalitātes datoru audio. Šis standarts ir zemāks par jaunākā standarta standartu, un tas reti atsaucas.
EAX vai vides audio paplašinājumi ir vēl viens standarts, ko izstrādājusi Creative Labs. Audio formāta vietā tas ir programmatūras paplašinājumu kopums, kas maina audio, lai atkārtotu konkrētu vides sekas. Piemēram, datorā atskaņotā skaņa var būt konstruēta tā, it kā tā tiktu atskaņota alā ar daudziem atbalsis. Atbalsts tam var pastāvēt gan programmatūrā, gan aparatūrā. Ja tas tiek padarīts aparatūrā, tas izmanto mazāk CPU ciklu.
Situācija ar EAX kļuvusi sarežģītāka ar Windows operētājsistēmām kopš Vista . Būtībā Microsoft lielā mērā pārspēja aparatūras audio atbalstu programmatūras pusē, lai nodrošinātu lielāku drošības līmeni sistēmā. Tas nozīmē, ka daudzas spēles, kas apstrādā EAX audio aparatūrā, tagad tiek apstrādātas ar programmatūras slāņiem. Liela daļa no tā ir risināti ar programmatūras ielāpi draiveriem un spēlēm, taču ir dažas vecākas spēles, kas vairs nevarēs izmantot EAX sekas. Būtībā viss ir pārcelts uz OpenAL standartiem, padarot EAX tikai ļoti svarīgu mantotajām spēlēm.
Visbeidzot, dažiem produktiem var būt THX logotips . Tas būtībā ir apliecinājums tam, ka THX Laboratories uzskata, ka produkts atbilst vai pārsniedz minimālās specifikācijas. Vienkārši atcerieties, ka THX sertificētajam produktam ne vienmēr būs labāka veiktspēja vai skaņas kvalitāte nekā tāda, kas to nedara. Ražotājiem ir jāmaksā THX laboratorijas sertifikācijas procesam.
Tagad, kad mums ir pamati digitālā audio leju, ir pienācis laiks apskatīt Surround Sound un datoru .