Для чего нужна внешняя звуковая карта. Для чего нужна звуковая карта (аудио-интерфейс). Запуск и отключение карты

Было время, когда вопрос необходимости звуковой карты вообще не стоял. Нужен в компьютере звук чуть лучше, чем похрюкивание динамика в корпусе, покупай звуковую карту. Не нужен – не покупай. Стоили, правда, карты довольно дорого, особенно пока их делали для доисторического порта ISA.

С переходом на PCI появилась возможность переложить часть вычислений на центральный процессор, а также использовать оперативную память для хранения музыкальных сэмплов (в стародавние времена такая потребность была не только у профессиональных музыкантов, но и у нормальных людей, потому что самым популярным форматом музыки на компьютерах 20 лет назад был MIDI). Так что вскоре звуковые карты начального уровня сильно подешевели, а потом встроенный звук появился в топовых материнских платах. Плохонький, конечно, но зато бесплатный. И это нанесло по производителям звуковых карт сильнейший удар.

Сегодня встроенный звук есть абсолютно во всех материнских платах. А в дорогих он даже позиционируется, как качественный. Вот прямо Hi-Fi. Но на самом деле, к сожалению, это далеко не так. В прошлом году я собирал новый компьютер, куда поставил одну из самых дорогих и объективно лучших материнских плат. И, конечно же, обещали высококлассный звук на дискретных чипах, да еще и с позолоченными разъемами. Так вкусно написали, что решил не устанавливать звуковую карту, обойтись встроенным. И обошелся. Примерно неделю. Потом разобрал корпус, поставил карту и больше ерундой не занимался.

Почему встроенный звук не очень хорош?

Во-первых, вопрос цены. Приличная звуковая карта стоит 5-6 тысяч рублей. И дело не в жадности производителей, просто компоненты недешевы, и требования к качеству сборки высокие. Серьезная материнская плата стоит 15-20 тысяч рублей. Готов ли производитель приплюсовать к ним еще тысячи три, как минимум? Не напугается ли пользователь, не успев оценить качество звука? Лучше не рисковать. И не рискуют.

Во-вторых, для действительно качественного звука, без посторонних шумов, наводок и искажений, компоненты должны находится на известном расстоянии друг от друга. Если посмотрите на звуковую карту, увидите – как непривычно много на ней свободного места. А на материнской плате его в обрез, все приходится ставить очень плотно. И, увы, сделать действительно хорошо попросту негде.

Двадцать лет назад потребительские звуковые карты стоили дороже иного компьютера, и на них были слоты для памяти (!) для хранения музыкальных сэмплов. На фото мечта всех компьютерщиков середины девяностых – Sound Blaster AWE 32. 32 – это не разрядность, а максимальное количество одновременно воспроизводимых потоков в MIDI

Поэтому интегрированный звук – всегда компромисс. Я видел платы с как бы встроенным звуком, который, на самом деле, парил сверху в виде отдельной площадки, соединенной с “мамой” только разъемом. И да, звучало неплохо. Но можно ли назвать такой звук интегрированным? Не уверен.

У читателя, не пробовавшего дискретные звуковые решения, может возникнуть вопрос – а что, собственно, значит “хороший звук в компьютере”?

1) Он банально громче . В звуковую карту даже бюджетного уровня встроен усилитель, способный “прокачать” даже большие динамики или высокоомные наушники. Многие удивляются, что динамики на максимуме перестают хрипеть и захлебываться. Это тоже “побочка” нормального усилителя.

2) Частоты дополняют друг друга, а не смешиваются, превращаясь в кашу . Нормальный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) добротно “прорисовывает” басы, серединку и верхи, позволяя очень точно настраивать их при помощи софта под собственный вкус. При прослушивании музыки вы вдруг услышите каждый инструмент по отдельности. А фильмы порадуют эффектом присутствия. В целом впечатление, словно раньше колонки, будучи накрытыми толстым пледом, а потом его убрали.

3) Особенно отчетливо разница чувствуется в играх . Вы удивитесь, что шум ветра и капание воды не заглушает тихие шаги соперников за углом. Что в наушниках, не обязательно дорогих, появляется понимание – кто, откуда и на каком расстоянии движется. Это напрямую влияет на результативность. Подкрасться/подъехать втихаря к вам попросту не получится.

Какие звуковые карты бывают?

Когда этот тип комплектующих стал интересовать только ценителей хорошего звука, коих, к сожалению, очень немного, производителей осталось очень мало. Всего два – Asus и Creative. Последняя вообще мастодонт рынка, создавший его и задавший все стандарты. Asus же вошла на него относительно поздно, но зато и не покидает до сих пор.

Новые модели выходят крайне редко, а старые продаются подолгу, лет по 5-6. Дело в том, что в плане звука там уже ничего не улучшишь без радикального увеличения цены. А платить за аудиофильские извращения в компьютере мало кто готов. Я бы сказал – никто не готов. Планка качества и так задрана слишком высоко.

Первое отличие – интерфейс. Есть карты, которые предназначены только для стационарных компьютеров, и они устанавливаются в материнскую плату через интерфейс PCI-Express. Другие подключаются по USB, и их можно использовать как с большими компьютерами, так и с ноутбуками. У последних, кстати, звук отвратителен в 90% случаев, и апгрейд ему уж точно не помешает.

Второе отличие – цена. Если мы говорим о внутренних картах, то за 2-2.5 тысячи продаются модели, которые практически аналогичны встроенному звуку. Их обычно и покупают в случаях, когда на материнской плате умер разъем (явление, увы, распространенное). Неприятная особенность дешевых карт – низкая стойкость к наводкам. Если поставить их близко к видеокарте, фоновые звуки будут сильно раздражать.

Золотая середина для встроенных карт – 5-6 тысяч рублей . Здесь уже есть все, чтобы порадовать нормального человека: защита от наводок, качественные компоненты и гибкий софт.

За 8-10 тысяч продаются самые свежие модели, способные воспроизводить 32-битный звук в диапазоне 384 кГц. Это прямо вот топ-топ. Если знаете, где брать файлы и игры в таком качестве – непременно покупайте:)

Еще более дорогие звуковые карты аппаратно мало отличаются от уже упомянутых вариантов, но зато обретают дополнительный обвес – внешние модули для подключения устройств, платы-компаньоны с выходами для профессиональной записи звука и т.д. Тут уже зависит от реальных потребностей пользователя. Лично мне обвес ни разу не пригодился, хотя в магазине казалось – нужен.

У USB-карт ценовой разброс примерно такой же: от 2 тысяч альтернатива встроенному звука, 5-7 тысяч крепкие середнячки , 8-10 хай-энд и свыше этого все то же самое, но с богатым обвесом.

Лично я перестаю слышать разницу на золотой середине. Просто потому, что более крутые решения требуют и хайфайных колонок с наушниками, а я, честно говоря, не вижу особого смысла играть в World of Tanks в наушниках за тысячу долларов. Наверное, для каждой задачи есть свои решения.

Несколько удачных вариантов

Несколько звуковых карт и адаптеров, которые пробовал и понравились.

Интерфейс PCI-Express

Creative Sound Blaster Z . Продается уже 6 лет, у меня в разных компьютерах стоит примерно столько же, и до сих пор очень радует. ЦАП CS4398, использующийся в этом продукте, уже старенький, но аудиофилы сравнивают его звучание с CD-проигрывателями 500-долларового диапазона. Средняя цена 5500 рублей.

Asus Strix Soar . Если в продукте Creative все беззастенчиво заточено под игры, то Asus позаботилась и о любителях музыки. ЦАП ESS SABRE9006A по звуку сравним с CS4398, но Asus предлагает более тонкую настройку параметров для тех, кто любит послушать на компьютере “Пинк Флойд” в HD-качестве. Цена сравнимая, около 5500 рублей.

Интерфейс USB

Asus Xonar U3 – небольшая коробочка, будучи вставленной в порт ноутбука, переводит качество звука в нем на новый уровень. Несмотря на компактные габариты, нашлось место даже цифровому выходу. И софт просто на удивление гибок. Интересный вариант, чтобы попробовать – зачем вообще нужна звуковая карта. Цена 2000 рублей.

Creative Sound BlasterX G5. Устройство размером с пачку сигарет (курение – зло) по характеристикам почти неотличимо от внутренней Sound Blaster Z, но никуда не надо лазить, достаточно просто воткнуть штекер в порт USB. И сразу тебе семиканальный звук безупречного качества, всякие примочки для музыки и игр, а также встроенный USB порт на тот случай, если тебе их мало. Наличие места позволило подсадить дополнительный усилитель для наушников, и, однажды услышав его в деле, трудно отвыкнуть. Основные функции софта продублированы аппаратными кнопками. Цена вопроса 10 тысяч рублей.

Играйте и слушайте музыку с удовольствием! Не так их и много, удовольствий этих.

Просмотры: 4 858

С проблемой выбора звуковой карты сталкивался практически любой начинающий музыкант. Давно прошли те годы, когда звуковая карта была у всех одинаковая – Sound Blaster! На сегодняшний день ассортимент оборудования просто огромен, однако выбрать из этого многообразия нужный вариант звуковой карты – задача не из лёгких.

Немного истории.

Раньше отдельной звуковой карты в большинстве компьютеров не было, и многие даже не задумывались о выводе звука из ПК. Другие могли купить единственную представленную на рынке в те далекие годы модель – тот самый SB от фирмы Creative. И карта выглядела действительно как карта.

Прошли годы, и теперь звуковые карты похожи на коробочки различных размеров с кучей разных «крутилок-вертелок», которые для неискушенного пользователя выглядят практически одинаково.

Сегодня мы научимся разбираться в этом многообразии, подбирать оборудование применительно к вашим задачам, покупать то, что вам действительно нужно.

Виды звуковых карт

Давайте разделим звуковые карты на условные категории (так нам будет легче в них разобраться), разберем, для кого предназначена каждая группа и каким основным функционалом она обладает. Это поможет нам определить, какое оборудование нужно для выполнения именно тех задач, которые вы себе ставите.

1. Начнем, пожалуй, с самой простой категории звуковых карт. Это устройства, предназначенные для замены встроенной в материнскую плату ЗК в ноутбуках и персональных компьютерах. Обычно они имеют довольно небольшой корпус, часто неотключаемый провод USB. Основная задача этих устройств – вывести звук из компьютера. Опционально присутствует возможность подключения микрофона/гитары, наушников. Качество этих устройств далеко от профессионального, но и пресловутый АС97 они превосходят.

Такие устройства помогут, если в ноутбуке вдруг вышла из строя звуковая карта либо если вам необходимо выводить звук на внешнее устройство с качеством и задержками, превосходящими тот же RealTek.

Примерами таких звуковых карт могут быть карты серии UCA от Behringer, U24XL и UGM96 от ESI.

Внешняя звуковая карта для компьютера BEHRINGER UCA222

2. Следующая категория размером крупнее и функционалом шире. Эти Ззвуковые карты уже имеют на борту микрофонный предусилитель (часто с фантомным питанием), высокоомный вход для гитары, разъем для наушников. Могут обеспечить Direct Monitoring и т. д. Тем не менее это все еще портативные устройства, которые можно брать с собой, например, в парк, чтобы музицировать на открытом воздухе. Внешнего питания им не нужно, а функционала с лихвой хватает для большинства электронных музыкантов, начинающих рэперов и независимых композиторов. Так же эта группа устройств будет интересна блогерам Youtube, ведь большинству из них вряд ли нужно подключить больше одного микрофона. Качество преобразователей этих устройств на ступеньку выше, а наличие микрофонного предусилителя с фантомным питанием позволит добиться более прозрачного звучания вокала, более разборчивой записи речи.

На фото – звуковая карта Steinberg UR12 для подключения одного микрофона

3. Третья обширная категория состоит из двухканальных устройств, которые в стандартной комплектации имеют 2 входа и 2 выхода. В этой группе есть как бюджетные, так и значительно более дорогие звуковые карты. По факту от предыдущей группы они отличаются незначительно. Наличие двух полноценных входов (часто на комбинированных разъёмах) позволяет писать одновременно 2 микрофона, либо 2 гитары, либо синтезатор/пианино в стерео. Некоторые устройства этой группы имеют не 2, а 4 выхода, что позволяет подключить в небольшой студии 2 пары мониторов либо отдать звук на внешний эффект-процессор. Также интересны устройства, имеющие в качестве дополнительных цифровые разъемы S/P-DIF, которые можно использовать для подключения внешних устройств, исключая преобразование в аналог.

M-audio M-Track, Focusrite Scarlett 2i2/2i4, Behringer UMC202/UMC204, Steinberg UR22/UR242, Roland Duo/Quad-capture – популярные и любимые многими устройства, которые отлично подойдут для небольшой домашней студии либо музыкантам, которым необходимо писать 2 канала по входу одновременно.

На фото – небольшая домашняя студия звукозаписи

4. Мы подошли к самой функциональной, самой мощной категории ЗК. Это многоканальные интерфейсы, чаще всего выполненные в рековом или полурековом корпусе, с кучей различных кнопочек, лампочек, крутилочек и издалека похожие на пульт управления самолетом.

В этой категории есть как бюджетные устройства, например, Behringer FCA1616, M-audio M-Track Quad, Tascam US 4*4/US 16*08, Focusrite Scarlett 18i8, Presonus audiobox 1818vsl, так и профессиональные звуковые интерфейсы фирм RME, Universal Audio, Avid, Prism sound, позволяющие писать около 12–30 каналов одновременно. Стоимость такого оборудования может достигать сотен тысяч рублей, поэтому эти устройства в основном выбирают профстудии. Устройства этого класса оборудованы высококачественными микрофонными предусилителями, обеспечивающими прозрачное и нейтральное звучание. Для таких устройств характерна низкая задержка при работе с аудио. Если вы профессионально занимаетесь музыкой, если вам необходимо писать живую ударную установку, хор, ансамбль – эти устройства именно для вас.

Профессиональная звуковая карта TASCAM US 16 x 08

Дополнительные функции.

После того как мы разобрались с группами устройств, давайте рассмотрим, какие у них могут быть дополнительные функции, наличие или отсутствие которых поможет вам определиться с выбором интерфейса:

Не все устройства оснащаются микрофонными предусилителями с фантомным питанием, поэтому если вы предполагаете использование конденсаторного микрофона, наличие такого предусилителя просто необходимо;

Не все устройства оборудуются инструментальным входом, если вы пишете только вокал, если вы видеоблогер или исполнитель рэп-музыки, вам это может быть неважно. Гитаристам же этот вход жизненно необходим;

Некоторые устройства могут обладать не одним, а двумя выходами для наушников, что будет очень полезным при записи вокала.

Для некоторых музыкантов могут быть очень полезны устройства со встроенным DSP-процессором. Этот процессор позволит применять некоторые эффекты без подключения внешнего процессора. Список возможных эффектов обычно ограничивается парой реверов, компрессором и эквалайзером, но и этого бывает достаточно.

Отдельно хотелось бы отметить устройства Universal Audio Apollo, имеющие на своем борту до четырех DSP-процессоров, с возможностью использования различных плагинов. В магазине UA можно приобрести качественные ревербераторы, эквалайзеры, компрессоры, эмуляторы ленты и другие эффект-процессоры. Работают они на этих картах практически без задержки, позволяя обогатить звучание вашего произведения.

Аудиоинтерфейс Apollo 8 Thunderbolt 2

В заключение.

Обобщая вышесказанное, при выборе интерфейса необходимо определиться со следующими параметрами:

Количество входов/выходов. Нужно вам писать себя любимого или хор?
- Их конфигурация. Пишем конденсаторный микрофон, гитару или все вместе?
- Наличие раздельных регуляторов основного микса и наушников.
- Наличие нескольких выходов для наушников.
- Наличие цифровых входов/выходов, MIDI-интерфейса, S/PDIF, ADAT.
- Возможность работы без блока питания.
- Наличие DSP-процессора.
- Удобные драйверы, дополнительное программное обеспечение.

Ответив на эти вопросы, вы сможете с легкостью выбрать звуковую карту, которая максимально подходит под ваши требования, имеет весь необходимый функционал на текущий момент и, может быть, даже имеет некоторый запас на будущее.

Домашний компьютер как персональный центр развлечений, конечно не может обойтись без звука. Когда-то очень давно единственным звуком, который издавал компьютер, был назойливый писк, производимый крохотным динамиком внутри корпуса компьютера. Прошло время, этот динамик по-прежнему есть в каждом системном блоке, но теперь его предназначение совсем другое - по его сигналам можно выяснить, какие именно неисправности связаны с компьютером. А вот прослушивание музыки, просмотр фильмов, грохот космической войны в компьютерной игре - для всего это­го понадобится аудиокарта («»).

Аналогично видеокарте звуковая карта может быть как внешней, продаваемой отдельно, так и внутренней, когда на системной плате размещается специаль­ная микросхема, выполняющая все функции аудиокарты. Фактически в на­стоящее время очень сложно найти системную плату, в которой отсутствует эта аудиомикросхема. Вернемся к рис. 1.7. Все эти аудиоразъемы, расположен­ные на задней панели корпуса компьютера, означают, что в системную плату встроена соответствующая аудиомикросхема. При этом микросхема выполня­ет лишь часть функций по обработке и передаче звука, а другая их часть воз­лагается на центральный процессор или набор микросхем. Самая популярная архитектура встроенной аудиосистемы называется АС’97 . Если вам встретится это название, будьте уверены - речь идет о встроенной в системную плату ау-диомикросхеме, благодаря которой вам, в принципе, не понадобится приобре­тать отдельную звуковая карта. Однако не все так просто.

Зачем нужна внешняя звуковая карта?

Действительно, если в системной плате уже есть аудиомикросхема , зачем может понадобиться приобретать какую-то внешнюю, да еще и наверняка дорогую, карту? Ответ здесь так же прост, как и при выборе встроенной или отдельной видеокарты - качество и скорость. Качество звука , выдаваемого встроенными аудиомикросхемами , очень посредственное. Нет, они позволяют слушать музыку, играть в игры, подключать внешние колонки и любые наушники или микрофоны, но любители действительно чистого и глубокого звука будут крайне недовольны. Их возмутят и шумы в наушниках (поскольку аудиомикросхема расположена на системной плате, она очень чутко реагирует на все происходящие в ней процессы), и «плоский», неинтересный звук, которому не поможет никакой эквалайзер.

Если вы действительно поклонник качественного звука и хотите исполь­зовать с компьютером дорогие наушники или аудиосистему, без внешней аудиокарты вам не обойтись. Внешняя аудиокарта содержит собственный процессор, который не только освобождает центральный процессор ком­пьютера от задач, связанных с обработкой звука, но и обеспечивает дей­ствительно качественное звучание, поддержку многоканального звука (если вы захотите подключить, к примеру, 5 колонок и низкочастотный ди­намик ), трехмерных звуковых эффектов, различных разъемов, в том числе оптических, и т.д. Чтобы отличить качество звучания встроенной аудио-микросхемы от внешней аудиокарты, не нужно быть Моцартом, настолько это будет очевидным. Однако, чтобы насладиться всеми преимуществами аудиокарты, вам понадобится, во-первых, качественный аудиоматериал , а также достойные наушники или аудиосистема, иначе на, к примеру, про­стых пластиковых наушниках вы никакой разницы не ощутите.

Фактически монополистом на рынке звуковых карт является компания Creative и ее аудиоадаптеры Sound Blaster , что не удивительно, ведь именно благодаря Creative когда-то качественный звук появился в доселе «немом» компьютере. При этом Sound Blaster является общим, исторически сложив­шимся названием аудиокарт от Creative, в то время как реальные модели называются Audigy или X-Fi.

Звуковые карты серии Audigy 4 и Audigy 6 в настоящий момент несколько устарели, однако по-прежнему обеспечивают великолепное качество звуча­ния. В свою очередь, звуковые карты Creative X-Fi (и их различные разновид­ности, такие как X-Fi Platinum или X-Fi ExtremeMusic, о различиях между которыми мы поговорим в главе 5) представляют собой одни из самых вы­сококачественных аудиокарт на данный момент. Некоторые аудиокарты кроме собственного процессора содержат и собственную оперативную па­мять, которая может пригодиться в различных компьютерных играх, под­держивающих эту функцию.

Для работы как видео, так и аудио карты требуется - специальная программа, благодаря которой операционная система выясняет, как именно она может взаимодействовать с тем или иным устройством.

Всякому человеку для работы нужен инструмент. Так уж получилось, что разумным человек начал называться именно с момента применения инструмента для какого-либо вида деятельности (формулировка хромает, но в целом это так). Собственно, любой музыкант, будучи человеком разумным, должен уметь хотя бы в какой-нибудь степени владеть музыкальным инструментом. Однако в рамках данной статьи речь пойдёт не о музыкальном инструменте в привычном понимании (гитара, фортепиано, треугольник…), а об инструменте, который в дальнейшем необходим для обработки звукового сигнала. Речь пойдёт об звуковом интерфейсе.

- Блажко Сергей Владимирович , мастер техники и технологии в направлении информатика и вычислительная техника.

Теоретическая основа

Оговоримся сразу, звуковой интерфейс, аудио интерфейс, звуковая карта – в рамках изложения являются контекстуальными синонимами. В общем, звуковая карта – это некое подмножество звукового интерфейса. С точки зрения системного анализа, интерфейс – это нечто , предназначенное для взаимодействия двух и более систем. В нашем случае, системы могут быть примерно такими:

1. звукозаписывающее устройство (микрофон) – система обработки (компьютер);
2. система обработки (компьютер) – звуковоспроизводящее устройство (колонки, наушники);
3. гибриды 1 и 2.

Формально, всё что необходимо простому человеку от звукового интерфейса – это снять данные с устройства записи и отдать их компьютеру или наоборот, забрать данные из компьютера, отправив их на устройство воспроизведения. Во время прохождения сигнала через звуковой интерфейс производится специальное преобразование сигнала для того, чтобы принимающая сторона смогла в дальнейшем этот сигнал обработать. Устройство воспроизведения (конечное) так или иначе воспроизводит аналоговый или синусовый сигнал, который выражается в виде звуковой или упругой волны. Современный компьютер работает с цифровой информацией, то есть информацией, которая закодирована в виде последовательности нулей и единиц (говоря более точным языком, в виде сигналов дискретных полос аналоговых уровней). Таким образом, на звуковой интерфейс накладывается обязательство по преобразованию аналогового сигнала в цифровой и/или наоборот, что собственно и является ядром звукового интерфейса: цифро-аналоговый и аналогово-цифровой преобразователь (ЦАП и АЦП или DAC и ADC соответственно), а также обвязка в виде аппаратного кодека, всевозможных фильтров и пр.
Современные ПК, ноутбуки, планшеты, смартфоны и пр., как правило, уже имеют встроенную звуковую карту, что позволяет записывать и воспроизводить звуки, при наличии устройств записи и воспроизведения.

Тут-то и возникает один из самых часто задаваемых вопросов:

можно ли использовать встроенную звуковую карту для звукозаписи и/или обработки звука?

Ответ на этот вопрос весьма неоднозначен.

Как работает звуковая карта

Разберемся, что же происходит с сигналом, который проходит через звуковую карту. Для начала, попробуем понять, как же цифровой сигнал преобразуется в аналоговый. Как сказано ранее, для подобного рода преобразования используется ЦАП. Не будем вдаваться в дебри аппаратной начинки, рассматривая различные технологии и элементную базу, просто обозначим «на пальцах», что же происходит в «железе».

Итак, у нас имеется некая цифровая последовательность, которая представляет собой звуковой сигнал для вывода на устройство.

111111000011001 001100101010100 1111110011001010 00000110100001 011101100110110001

0000000100011 00010101111100101 00010010110011101 1111111101110011 11001110010010

Здесь цветами помечены закодированные маленькие кусочки звука. Одна секунда звука может быть закодирована различным количеством таких кусочков, число этих кусочков определяется частотой дискретизации, то есть, если частота дискретизации составляет 44.1 кГц – то одна секунда звука будет разделена на 44100 таких кусочков. Количество нулей и единиц в одном кусочке определяется глубиной дискретизации или квантованием, или, попросту, разрядностью.

Теперь, чтобы представить, как работает ЦАП, вспомним школьный курс геометрии. Представим, что время – это ось X, уровень – это Y. На оси Х отмечаем количество отрезков, которое будет соответствовать частоте дискретизации, на оси У – 2 n отрезков которое будет обозначать количество уровней дискретизации, после чего, постепенно отмечаем точки, которым будут соответствовать конкретные звуковые уровни.

Стоит отметить, что реально, кодирование по указанному выше принципу будет иметь вид ломаной (оранжевый график), однако во время преобразования применяется т.н. аппроксимация к синусоиде, или попросту приближение сигнала к виду синусоиды, что приведет к сглаживанию уровней (голубой график).

Примерно так будет выглядеть аналоговый сигнал, который получается в результате декодирования цифрового. Стоит отметить, что аналогово-цифровое преобразование производится с точностью до наоборот: каждые 1/частота_дискретизации секунд снимается уровень сигнала и кодируется исходя их глубины дискретизации.

Итак, как работают ЦАП и АЦП разобрались (более-менее), теперь стоит рассмотреть какие параметры влияют на конечный сигнал.

Основные параметры звуковой карты

В ходе рассмотрения работы преобразователей мы познакомились с двумя основными параметрами, это частота и глубина дискретизации, рассмотрим их подробнее.
Частота дискретизации – это, грубо, количество временных отрезков на которые делится 1 секунда звука. Почему же для звукачей так важно иметь звуковую карту, которая способна работать на частоте выше чем 40 кГц. Это связано с т.н. теоремой Котельникова (да-да, опять математика).Если тривиально, то, согласно этой теореме, при идеальных условиях, аналоговый сигнал может быть восстановлен из дискретного (цифрового) сколь угодно точно, если частота дискретизации больше чем 2 частотных диапазона этого самого аналогового сигнала. То есть, если мы работаем со звуком, который слышит человек (~20 Гц – 20кГц) то частота дискретизации будет (20 000 – 20)х2 ~ 40 000 Гц, отсюда и де-факто стандарт 44.1 кГц, это частота дискретизации чтобы наиболее точно закодировать сигнал плюс еще чуть-чуть (это, конечно же, утрированно, поскольку этот стандарт задан компанией Sony и причины гораздо более прозаичны). Однако, как было сказано ранее, это в идеальных условиях. Под идеальными условиями понимается следующее: сигнал должен быть бесконечно протяжённым по времени и не иметь сингулярностей в виде нуля спектральной мощности или пиковых всплесков большой амплитуды. Само собой разумеется, что типичный звуковой аналоговый сигнал не подходит под идеальные условия, ввиду того, что этот сигнал конечен по времени и имеет всплески и уходы в «ноль» (грубо говоря, имеет временные разрывы).

Глубина дискретизации или разрядность – это количество степеней числа 2 определяющее на сколько интервалов будет делиться амплитуда сигнала. Человек, ввиду несовершенства своего звукового аппарата, как правило, ощущает комфорт в восприятии при разрядности сигнала не менее 10 бит, то есть 1024 уровней, дальнейшее увеличение разрядности человек вряд ли как-то ощутит, чего нельзя сказать о технике.

Как видно из вышесказанного, при преобразовании сигнала звуковая карта идёт на определённые «уступки».

Всё это приводит к тому, что результирующий сигнал не будет в точности повторять исходный.

Проблемы при выборе звуковой карты

Итак, инженер по звуку или музыкант (выберите своё) купил компьютер с новенькой ОС, крутым процессором, большим объёмом оперативной памяти со встроенной в материнскую плату звуковой картой которая распиарена производителем, имеет выходы для обеспечения 5.1 звуковой системы, ЦАП-АЦП имеет частоту дискретизации 48 кГц (это уже не 44.1 кГц!), 24 битную разрядность и прочее-прочее… На радостях инженер устанавливает ПО для звукозаписи и обнаруживает, что данная звуковая карта не может одновременно «снимать» звук, накладывать эффекты и тут же мгновенно воспроизводить. Звук пусть и получается весьма качественным, однако между моментом, когда инструмент воспроизведет ноту, компьютер обработает сигнал и воспроизведет пройдет определенное время или, говоря по-простому возникает лаг. Странно, ведь консультант из эльдорадо так хвалил этот компьютер, распинался про звуковую карточку и вообще… а тут… эх. С горя, инженер, идёт обратно в магазин, отдаёт купленный компьютер, доплачивает еще баснословную сумму, чтобы взамен возвращённого купить компьютер с ещё более мощным процессором, бо́льшим объёмом оперативной памяти, звуковой карточкой на 96 (!!!) кГц и 24 бит и… в итоге то же самое.

На самом деле, типовые компьютеры с типовыми встроенными звуковыми картами и стоковыми драйверами к ним, изначально не предназначены для того, чтобы в режиме, приближённом к реальному времени обрабатывать звук и воспроизводить его, то есть не предназначены для VST-RTAS обработки. Дело тут нисколько не в «базовой» начинке в виде процессор-оперативная память-жёсткий диск, каждый из этих компонентов способен на такой режим работы, проблема в том, что данная звуковая карта, порой, просто не «умеет» работать в режиме реального времени.
При работе любого компьютерного устройства ввиду разности в скоростях работы возникают т.н. задержки. Это выражается в ожидании процессором набора данных, которые необходимы для обработки. Помимо этого, при разработке как операционной системы, так и драйверов, а также прикладного ПО, программисты прибегают к т.н. созданию т.н. программных абстракций, это когда каждый вышестоящий слой программного кода «скрывает» всю сложность нижестоящего уровня, предоставляя на своём уровне лишь простейшие интерфейсы. Иногда таких уровней абстракций набирается десятки тысяч. Такой подход упрощает процесс разработки, но увеличивает время прохождения данных от источника к получателю и наоборот.

На самом деле, лаги могут возникать не только у встроенных звуковых карт, но и тех, которые подключаются через USB, WireFire (земля ему пухом), PCI и пр.

Чтобы избежать подобного рода лагов, разработчики используют обходные пути, которые позволяют избавиться от ненужных абстракций и программных преобразований. Одним из таких решений является всеми любимый ASIO для ОС Widows, JACK (не путать с разъёмом) – для Linux, CoreAudio и AudioUnit – для OSX. Стоит отметить, что у OSX и Linux всё отлично и без «костылей» как у Windows. Тем не менее, не каждое устройство способно работать с необходимой скоростью и требуемой точностью.
Допустим, что наш инженер/музыкант относится к разряду Кулибиных и смог настроить JACK/CoreAudio или заставить работать свою звуковую карту с ASIO-драйвером фирмы «народный промысел».
В лучшем случае, таким образом наш мастер уменьшил лаг с пол секунды до почти приемлемых 100 мсек. Проблема последних миллисекунд кроется ко всему прочему и во внутренней передаче сигнала. При прохождении сигнала от источника через интерфейс USB или PCI к центральному процессору, сигнал курирует южный мост, который собственно и занимается тем, что работает с большей частью периферии и непосредственно подчиняется центральному процессору. Тем не менее, центральный процессор – персонаж важный и занятой, поэтому у него не всегда найдётся время вот-прямо-сейчас обрабатывать звук, поэтому нашему мастеру придётся или смириться с тем, что эти 100 мсек могут «скакать» на ± 50 мсек если не больше. Решением данной проблемы может быть покупка звуковой карты с собственной микросхемой для обработки данных или DSP (Digital Signal Processor).

Как правило, большая часть всех «внешних» звуковых карт (т.н. игровых звуковых карт) имеет подобного рода сопроцессор, однако он весьма негибок для работы и предназначен по сути для «улучшайзинга» воспроизводимого звука. Звуковые карты, которые изначально предназначены для обработки звука имеют более адекватный сопроцессор, или, в граничном варианте, такой сопроцессор продаётся отдельно. Преимуществом использования сопроцессора является тот факт, что в случае его применения, специальное программное обеспечение будет обрабатывать сигнал, практически не используя центральный процессор. Недостатком такого подхода может служить цена, а также «заточка» оборудования для работы со специальным программным обеспечением.
Отдельно, хотелось бы отметить интерфейс сопряжения звуковой карты и компьютера. Требования тут достаточно приемлемые: для достаточно высокой скорости обработки будет достаточно таких интерфейсов как USB 2.0, PCI. Звуковой сигнал на самом деле не является сколь-либо большим объёмом данных, как, например, видеосигнал, поэтому требования минимальные. Однако добавлю ложку дёгтя: протокол USB не гарантирует 100% доставку информации от отправителя получателю.
С первой проблемой определились – большие задержки при использовании стандартных драйверов или большая цена за использование звуковой карты с адекватной задержкой.
Ранее мы определились, что добиться идеальной передачи аналогового сигнала не такая уж и простая задача. В добавок к этому, стоит упомянуть шумы и погрешности, которые возникают в процессе снятия/преобразования/передачи сигнала как данных, поскольку, если вспомнить физику, любой измерительный прибор обладает своей погрешностью, а любой алгоритм своей точностью.

Данная шутка очень показательна ввиду того, что на работу звуковой карты также влияет излучение расположенной рядом аппаратуры, вплоть до ультразвука, издаваемого центральным процессором во время работы. Ко всему прочему стоит добавить искажения в характеристику записываемого/воспроизводимого сигнала которые зависят от конечного устройства (микрофона, звукоснимателя, динамиков, наушников и пр.). Зачастую для маркетинга производители различных звуковых устройств сознательно увеличивают возможную частоту снимаемого/воспроизводимого сигнала, от чего у человека, который учил биологию и физику в школе возникает вполне осознанный вопрос «а зачем, если человек не слышит вне диапазона 20-20кГц?». Как говорится, в каждой правде есть доля правды. Действительно, очень многие производители лишь на бумаге обозначают более качественные характеристики у своего оборудования. Тем не менее, если всё-же производитель действительно сделал устройство, которое способно снять/воспроизвести сигнал в чуть большем диапазоне частот, о покупке данного оборудования стоит хоть ненадолго, но задуматься.
Дело вот в чем. Все прекрасно помнят, что такое АЧХ, красивые графики с неровностями и прочим. При снятии звука (рассмотрим только этот вариант), микрофон соответствующим образом его искажает, что характеризуется неровностями его АЧ-характеристики в пределах того диапазона, который он «слышит».

Таким образом, имея микрофон, который способен снять сигнал в стандартных пределах (20-20к) мы получим искажения лишь на этом диапазоне. Как правило, искажения подчиняются нормальному распределению (вспоминаем теорию вероятностей), с небольшими вкраплениями случайных погрешностей. Что будет, если мы при прочих равных условиях расширим диапазон снимаемого сигнала? Если следовать логике – то «шапка» (график плотности вероятности) растянется в сторону увеличения диапазона, тем самым сместив искажения за пределы интересующего нас слышимого диапазона.

На практике, всё зависит от разработчика оборудования и следует очень тщательно это проверять. Тем не менее, факт остаётся фактом.

Если вернуться к нашему железу, то, к сожалению, не всё так радужно. Аналогично заявлениям разработчиков микрофонов и динамиков, производитель звуковых карт также часто привирают относительно режимов работы своих устройств. Иногда для конкретной звуковой карты можно видеть, что она работает в режиме 96к/24бит, хотя на деле это всё те же 48к/16бит. Тут дело может обстоять в том, что в пределах драйвера звук действительно может быть закодирован с указанными параметрами, хотя реально звуковая карта (ЦАП-АЦП) не могут выдать необходимые характеристики и просто отбрасывают старшие разряды у глубины дискретизации и пропуская часть частот у частоты дискретизации. Этим в своё время очень часто грешили простейшие встроенные звуковые карты. И хотя, как мы выяснили для человеческого слуха вполне достаточно таких параметров как 40к/10бит, для обработки звука этого будет маловато из-за вносимых искажений в процессе обработки звука. То есть, если инженер или музыкант снял звук при помощи среднего микрофона или звуковой карты, то в дальнейшем с использованием даже лучших программ и железа будет очень проблематично вычистить весь шум и погрешности, которые были внесены на этапе записи. К счастью производители полупрофессионального или профессионального звукового оборудования подобным не грешат.

Последняя проблема заключается в том, что встроенные звуковые карты попросту не имеют достаточного числа необходимых разъёмов для подключения необходимых устройств. По факту, даже джентельменский набор в виде наушников, и пары мониторов будет попросту некуда подключить, а уж о таких изысках как выходы с фантомным питанием и отдельными регуляторами для каждого из каналов и вовсе придётся забыть.

Итого : первое что нужно определить для дальнейшего выбора типа звуковой карты – это то, чем мастер будет заниматься. Вполне вероятно, что для черновой обработки, когда нет нужды записывать в высоком качестве или для имитации «ушей» конечного слушателя может быть достаточно встроенной или внешней, но относительно дешевой звуковой карты. Также это может пригодиться для начинающих музыкантов, если им не лень разбираться с уменьшением задержек при real-time обработке. Для мастеров, которые занимаются исключительно офлайн обработкой, следует не заморачиваться в уменьшении задержек и акцентировать внимание на устройства, которые будут реально выдавать положенные им герцы и биты. Для этого не обязательно покупать сверх дорогую звуковую карту, в самом дешевом варианте может подойти более-менее адекватная «игровая» звуковая. НО, акцентирую внимание на том, что драйвера для таких звуковых карт пытаются улучшить звучание определенным образом, что недопустимо, поскольку для обработки необходимо получить звук как можно более чистый и сбалансированный с минимальным вкраплением драйверного «улучшайзинга».

Однако, если Вам, как мастеру, необходимо устройство, которое будет отвечать требованиям по качеству записываемого-воспроизводимого сигнала, а также по скорости обработки этого сигнала – тут придётся или доплатить, получив аппарат надлежащего качества или выбрать 2 чем можно пожертвовать: высокое качество, низкая цена, высокая скорость.

Прим. Ред.: Если вы музыкант, и не хотите разбираться во всех сложностях современной обработки — заказывайте сведение и мастеринг в нашей студии, и мы сделаем все необходимое, чтобы Вы получили качественный материал! ->

Установленная внешняя звуковая карта для ноутбука USB даёт возможность значительно улучшить качество звука – тем более, что производители переносных компьютеров обычно не снабжают их качественными аудиосистемами.

Интегрированной карты обычно недостаточно для получения безупречного звука, а в простых моделях компьютеров иногда нечего даже рассчитывать на нормальное звучание аудиозаписи и разборчивую звуковую дорожку фильма.

Зачем нужна внешняя звуковая карта?

Принимать решение о покупке внешней звуковой карты следует в таких случаях:

• при необходимости получить хороший звук на переносном компьютере. Проблему можно решить подключением аудиоколонок, но это увеличит только громкость звука, но не качество;
• при выходе из строя основной, встроенной карты.

Особенности внешних моделей

Как правило, внешняя карта для воспроизведения звука представляет собой небольшое устройство размером с флешку или кардридер. Усиливает сходство и способ подключения к ноутбуку – через USB-вход.

Более дорогие модели достигают размеров внешнего жёсткого диска, а самые производительные имеют габариты, сравнимые с самим ноутбуком.

Возможности любой внешней карты включают:

• усиление звука по сравнению со встроенной системой ноутбука;
• подключение одного или нескольких микрофонов, наушников или аудиоколонок.

Функциональность более дорогих моделей включает кнопки громкости и индикаторы. Для топовых моделей характерно наличие различных разъёмов и интерфейсов, например, выходных аналоговых каналов и коаксиального выхода, хотя их размеры намного больше, чем у компактных звуковых карт.

Преимущества внешних звуковых карт заключаются в следующем:

• резкое улучшение качества воспроизведения и, при выборе подходящей модели, записи аудио;
• мобильность, позволяющая подключить внешнюю карту и к любому другому компьютеру – как стационарному, так и переносному. Также устройство часто подключается к планшету или телефону;
• достаточно большой ассортимент моделей для того, чтобы выбрать и функциональное, и доступное по цене устройство;
• простая настройка звука, в том числе громкость, тембр и басы с помощью кнопок на корпусе карты. На ноутбуке без внешнего звукового устройства это можно сделать только программным способом.

Для маломощных и старых ноутбуков карта позволяет снять нагрузку с процессора. Ведь из-за того, что обработка звука происходит с помощью внешнего устройства вычислительные мощности самого компьютера освобождаются. В результате техника меньше нагревается, а её работоспособность увеличивается.

Выбор карты

При выборе звуковой карты стоит рассмотреть несколько характеристик, зависящих от задач, которые должно выполнять устройства:

• для домашнего использования достаточно одного аудиовхода и аудиовыхода. Для компактного домашнего кинотеатра – хотя бы двух. А при использовании в качестве профессионального устройства для записи звука стоит выбрать модель с 3–4 парами разъёмов, хотя она обойдётся дороже;
• разрядность звуковой карты должна быть не меньше 24 бит;
• соотношение параметров сигнала и шума – на уровне 100–114 дБ;
• для работы с музыкальными инструментами требуется интерфейс, позволяющий подключение этих устройств.

Желательно, чтобы внешняя карта поддерживала стандарт звучания Digital Theater System или Dolby Digital, позволяющие считывать многоканальные аудио и видеодорожки – это может быть важным при просмотре фильмов.

Поддержка протокола передачи аудио ASIO необязательна, но позволяют увеличить удобство профессиональной работы со звуком.

Технология EAX может обеспечить звуковые эффекты окружающей среды, что станет неплохим преимуществом для игрока, использующего игровые приложения с многоканальным звучанием.

Самый выгодный вариант

Звуковая карта типа Dynamode C-Media 108 (7.1) может стать отличным выбором для получения качественного звука.

Плюсы модели – компактность, простоту использования, прочный корпус и минимальная стоимость (около 300 руб.), а среди минусов – сравнительно небольшая функциональность. Такую звуковую карту стоит купить для ноутбука, у которого сломалась встроенная карта для воспроизведения звука. С её помощью вполне можно подключить аудиосистему 7.1 – звучание будет лучше, чем при включении в обычный разъём, но не таким качественным, как при использовании более функциональных моделей.

Карта для портативного домашнего кинотеатра

Преимущества внешнего звукового адаптера ASUS Xonar U7 заключаются в следующих характеристиках:

• наличие, кроме обычных разъёмов типа мини-джек для наушников и микрофона, ещё и восьмиканального аналогового выхода, улучшающего звук для аудиосистемы домашних кинотеатров;
• полное соответствие всем параметрам для хорошей звуковой карты – звук 24 бит/192 кГц и отношение сигнал/шум на уровне 114 дБ, диапазон сопротивления до 150 Ом;
• простота подключения и настройки.

Стоимость этой карты, которую можно назвать неплохим вариантом для любителей просмотра фильмов с хорошим качеством, не превышает 3000 рублей.

Игровая карта

Любители поиграть в игры, где качество звука настолько же важно, как и параметры видео, оценят возможности модели Bahamut.

Эта внешняя карта от компании Thermaltake работает и с Windows, и с MacOS, отличается привлекательным внешним видом и наличием на корпусе кнопок для включения и выключения подключаемых устройств (наушников, микрофона, колонок).

При подключении карты обязательно установить драйвера (идут в комплекте), а в процессе использования – своевременно их обновлять. Стоимость модели находится в среднем диапазоне – от 2500 до 3000 рублей.

Универсальный вариант

Неплохой вариант внешней звуковой карты со средней стоимостью представляет собой модель Creative Sound Blaster Play 2.

Несмотря на небольшие размеры, это устройство обеспечивает объёмный звук и позволяет практически без помех записывать аудио. Технология SBX Pro Studio даёт заметное усиление громкости по сравнению со встроенной картой и создаёт эффект 3D-звучания при использовании аудиосистем любого типа – от наушников до 7.1.

Среди других преимуществ карты – удобное управление через соответствующее приложение. При этом, на корпусе самого устройства нет никаких кнопок для управления звуком. Правда, отсутствие внешнего управления обеспечивает компактность, позволяя легко переносить Sound Blaster Play 2 с места на место. Стоимость гаджета в интернет-магазинах не превышает 2500 руб., однако можно найти варианты и за 1600 руб.

Карта для музыканта

Модель FOCUSRITE SCARLETT SOLO STUDIO 2ND GEN может стать отличным выбором для людей, связанных с музыкой и звукозаписью. Тем более что её небольшие размеры обеспечивают высокую степень мобильности, позволяя перемещать устройство вместе с ноутбуком или перевозить его в транспорте.

Устройство отличается:

• высоким качеством воспроизведения и записи;
• компактным и прочным металлическим корпусом;
• стильным внешним видом;
• совместимость с ноутбуками, работающими под управлением разных ОС;
• возможностью одновременной записи с гитары и микрофона;
• общим регулятором громкости для всех выходов (наушников и колонок);
• комплектацией всеми необходимыми для записи устройствами – конденсаторным микрофоном, студийными наушниками и соединительными кабелями.

Кроме этой модели, существует немало других интересных вариантов для записи и воспроизведения звука. Однако по соотношению стоимости и возможностей этот можно назвать одним из лучших и доступных по цене. Купить его в сети можно примерно за 20–22 тыс. руб.

Запуск и отключение карты

Для подключения внешней карты не потребуется много времени. Достаточно просто соединить устройство с ноутбуком (с помощью кабеля или просто вставить в USB-вход). Далее необходимо подождать определения ноутбуком внешней карты и автоматической установки драйверов, и только потом подключать к ней наушники, микрофон или колонки. Если система не находит нужное программное обеспечение в своей базе или устройство требует использования только своих программ, их устанавливают с диска или с официального сайта производителя.

Совет: для воспроизведения качественного звука желательно, чтобы разъём поддерживал технологию USB 3.0. И, если ваше устройство имеет два варианта USB-входов (2.0 и 3.0), следует выбрать для подключения карты именно второй.

Возможные проблемы

При установке внешней звуковой карты на ноутбук могут возникнуть следующие неполадки:

1. Ноутбук «не видит» устройство;
2. Карта установлена, но звук не воспроизводится.

Решить первую проблему поможет переустановка в следующий USB-разъём (если карта будет работать, значит, причина неисправности – неработающий вход) или подключение к другому компьютеру. Если это не помогло вернуть работоспособность карты, стоит переустановить её драйвера (скачав из сети или диска, идущего в комплекте с оборудованием). Последний способ позволяет справиться и со второй проблемой. Невозможность запуска внешней звуковой карты может свидетельствовать о её неисправности или заводском браке.