Intel HD Audio: новые горизонты звуковой подсистемы

Сергей Асмаков

Microsoft Universal Audio Architecture

 

Совместная инициатива Intel и Dolby Laboratories, о которой было официально объявлено в дни проведения весеннего Форума IDF, позволит вывести звуковую подсистему персонального компьютера на качественно новый уровень. В этой статье мы расскажем об основных особенностях платформы Intel High Definition Audio (HD Audio) — прообраза звуковой подсистемы следующего поколения, ранее известного как проект Azalia.

По мере развития персональных компьютеров поддержка разнообразных мультимедийных функций становится все более важной для широкого круга пользователей. Например, звуковой адаптер с многоканальным выходом уже стал стандартом де-факто для современных компьютеров, особенно если речь идет о системах, предназначенных для использования в домашних условиях.

В игровых и мультимедийных приложениях все шире используются технологии трехмерного позиционируемого звука. Благодаря массовому распространению цифровых носителей видеопрограмм (в частности, DVD) появилась возможность записывать звуковое сопровождение фильмов в многоканальном формате с высоким качеством. Нельзя также не отметить и наметившуюся в последнее время тенденцию к интеграции домашнего ПК и компонентов бытовой электронной техники в единый развлекательный комплекс.

Вполне естественно, что все эти процессы привели к тому, что требования, предъявляемые пользователями к звуковой подсистеме ПК, заметно изменились. Конечно, сейчас можно приобрести внутренние и внешние звуковые адаптеры, обладающие очень высокими техническими характеристиками и самыми разнообразными функциональными возможностями. Однако, учитывая значительное увеличение доли интегрированных звуковых адаптеров, можно сказать, что назрела необходимость вывода аудиоподсистемы ПК на качественно новый уровень.

Одной из целей, поставленных перед разработчиками спецификации HD Audio, стала необходимость удовлетворения возросших требований к звуковой подсистеме ПК. Второй важный аспект — повышение стабильности работы звуковой подсистемы и обеспечение максимальной простоты ее настройки и использования. Переход к платформе HD Audio позволит применять универсальный драйвер звуковой подсистемы, который в будущем станет составной частью операционной системы. И в этом смысле платформа HD Audio полностью соответствует спецификации Universal Audio Architecture (UAA), разработанной компанией Microsoft (подробнее см. во врезке «Microsoft Universal Audio Architecture»). Ожидается, что работа над UAA будет завершена в конце I квартала, а окончательная редакция спецификации HD Audio появится в середине II квартала текущего года. Драйверы класса UAA будут выпущены в составе обновлений для ОС Microsoft Windows 2000 SP4/XP SP1/Server 2003, а также станут стандартным компонентом следующей версии ОС Windows, известной под кодовым названием Longhorn. Согласно существующим планам серийный выпуск аппаратных средств, соответствующих спецификации HD Audio, начнется во второй половине нынешнего года.

     

Microsoft Universal Audio Architecture

Разработанная компанией Microsoft спецификация Universal Audio Architecture (UAA) описывает архитектуру класса драйверов для звуковой подсистемы ПК, которая станет элементом следующей версии ОС Windows (известной как проект Longhorn).

В современных моделях ПК используются разные типы звуковых чипов и различные конструкции звуковых адаптеров, каждый из которых требует использования специфических драйверов. К сожалению, в настоящее время не существует единого индустриального стандарта, который позволил бы реализовать универсальный драйвер звуковой подсистемы на уровне ОС. В силу многообразия существующих решений разработчики ОС не могут гарантировать поддержку всех выпускаемых аппаратных средств и тем более их стабильную работу. Поэтому в случае, когда возникают какие-либо проблемы с аудиодрайвером стороннего производителя, средства ОС не позволяют обеспечить реализацию даже базового набора функциональных возможностей звукового устройства. Вместо этого пользователь вынужден довольствоваться звуком низкого качества и испытывать ряд проблем, связанных с нестабильной работой системы.

В следующей версии Windows (в настоящее время известной под кодовым названием Longhorn) Microsoft планирует реализовать поддержку драйверов класса UAA как для внешних звуковых адаптеров, подключаемых по интерфейсам USB и IEEE-1394, так и для звуковых карт для шины PCI, а также для интегрированных решений, созданных на платформе Intel HD Audio.

Ожидается, что в базовом варианте UAA позволит обеспечить запись и воспроизведение сигнала как минимум в стереоформате с параметрами 96 кГц/24 бит, а также воспроизведение шестиканального звука (в формате 5.1) при условии наличия такой возможности в аппаратном устройстве. Кроме того, в UAA будут реализованы следующие функции:

• автоматическое определение и конфигурирование совместимых с UAA аудиоустройств при подключении их к системе, причем без поиска и загрузки каких-либо дополнительных драйверов;

• минимизация нагрузки на центральный процессор ПК при передаче потоков данных, что позволит увеличить полосу пропускания звукового сигнала и обеспечить возможность воспроизведения цифрового сигнала с высокими частотой дискретизации и разрядностью;

• поддержка существующих, а также находящихся в настоящий момент в стадии разработки решений, обеспечивающих защиту медиаданных от несанкционированного копирования.

 

Какими же характеристиками и функциональными возможностями будут обладать интегрированные звуковые подсистемы, созданные в соответствии со спецификацией HD Audio? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим основные положения текущей версии (0.9) спецификации HD Audio.

В первую очередь необходимо отметить, что все звуковые подсистемы следующего поколения будут многоканальными. Спецификация HD Audio предусматривает наличие до восьми физических выходов, благодаря чему обеспечивается возможность подключения акустических систем самых разных конфигураций — от стереофонических до 7.1. Наряду с этим увеличится и максимальное значение поддерживаемой частоты дискретизации воспроизводимого цифрового сигнала — 192 и 96 кГц соответственно для стереофонического и многоканального потока. Максимальная поддерживаемая разрядность цифрового звукового сигнала будет увеличена до 32 бит.

 

Функциональные схемы аудиокодеков в соответствии с классификацией Dolby Codec Licensing Program

Функциональные схемы аудиокодеков в соответствии с классификацией Dolby Codec Licensing Program

Еще одно новшество — использование динамического конфигурирования коммутационных разъемов. В зависимости от текущих задач пользователь сможет программными средствами изменять функции физических разъемов аудиоподсистемы. Такое решение позволит сократить количество физических разъемов без ущерба для общей функциональности, что особенно актуально для малогабаритных системных блоков и мобильных ПК. В настоящее время динамическое конфигурирование разъемов уже применяется в некоторых моделях звуковых адаптеров и системных плат с интегрированной аудиоподсистемой, а с принятием спецификации HD Audio эта функция станет стандартной.

Важной частью платформы HD Audio является инициатива Dolby PC Entertainment Experience. Благодаря тесному сотрудничеству компаний Intel и Dolby пользователи звуковых подсистем следующего поколения смогут воспользоваться самыми современными технологиями окружающего звука:

• программным декодером Dolby Digital 5.1 для воспроизведения звукового сопровождения DVD, цифрового ТВ и игровых приложений в многоканальном формате;

• аппаратно-программным процессором Dolby Pro Logic II для воспроизведения стереофонического сигнала на многоканальных АС формата 5.1;

• аппаратно-программным процессором Dolby Pro Logic IIх для воспроизведения стереофонического и многоканального (5.1) сигнала на системах формата 7.1;

• аппаратно-программным процессором Dolby Headphone, позволяющим создавать эффект звучания многоканальной системы при воспроизведении фонограмм стереофонического и многоканального (5.1) формата через наушники;

• аппаратно-программным процессором Dolby Virtual Speaker, позволяющим эмулировать звучание многоканальной АС формата 5.1 при воспроизведении через стереофонические колонки (для этого используется технология формирования фантомных громкоговорителей центрального и пары боковых каналов).

В рамках инициативы Dolby PC Entertainment Experience будет действовать специальная программа лицензирования готовых ПК и системных плат. Для классификации этих изделий разработаны четкие наборы критериев, определяющие условия соответствия изделий одному из трех логотипов (Dolby PC logo) — Dolby Sound Room, Dolby Home Theater или Dolby Master Studio. Отдельная программа лицензирования (Dolby Codec Licensing Program) будет действовать для разработчиков аудиокодеков. Основные требования к функциональным возможностям аудиоподсистем ПК и системных плат представлены соответственно в табл. 1 и 2, а в табл. 3 отражены минимальные требования к техническим характеристикам аудиоподсистем.

Необходимым условием для лицензирования по программе Dolby PC logo является соблюдение производителями оборудования требований к общему уровню производительности системы, что позволит обеспечить качество воспроизведения звука, не уступающее бытовой технике. При этом требования к производительности не являются фиксированными, а зависят от позиционирования данного решения: чем выше класс системы, тем более жесткими становятся предъявляемые к ней требования. Кроме того, сертифицируемые изделия должны удовлетворять ряду специфических требований, зафиксированных в программе Dolby PC logo.

 

Классификация аудиоподсистемы системных блоков согласно Dolby PC Entertainment Experience

Таблица 1. Классификация аудиоподсистемы системных блоков согласно Dolby PC Entertainment Experience

Классификация интегрированной аудиоподсистемы системных плат согласно Dolby PC Entertainment Experience

Таблица 2. Классификация интегрированной аудиоподсистемы системных плат согласно Dolby PC Entertainment Experience

Основные требования к техническим характеристикам аудиоподсистемы согласно Dolby PC Entertainment Experience

Таблица 3. Основные требования к техническим характеристикам аудиоподсистемы согласно Dolby PC Entertainment Experience

Маркировка системных плат и готовых ПК логотипами Dolby PC позволит покупателям этих изделий быстро определить функциональные возможности и технический уровень аудиоподсистемы, не вникая в ее подробное техническое описание. В зависимости от личных предпочтений пользователи смогут выбрать именно тот набор решений, который им действительно необходим.

Наряду с расширением функциональных возможностей и повышением качества звучания аудиоподсистемы ПК платформа HD Audio позволит использовать универсальный подход для взаимодействия приложений с имеющимися аппаратными и аппаратно-программными ресурсами посредством унифицированного API. Вся информация о звуковой подсистеме — в частности тип используемого устройства, персонифицированные данные о задействованных для подключения внешних устройств разъемах, размещении громкоговорителей и пр. — будет сохраняться в файле hdaconf.xml. Для генерации и обновления этой информации разработана специальная библиотека (hdaconf.dll).

В настоящее время в группу разработчиков HD Audio входят представители более 80 компаний-производителей. Это позволяет с уверенностью говорить о том, что уже на стадии разработки стандарт HD Audio получил мощную индустриальную поддержку. Таким образом, во второй половине нынешнего года нас ожидает поистине грандиозное событие — смена поколений звуковой подсистемы ПК.

Обобщая все вышеизложенное, перечислим основные достоинства платформы HD Audio:

• многоканальный выход для подключения систем формата 5.1, 6.1 и 7.1;

• воспроизведение цифрового сигнала с частотой дискретизации до 192 кГц и разрядностью до 32 бит;

• динамическое конфигурирование коммутационных разъемов;

• упрощенные процедуры настройки и конфигурирования звуковой подсистемы;

• использование новейших технологий окружающего звука — Dolby Pro Logic II/IIх, Dolby Headphone и Dolby Virtual Speaker;

• повышение стабильности работы звуковой подсистемы за счет использования универсального аудиодрайвера, входящего в состав

ОС;

• полная совместимость с Microsoft Universal Audio Architecture.

КомпьютерПресс 4'2004

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует