Нужна ли звуковая карта?

Сергей Асмаков

Дитя компромиссов

Особые задачи

Не картой единой

Как оценить качество

Заключение

 

Имеет ли смысл оснащать свой ПК дискретным звуковым адаптером, если на подавляющем большинстве системных плат есть интегрированная звуковая подсистема с многоканальным выходом? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо учитывать как специфику задач, для решения которых применяется компьютер, так и индивидуальные особенности его владельца.

Дитя компромиссов

Сейчас интегрированный звуковой адаптер с многоканальным выходом имеется практически на каждой системной плате. Но всегда ли это «условно бесплатное» встроенное решение позволяет в полной мере удовлетворить потребности пользователя? К сожалению, нет.

Прежде всего необходимо понимать, что интегрированная звуковая подсистема (как, впрочем, и любое сверхбюджетное решение) — это дитя множества компромиссов, рожденное под девизом «максимум функций за минимальные деньги». Ради значительного выигрыша в стоимости приходится расплачиваться качеством и функциональностью.

Начнем с того, что количество аппаратных компонентов интегрированной звуковой подсистемы сокращено до минимума. В результате радикального «хирургического вмешательства» интегрированный звуковой адаптер лишился собственного процессора. Его функции (включая обработку, коммутацию и микширование звуковых потоков) реализованы на программном уровне (как правило — в драйвере звуковой подсистемы). Из аппаратных компонентов остались лишь ЦАП и АЦП, операционные усилители с необходимой обвязкой, а также контроллер, обеспечивающий обмен данными с южным мостом чипсета системной платы. И это является принципиальным отличием интегрированного решения от дискретного звукового адаптера.

Таким образом, уже в самой концепции интегрированной звуковой подсистемы заложены принципиальные недостатки. Наиболее очевидным (но не единственным) является значительное увеличение нагрузки на центральный процессор. Разумеется, производительность процессоров даже бюджетных моделей современных ПК позволяет с легкостью решать задачи обработки звука в фоновом режиме. Однако в ситуации, когда центральный процессор загружен практически на 100% (а это может случиться при запуске игр с детальной трехмерной графикой, в процессе декодирования видео высокой четкости и т.п.), даже небольшое увеличение нагрузки может стать критичным фактором, приводящим к нежелательным последствиям. Например, к увеличению задержки звукового сигнала (вследствие чего нарушается синхронность звука и видеоряда), а в некоторых случаях — даже к «заиканиям» или кратко-временному пропаданию звука.

Еще одним существенным недостатком интегрированных решений являются весьма посредственные характеристики аналоговой части звукового тракта (в частности, отношение «сигнал/шум»). Отчасти это объясняется использованием наиболее дешевых компонентов, имеющих не самые совершенные характеристики. Однако необходимо учитывать и другой аспект: все элементы аналоговых цепей смонтированы прямо на системной плате и ничем не защищены от наводок и высокочастотных помех от расположенных в непосредственной близости компонентов и печатных проводников. И даже если отдельные компоненты (в частности, ЦАП и операционные усилители) сами по себе характеризуются относительно низким уровнем собственных шумов, то реальные показатели интегрированного звукового адаптера оказываются гораздо хуже в силу перечисленных причин.

Третий недостаток, не столь очевидный, как два вышеупомянутых, — это весьма ограниченные возможности интегрированной звуковой подсистемы по подключению внешних устройств. Дело в том, что характеристики аналоговой части звукового тракта оптимизированы для работы с мультимедийными акустическими системами, а также наушниками, микрофонами и гарнитурами бюджетного уровня. При подключении устройств более высокого класса (например, Hi-Fi-усилителя или высоко-омных наушников) могут возникнуть определенные проблемы.

Дело в том, что аналоговый тракт, обеспечивающий усиление сигнала линейного выхода фронтальной стереопары (и по совмес-тительству наушников) рассчитан на работу главным образом с маломощными моделями, имеющими импеданс порядка 16-32 Ом. При подключении высокоомных наушников (с импедансом 100 Ом и более) нередко просто не хватает запаса мощности для обеспечения приемлемого уровня громкости. Как следствие, возникают заметные искажения АЧХ. Конечно, подобный недостаток присущ и многим дискретным звуковым адаптерам начального уровня. Однако в большинстве современных моделей при подключении наушников задействуется отдельный усилитель мощности, а в некоторых устройствах даже предусмотрена возможность выбора значения импеданса для соответствующей коррекции.

Не лучше обстоит дело и с подключением микрофонов. Микрофонный усилитель интегрированной звуковой подсистемы рассчитан исключительно на работу с мультимедийными микрофонами и гарнитурами. Увы, реализовать потенциал даже недорогих динамических микрофонов полу-профессионального уровня (не говоря уже о моделях более высокого уровня) интегрированная звуковая подсистема не в состоянии.

Разумеется, всё вышеизложенное отнюдь не означает, что интегрированные решения никуда не годятся. Есть немало задач, для выполнения которых большего и не требуется, — например воспроизведение программ интернет-радиостанций, приложения IP-телефонии и видеоконференц-связи, передача голосовых сообщений в многопользовательских играх и др. Однако важно понимать, что круг задач, которые интегрированная звуковая подсистема способна выполнять с приемлемым качеством, небезграничен. Как только владелец ПК выходит за эти рамки, он сразу же сталкивается с различными проблемами.

Особые задачи

Какие же задачи требуют применения более совершенной звуковой подсистемы? Наиболее очевидный пример — ПК, используемый для работы с музыкальными проектами (Desktop Music Production, DMP). При этом непринципиально, как используется компьютер — лишь в качестве цифрового магнитофона или выполняет функции полноценной виртуальной студии.

Те, кто хотя бы раз сталкивался со специализированным ПО для многодорожечной звукозаписи, по собственному опыту знают, что одним из необходимых условий для работы таких приложений является наличие ASIO-драйверов звуковых устройств. Из­за того что многие функции интегрированной звуковой подсистемы реализованы на программном уровне, уложиться в приемлемые для многоканальной звукозаписи величины задержки сигнала практически невозможно.

 

Рисунок

Внешний звуковой адаптер M-Audio FastTrack —
одна из популярных моделей сегмента DMP

Конечно, это обусловлено тем, что мультимедийные приложения (с расчетом на потребности которых, собственно говоря, и проектируются интегрированные решения) не предъявляют столь строгих требований ко времени задержки. Например, даже при просмотре видео, отображаемого с частотой 30 кадров в секунду, отставание звукового сопровождения на 30-40 мс от картинки вряд ли будет замечено зрителем. Однако для нормальной работы с приложениями многоканальной звукозаписи необходимо обеспечить задержку сигнала не более 2 мс.

Если в процессе работы над музыкальным проектом потребуется записать вокал или какие­либо инструменты с микрофона, возникнут дополнительные трудности, обусловленные низким качеством микрофонного усилителя интегрированной звуковой подсистемы. Как показывает практика, проблемы возникают даже при оцифровке записей с аналоговых устройств (магнитофонов, проигрывателей грампластинок и т.д.): качество получаемой фонограммы оставляет желать лучшего.

Звуковые карты, ориентированные на сегмент DMP, обеспечивают гораздо более высокую точность преобразования сигнала, а также значительно более низкий уровень шумов и искажений. Достигается это как за счет применения более качественных компонентов (операционных усилителей, ЦАП, АЦП и т.д.), так и благодаря реализации ряда эффективных мер для защиты звукового сигнала от помех и наводок (экранирования аналоговых цепей, установки дополнительных фильтров и стабилизаторов шины питания и т.д.). Кроме того, такие модели обычно оборудованы качественными микрофонными усилителями и универсальными аналоговыми входами с возможностью симметричного подключения и подачи фантомного питания.

Еще один аспект — наличие интерфейса MIDI, который может потребоваться для взаимодействия ПК с внешним музыкальным оборудованием (синтезаторами, сэмплерами, модулями обработки и т.д.). Если ранее интерфейсом MIDI были оборудованы даже недорогие мультимедийные звуковые карты, то теперь эта опция доступна лишь в специализированных моделях.

Даже в условиях заметного снижения спроса на дискретные звуковые адаптеры в течение нескольких последних лет было выпущено немало новых моделей (в основном внешних) для сегмента DMP. И это неслучайно. Такие устройства позволяют при вполне приемлемых (даже для непрофессиональных домашних пользователей) затратах значительно повысить качество получаемых записей и к тому же обеспечивают возможность работы с широким спектром источников сигнала (в том числе с микрофонами разных типов, электромузыкальными инструментами и т.д.), подключаемых как по обычной, так и по симметричной линии. Кроме того, внешние звуковые карты этого класса можно подключать к ноутбукам, что позволяет получать качественную запись даже в мобильных условиях.

Довольно часто дискретные звуковые адаптеры используются в игровых ПК. Такое решение позволяет не только повысить качество воспроизведения звукового сопровождения (за счет использования более совершенных компонентов), но и снизить нагрузку на центральный процессор. Не менее важно и то, что только дискретные звуковые адаптеры позволяют в полной мере реализовать потенциал современных игр, поддерживающих новейшие API окружающего звука для максимально реалистичной имитации пространственных эффектов.

Есть и целая категория ПК, которые практически невозможно представить без дискретного звукового адаптера. Речь, конечно же, идет об HTPC.

 

Рисунок

Мультимедийная звуковая карта Asus Xonar Essence STX

Необходимо отметить, что время универсальных звуковых карт прошло. Сейчас рынок дискретных звуковых адаптеров четко сегментирован. В частности, можно выделить сегмент моделей для звукозаписи и работы над музыкальными проектами (DMP), а также сегмент мультимедийных звуковых карт для игровых ПК и HTPC. По вполне понятным причинам модели, ориентированные на разные сегменты рынка, имеют существенные различия — это касается и конструкции аппаратной части, и набора функциональных возможностей, и особенностей программных компонентов. Так, для мультимедийных звуковых карт важное значение имеют следующие факторы: наличие многоканального аналогового выхода (для подсоединения активных АС) и цифровых выходов (S/PDIF, HDMI) для подключения к ресиверам и системам домашнего кинотеатра, функция декодирования многоканальных цифровых фонограмм (Dolby Digital, Dolby Digital EX, Dolby TrueHD, DTS и пр.), а также поддержка современных API окружающего звука.

Не картой единой

Установка дискретного звукового адаптера является необходимым, но далеко не всегда достаточным шагом на пути к более качественному звуку. Данная мера будет эффективной лишь при соблюдении как минимум еще двух условий.

Первым является качество исходной фонограммы (это может быть воспроизводимый медиапроигрывателем медиафайл или звуковой поток, программный синтезатор, игровое приложение и т.д.). Вполне понятно, что невозможно получить «кристально чистый звук» на выходе даже самой совершенной звуковой системы при прослушивании интернет-радио или сжатых файлов с битрейтом 128 Кбит/с.

Второе условие — соответствие остальных компонентов звукового тракта (в простейшем случае — активной акустической системы или наушников) уровню применяемого звукового адаптера. Поскольку все компоненты звукового тракта соединены последовательно, то его возможности ограничиваются характеристиками самого худшего из них. Естественно, что дешевая «компьютерная» АС с крохотными широкополосными динамиками, заключенными в пластиковый корпус толщиной с яичную скорлупу, просто не позволит услышать (и тем более оценить) разницу между интегрированным решением и дорогим звуковым адаптером.

Однако далеко не всегда дело ограничивается заменой акустической системы. Чем выше поднимается планка требований к качеству звучания, тем шире становится круг факторов, которые необходимо принимать в расчет. На восприятие звука оказывают влияние акустические особенности помещения, шум от работающего системного блока и т.д. Как следствие, на повестке дня появляются вопросы, о которых пользователь раньше и не задумывался: снижение создаваемого компьютером шума, акустическая обработка помещения, подбор специальной мебели и т.д.

Таким образом, улучшение звучания следует рассматривать как комплексную проблему, ключом к решению которой является построение максимально сбалансированной системы в рамках отведенного на эти цели бюджета.

Как оценить качество

Есть и другая проблема, с которой приходится сталкиваться в процессе поиска оптимального решения для улучшения звуковой подсистемы ПК. Дело в том, что методов, позволяющих однозначно оценить качество звука, выразив его в неких абсолютных единицах, попросту не существует. Конечно, можно измерять такие характеристики звукового тракта, как частотный диапазон, коэффициент нелинейных искажений, отношение «сигнал/шум» и т.д. Однако, как показывает практика, сами по себе числовые значения этих параметров не способны дать полную информацию о возможностях звукового тракта. Более того: сравнение двух звуковых устройств (акустических систем, усилителей и т.п.) исключительно путем сопоставления заявленных производителем характеристик способно скорее ввести в заблуждение, нежели дать представление о его реальном звучании.

Здесь уместно упомянуть об одном из альтернативных методов — сравнении по контрасту, который был предложен в середине 1990-х годов главой компании Audio Note Питером Квортрупом (Peter Qvortrup). Несмотря на то что позиция Квортрупа нередко подвергается критике — как со стороны так называемых ценителей звука (аудиофилов), так и производителей аудиоаппаратуры, — в предложенном им подходе, несомненно, есть рациональное зерно. Кроме того, метод сравнения по контрасту имеет как минимум два неоспоримых достоинства. Во­первых, он доступен всем желающим, поскольку для получения результата не нужна дорогостоящая измерительная аппаратура и специальное «заглушенное» помещение. Во­вторых, данный метод позволяет получить персонифицированный результат — то есть найти оптимальное сочетание компонентов звукового тракта именно с точки зрения того, кто занимается прослушиванием.

Заключение

Что ж, пора вернуться к вопросу, вынесенному в заголовок этой статьи. Нет смысла обсуждать, имеют ли дискретные звуковые адаптеры какие­либо преимущества перед интегрированными решениями. Не сомневайтесь: даже модели стоимостью порядка 1000 руб. (не говоря уже о более дорогих) способны обеспечить безусловное превосходство как по качеству звука, так и по набору функциональных возможностей. Так что, по большому счету, нужно лишь максимально честно ответить на два вопроса: во-первых, способны ли вы лично услышать эту разницу и, во-вторых, считаете ли вы стоимость выбранной звуковой карты оправданной платой за полученные преимущества. Если оба ответа будут положительными, значит дискретный звуковой адаптер вам действительно нужен.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 06'2011

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