Цифроаналоговое преобразование ( Digital to Analogue (D/A)

1. Цифроаналоговое преобразование ( Digital to Analogue (D/A)

conversion ). Любой звук ( музыка или речь) содержаться в па-

мяти компьютера в цифровом виде ( в виде самплов ) и с по-

мощью DAC трансформируются в аналоговый сигнал, который по-

дается на усиливающую аппаратуру, а затем на наушники, колон-

ки, etc.

2. Синтез. Компьютер посылает в звуковую карту нотную информацию,

а карта преобразует ее в аналоговый сигнал ( музыку ). Сущес-

 твует два способа синтеза :

а) Frequency Modulation (FM) synthesis , при котором звук вос-

производит специальный синтезатор, который оперирует мате-

матическим представлением звуковой волны ( частота, ампли-

туда, etc ) и из совокупности таких искусственных звуков

создается практически любое необходимое звучание.

Большинство систем, оснащенных FM-синтезом показывают очень

неплохие результаты на проигрывании "компьютерной" музыки,

но попытка симулировать звучание живых инструментов не

очень хорошо удается. Ущербность FM-синтеза состоит в том,

что с его помощью очень сложно ( я бы сказал, практически

невозможно ) создать действительно реалистическую инстру-

ментальную музыку, с большим наличием высоких тоном (флей-

та, гитара, etc). Первой звуковой картой, которая стала ис-

пользовать эту технологию, был легендарный Adlib, который

для этой целей использовал чип из синтеза Yamaha -

YM3812FM. Большинство Adlib-совместимых карт (SoundBlaster,

Pro Audio Spectrum) также используют эту технологию, только

на других более современных типах микросхем, таких как

Yamaha YMF262 (OPL-3) FM.

б) синтез по таблице волн ( Wavetable synthesis ), при этом

методе синтеза заданный звук "набирается" не из синусов ма-

тематических волн, а из набора реально озвученных инстру-

ментов - самплов. Самплы сохраняются в RAM или ROM звуко-

вой карты. Специальный звуковой процессор выполняет опера-

ции над самлами ( с помощью различного рода математических

преобразования изменяется высота звука, тембр, звук допол-

няется спецэффектами ). Так как самплы - оцифровки реальных

инструментов, они делают звук крайне реалистичным. До не-

давнего времени подобная техника использовалась только в

hi-end инструментах, но она становится все более популяр-

ной теперь. Пример популярной карты, использующей WS -

Gravis Ultra Sound ( GUS ).

3. MIDI. Компьютер посылает на MIDI-интерфейс специальные коды,

каждый из которых обозначает действие, которое должен произ-

вести MIDI-устройство ( обычно это синтезатор ) (General) MIDI

- это основной стандарт большинства звуковых плат. Звуковая

плата, самостоятельно интерпретирует, посылаемые коды и приво-

дит им в соответствие звуковые самлы ( или патчи ), хранящие-

ся в памяти карты. Количество этих патчей в стандарте GM рав-

но 128. На PC - совместимых компьютерах исторически сложились

два MIDI-интерфейса : UART MIDI и MPU-401. Первый рализован в

SoundBlaster's картах, второй использовался в ранних моделях

Roland.

ЗВУКОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СЕМЕЙСТВА IBM PC

PC

Уже на самых первых моделях IBM PC имелся встроенный динамик,

который однако не был предназначен для точного воспроизведения

звука: он не обеспечивал воспроизведения всех частот слышимого

диапазона и не имел средств управления громкостью звучания. И хо-

тя PC speaker сохранился на всех клонах IBM до сего дня - это

скорее дань традиции, чем жизненная необходимость, ибо динамик

никогда не играл сколь-нибудь серьезной роли в общении человека с

ЭВМ.

PCjr

Однако, уже в модели PCjr появился специальный звуковой генера-

тор TI SN76496A, который можно считать предвестником современных

звуковых процессоров. Выход этого звукового генератора, мог быть

подключен к стерео-усилителю, а сам он имел 4 голоса ( не совсем

корректное высказывание - на самом деле микросхема TI имела четы-

ре независимых звуковых генератора, но с точки зрения программис-

та это была одна микросхема, имеющая четыре независимых канала ).

Все четыре голоса имели независимое управление громкостью и час-

тотой звучания. Однако из-за маркетинговых ошибок модель PCjr так

и не получила широкого распространения, была об'явлена неперспек-

тивной, снята с производства и поддержка ее была прекращена. С

этого момента фирма IBM больше не оснащала свои компьютеры звуко-

выми средствами собственной разработки. И с этого момента место

на рынке прочно заняли звуковые платы.

ОБЗОР ЗВУКОВЫХ КАРТ

1. Covox

Своеобразный "внебрачный сын" PC и желания человека услышать

приличный звук с минимумом финансовых затрат. Covox не даром

называют "SoundBlaster для бедных" ибо стоимость его на поря-

док ниже самой дешевой звуковой карты. Суть Covox'a крайне

проста - на любой стандартной IBM-совместимой машине обяза-

тельно присутствует _параллельный_ порт ( обычно он использует-

ся под принтер ). На этот порт можно посылать 8-ми битовые ко-

ды, которые после простого смешивания на выходе дадут вполне

удовлетворительное mono звучание.

Одна из многочисленных схем covox'a представлена ниже :

Resistor naminals :

75 is normally 7,5 KOm

15 is normally 15 KOm

18 2 3 4 5 6 7 8 9

_ _ _ _ _ _ _ _ _

│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ █1 █1 █1 █1 █1 █1 █1 █1

│ █5 █5 █5 █5 █5 █5 █5 █5

│ 15 │ │ │ │ │ │ │ │

├────█████──┴─┐├─┐├─┐├─┐├─┐├─┐├─┐├─────┐

│ ││ ││ ││ ││ ││ ││ ││ │

│ │█7│█7│█7│█7│█7│█7│█7 │

│  │█5│█5│█5│█5│█5│█5│█5 │

│ └┘ └┘ └┘ └┘ └┘ └┘ └┘ │

│ │

│ │

_ Ground _ Analog Out

К сожалению из-за того, что основные производители программно-

го обеспечения игнорировали это простое и остроумное устрой-

ство ( сговор с производителями звуковых карт ), то никакой

программной поддержки covox так и не получил. Однако, не сос-

тавляет труда самостоятельно написать драйвер для covox'a и за-

менить им драйвер любой 8-ми битовой звуковой карты, которая

используется в DAC-режиме, или немного изменить код программы,

перенаправив 8-ми битовую оцифровку, скажем в 61-ый порт ППИ.