יסודות השמע של המחשב - תקנים ושמע דיגיטלי

אודיו דיגיטלי ותקנים כאשר מדובר השמעת אודיו במחשב

המחשב השמע הוא אחד ההיבטים overlooked ביותר של רכישת המחשב. עם מעט מידע מהיצרנים, משתמשים מתקשים להבין בדיוק מה הם מקבלים. בקטע הראשון של סדרה זו של מאמרים, אנו מסתכלים על יסודות שמע דיגיטלי המפרט עשוי להיות רשום. בנוסף, נבחן כמה תקנים המשמשים לתיאור הרכיבים.

שמע דיגיטלי

כל האודיו המוקלט או המופעל באמצעות מערכת מחשב הוא דיגיטלי, אך כל השמע המופעל מתוך מערכת רמקולים הוא אנלוגי. ההבדל בין שתי צורות אלה של הקלטה לשחק תפקיד חשוב בקביעת היכולת של מעבדים קול.

אנלוגי אודיו משתמשת בקנה מידה משתנה של מידע כדי לנסות להפיק את הטוב ביותר את גלי הקול המקורי מהמקור. זה יכול לייצר הקלטה מדויקת מאוד, אבל אלה הקלטה לבזות בין חיבורים דורות של הקלטות. הקלטה דיגיטלית לוקח דוגמאות של גלי קול ורשומות אותו כסדרה של סיביות (אלה ואפסים) כי המקור הטוב ביותר דפוס גל. משמעות הדבר היא כי איכות ההקלטה הדיגיטלית ישתנה בהתבסס על סיביות דגימות המשמשים את ההקלטה, אבל אובדן איכות הוא הרבה יותר נמוך בין ציוד הקלטה דורות.

סיביות ודגמים

כאשר מסתכלים על מעבדים קול ואפילו הקלטות דיגיטליות, את התנאים של סיביות ו KHz לעתים קרובות לבוא. שני מונחים אלה מתייחסים לשיעור הדגימה והגדרת השמע שניתן להקליט באופן דיגיטלי. ישנם שלושה סטנדרטים עיקריים המשמשים אודיו דיגיטלי מסחרי: 16-bit 44KHz עבור תקליטור שמע, 16-bit 96KHz עבור DVD ו 24-bit 192KHz עבור DVD-Audio וכמה Blu-ray.

עומק הסיביות מתייחס למספר הביטים המשמשים בהקלטה כדי לקבוע את המשרעת של גל הקול בכל מדגם. לפיכך, קצב סיבית של 16 סיביות יאפשר טווח של 65,536 רמות בעוד 24 סיביות מאפשר 16.7 מיליון. קצב הדגימה קובע את מספר הנקודות לאורך גלי הקול הנדגמים על פני תקופה של שנייה אחת. ככל שמספר הדגימות גדול יותר, כך הייצוג הדיגיטלי קרוב יותר לגלי הקול האנלוגי.

חשוב לציין כאן כי קצב הדגימה שונה מאשר קצב סיביות. קצב הסיביות מתייחס לכמות הנתונים הכוללת המעובדת בקובץ לשנייה. זה בעצם, את מספר סיביות כפול שיעור דגימה ואז המרה בתים על בסיס ערוץ. מתמטית, כלומר (סיביות * קצב דגימה * ערוצים) / 8 . אז, CD- שמע אשר סטריאו או ערוץ שני יהיה:

(16 סיביות * 44000 לשנייה * 2) / 8 = 192000 bps לכל ערוץ או קצב סיביות של 192kbps

עם הבנה כללית זו, מה בדיוק צריך לחפש בעת בחינת מפרטים עבור מעבד אודיו? באופן כללי, עדיף לחפש אחד מסוגל ב 16 סיביות 96KHz מדגם שיעורי. זוהי רמת השמע המשמש עבור 5.1 ערוצי שמע היקפי על DVD ו- Blu-ray סרטים. עבור אלה המחפשים את הגדרת השמע הטובה ביותר, החדש 24 סיביות פתרונות 192KHz להציע איכות שמע גבוהה יותר.

יחס אות לרעש

היבט נוסף של רכיבי שמע שמשתמשים יבואו הוא יחס אות לרעש (SNR) . זהו מספר המיוצג על ידי דציבלים (dB) כדי לתאר את היחס של אות שמע לעומת רמות הרעש שנוצרו על ידי רכיב השמע. ככל יחס אות לרעש, כך איכות הצליל טובה יותר. האדם הממוצע בדרך כלל לא יכול להבחין בין רעש זה אם SNR גדול מ 90dB.

תקנים

יש מגוון של סטנדרטים שונים כשמדובר אודיו. במקור, היה תקן AC'97 אודיו שפותחה על ידי אינטל כאמצעי תמיכה סטנדרטי עבור 16-bit 96KHz תמיכה אודיו עבור שישה ערוצים הדרושים 5.1 אודיו DVD תמיכה קול. מאז, היו התקדמות חדשה אודיו תודה על פורמטים של וידאו בחדות גבוהה כגון Blu-ray. כדי לתמוך בהם, פותח תקן Intel HDA חדש. זה מרחיב את התמיכה אודיו עד שמונה ערוצים של 30-bit 192KHz הצורך 7.1 אודיו תמיכה. עכשיו, זה תקן עבור חומרה מבוססי אינטל, אבל רוב חומרת AMD כי הוא שכותרתו 7.1 תמיכה אודיו יכול גם להשיג את אותן רמות.

עוד תקן ישן יותר שניתן להפנות אליו הוא 16-bit Sound Blaster תואם. Sound Blaster הוא מותג של כרטיסי אודיו שנוצרו על ידי Creative Labs. Sound Blaster 16 היה אחד מכרטיסי הקול הגדולים הראשונים שתמכו בקצב הדגימה של 16 סיביות של 44KHz עבור שמע שמע באיכות שמע. תקן זה הוא מתחת לזה של תקן חדש יותר הוא התייחס רק לעתים רחוקות יותר.

EAX או הסביבה Audio Extensions הוא תקן נוסף שפותח על ידי Creative Labs. במקום פורמט ספציפי עבור אודיו, היא קבוצה של הרחבות תוכנה לשנות אודיו כדי לשכפל את ההשפעות של סביבות ספציפיות. לדוגמה, את השמע להיות שיחק במחשב יכול להיות מתוכנן להישמע כאילו זה היה שיחק במערה עם המון הדים. תמיכה זו יכולה להתקיים גם בתוכנה או בחומרה. אם מוצג בחומרה, הוא משתמש במחזורים מעטים יותר מהמעבד.

המצב עם EAX הפך מסובך יותר עם מערכות ההפעלה Windows מאז Vista . בעיקרו של דבר, מיקרוסופט שינתה הרבה תמיכה שמע מן החומרה לצד התוכנה על מנת לקבל רמה גבוהה יותר של אבטחה על המערכת. משמעות הדבר היא כי משחקים רבים מטופלים אודיו EAX בחומרה היו עכשיו להיות מטופלים על ידי שכבות תוכנה במקום. הרבה זה כבר טופל על ידי תוכנות תיקונים לנהגים ומשחקים אבל יש כמה משחקים ישנים יותר כי לא יוכלו להשתמש אפקטים EAX יותר. בעיקרו של דבר, הכל הועבר לתקני OpenAL שהופכים את ה- EAX לחשוב באמת עבור משחקים מדור קודם.

לבסוף, מוצרים מסוימים עשויים לשאת את הלוגו THX . זהו למעשה הסמכה כי מעבדות THX מרגיש כי המוצר עונה או עולה על המינימום שלהם מפרטים. רק תזכור כי מוצר מוסמך THX לא בהכרח יש ביצועים טובים יותר או איכות צליל מאשר אחד לא. היצרנים צריכים לשלם מעבדות THX עבור תהליך הסמכה.

עכשיו שיש לנו את היסודות של אודיו דיגיטלי למטה, הגיע הזמן להסתכל סראונד סאונד ואת המחשב .