Как выбрать звуковую карту для компьютера и вообще – зачем она нужна? Для чего нужна внешняя звуковая карта USB

Любой человек, владеющий компьютером или ноутбуком, хоть раз с его помощью слушал музыку, смотрел фильм или разговаривал с родными через скайп ли вайбер. Данная возможность стала неотъемлемой частью жизни любого компьютерного пользователя, однако он даже не догадывается, как это работает. Так вот именно о звуковой карте, которая отвечает за эти процессы и возможности, мы поговорим дальше. Вы узнаете, зачем нужна звуковая карта и что же она все-таки делает и каким образом воспроизводит звук.

Аудиокарта – это чипсет или плата расширения для создания звука, который может быть воспроизведен через наушники, колонки или громкоговорители, а также для его записи с помощью микрофона.

Принцип работы

Обычно аудиоплатами используется цифро-аналоговый преобразователь для преобразования аудиосигналов из цифровых в аналоговые. Они выводятся на любые акустические и звуковоспроизводящие устройства, будь-то колонки, наушники и т.д. Современные продвинутые агрегаты включают не один звуковой чип, а несколько, что делается для обеспечения максимально высокой скорости данных и выполнения нескольких функций одновременно.

Виды карт

Аудиокарты бывают двух видов – интегрированные и дискретные. Внешние подключаются через FileWire или USB. Внутренние же при сборке компьютера путем присоединения слотов расширения внутри системного блока.

Главный недостаток встроенных устройств – огромный риск при некачественном питании ПК, то есть скачков напряжения и при выходе из строя блока питания. Внешние же более практичные, что объясняется внешними регуляторами громкости. Более того, агрегат такого типа может работать как с портативным компьютером, так и с ноутбуком или нетбуком.

В случае с интегрированной картой, ее функции выполняет процессор, обрабатывающий сигналы и преобразовывающий звук. Дискретная карта обладает персональным звуковым процессором, а некоторые модели и вовсе имеют собственную память.

Так зачем нужна внешняя звуковая карта, если есть встроенная? Все просто, с ее помощью вы сможете достичь максимально качественного и чистого звучания, а также получить доступ к целому ряду важных настроек.

Где она находится?

Зачастую звуковое устройство включено в слот расширения, подключено через внешний порт или интегрировано в материнку. Что касается последнего варианта, то это делает сборку значительно дешевле и быстрее, чем плата расширения с незаметной для пользователя потерей качества воспроизведения звука. Некоторые устройства нужны только для аудио-профессионалов или для применения в случае поломки интегрированной.

Устанавливается агрегат на современной материнской плате в разъемы PCI и PCIe. Стандартная карта для компьютера обладает интерфейсом, доступ к нему возможен на задней панели, где есть различные порты ввода и вывода, а также по бокам и в верхней части корпуса, что зависит от индивидуального строения ПК.

Для компьютеров, улучшения которых проходят на уровне замены жесткого диска или увеличения оперативной памяти, можно применять дискретное звуковое устройство, которое подключается через стандартный USB порт.

Программное обеспечение

Обычно аудиоплата поставляется с фирменным ПО на специальном диске или же ее можно скачать с официального сайта производителя. Однако не стоит переживать на этот счет, так как современные ОС в автоматическом режиме обнаруживают и загружают драйвера любые комплектующих, в том числе звуковых карт.

Более того, такое ПО дает возможность каждому пользователю делать максимальное тонкие настройки и использовать целый ряд инструментов по редактированию, записи и т.д.

Особенности звука

Dolby Digital и DTS Digital Surround – это стандарты объемного звука, используемые при DVD-формате. Если ПК оснащен аудиокартой, которая поддерживает те самые стандарты, то звучание воспроизводится без какого-либо искажения и шума, создавая эффект присутствия.

На сегодняшний день стандарты звуковых устройств для максимально качественно воспроизведения музыки и звуков невероятно разнообразны. Один из них EAX и его улучшенная версия EAX ADVANCED HD гарантируют отличное качество звука, что достигается путем применения технологий современных эффектов.

Аналоговые разъемы 3.5мм

Почти все аудиоплаты имеют целый ряд портов для подключения к ним микрофонов, наушников, динамиков и других вспомогательных устройств. Но есть устройства, которые насчитывают и большее количество портов для вывода и ввода, предназначенных для продвинутых пользователей и их задач.

Среди наиболее распространенных аудиоразъемах можно выделить:

• Розовый – аудиовыход для микрофона.
• Голубой – линейный.
• Зеленый – выход для наушников или колонок.
• Оранжевый – для сабвуфера или центрального канала.
• Черный – для объемного звука.
• Серый – для боковых колонок.

Также стоит сказать об игровом порте MIDI – это 15-контактный соединитель, предназначенный для присоединения дополнительных устройств.

Подводя итоги

Мы тщательно разобрали данную тему и теперь вы точно знаете, для чего нужна звуковая карта и какие преимущества она нам дает, а мы в свою очередь можем с уверенностью сказать, что возможности и функции колонок, звуковой карты, да и всей системы в целом, прямо влияют на качество звуковоспроизведения.

Большинство материнских плат оснащены встроенный аудио платами, они имеют специальные чипы, а порты выводятся в абсолютно любое место, это зависит исключительно от пожеланий пользователя, конструкции и технических возможностей устройства. Однако можно использовать и сторонние звуковоспроизводящие карты, и внешние аудиоустройства, купить и поставить их отдельно.

Просто учитывайте, что потенциала интегрированных устройств вполне достаточно для пользователей, которые не являются фанатами сильного и мощного звуковоспроизведения. Поэтому нужна ли внешняя звуковая карта, решать только вам, исходя из собственных нужд и пожеланий.

А теперь, предлагаю посмотреть короткий видео обзор

Многие музыканты и другие люди, которые так или иначе часто работают со звуком на компьютере или просто слушают музыку, недовольны стандартным звуком на компьютере. Тут на помощь приходит звуковая карта. Давайте поговорим о том, как выбрать звуковую карту , какие есть ее виды.

При покупке компьютера или ноутбука у Вас в любом случае будет установлена стандартная звуковая карта в материнскую плату. Часто ее хватает обычным рядовым пользователям, которым не важно качество звука и которым нужно просто чтобы был звук.

Интересный факт : Около 15 лет назад в материнскую плату не вставлялись стандартные звуковые карты, и приходилось покупать таковую отдельно. Потому как просто некуда было подключать колонки (наушники).

Музыкантам и аудиофилам не подойдет встроенная звуковуха, поэтому рано или поздно у них встает вопрос о том, чтобы купить дополнительную звуковую карту. Любая, даже самая бюджетная внешняя звуковая карта сделает звук намного насыщеннее и ярче.

Конечно, в первую очередь, Вы должны определиться, для чего Вам нужна звуковая карта. А уже исходя из этого - можно выбирать конкретный аппарат.

Для чего обычно может потребоваться звуковая карта:

• Необходимо просто больше разъемов (входов и выходов).
• Хотите качественный звук в играх.
• Для прослушивания музыки.
• Для звукозаписи и обработки звука (для музыкантов).
• Для просмотра фильмов.
• И т. д.

Виды звуковых карт

Чтобы знать, как выбрать звуковую карту , необходимо понимать, что их все условно можно разделить на 2 категории:

1. Музыкальные . Такие устройства предназначены, главным образом, для музыкантов, звукорежиссеров - для людей, которым приходится работать с записью и обработкой звука. Такие звуковухи стоят дороже других карт.
2. Мультимедийные . Данные модели подойдут для обычных пользователей: для просмотра фильмов, для игр, для записи видео, для обычного прослушивания музыки. Такие аппараты более распространены и дешевле музыкальных.

Кроме того, звуковые карты также делятся на следующие типы:

Стоит заметить, что если Вы выбираете звуковую карту для ноутбука (или же планшета), то тут стоит остановиться на внешнем аппарате. Внутреннюю карту Вы просто никуда не сможете подключить.

Звуковые выходы

Чем больше звуковых выходов, тем больше устройств можно подключить к звуковой карте. Конечно, каждому пользователю необходимо свое количество разъемов. Поэтому определитесь сперва, для чего Вам нужно звуковая карта, чтобы прикинуть, какое количество звуковых выходов Вам необходимо.

В идеале как минимум в звуковой карте должны присутствовать следующие разъемы:

1. Вход для микрофона.
2. Выход для наушников.
3. Разъем S/PDIF. S/PDIF - можно подключить различные девайсы. Считается, что именно при подключении через этот разъем можно получить более качественный звук.
4. Линейный выход.
5. Миди входы и выходы (если Вы планируете подключать миди-устройства, такие, как или синтезаторы.

Какой разъем для чего нужен:

Наличие предуселителей для наушников и микрофона

Перед тем, как выбрать звуковую карту , обратите внимание, что есть аппарата, которые оснащены встроенными предуселителями для наушников и микрофона, а есть и без предуселителей.

Что такое предуселитель? Дело в том, что, например, микрофон сам по себе слабенький, и чтобы его записать - необходим предуселитель.

Если Вам действительно важно качество звука (как при записи, так и при прослушивании), лучше возьмите звуковуху без предуселителей, а докупите таковые отдельно, потому как встроенные предуселители не очень хорошего качества. Но учтите, что отдельные предуселители будут занимать дополнительное место. Тут уже сами решайте, что для Вас является главным.

Наличие встроенного ASIO драйвера

При выборе звуковой карты обязательно проверьте или спросите у продавца, есть ли в аппарате встроенный ASIO драйвер. Что это такое?

Это специальный протокол, который нужен для минимизации задержки звука при его передачи с звуковой карты на компьютер.

Например, когда Вы играете на гитаре (через звуковуху в компьютер) Вы сначала ударяете по струнам, а звук в колонках слышите через некоторое время (даже доли секунды - и уже можно услышать, как звук отстает). Или когда Вы играете на может происходить то же самое: сначала нажимаете на клавишу - а звук слышите в колонках спустя время.

Так вот, ASIO драйвер минимизирует эту задержку до такой степени, что Вы ее не услышите. То есть, она, конечно, будет, но такой минимальной, что человеческое ухо ее не услышит.

Так что если для Вас это актуально - убедитесь в наличие такого драйвера при выборе звуковой карты. В противном случае Вам придется дополнительно устанавливать ASIO драйвер уже на программу, в которой Вы будете работать, что не всегда удобно.

Совместимость с Вашим ПО

Бывают такие проблемы, когда Вы купили звуковую карту, подключили - но она не хочет работать с Вашей операционной системой, либо с программой, в которой Вы работаете как музыкант.

Поэтому заранее поинтересуйтесь и удостоверьтесь, что звуковая карта не будет конфликтовать с Вашим ПО. В крайнем случае не постесняйтесь спросить об этом у продавца.

Как выбрать звуковую карту: цена

Конечно, сложно говорить о ценах на ту или иную модель, так как цена зависит от множества факторов: от типа аппарата, от производителя, количества входов-выходов, от качество звуковой карты.

Можно только сказать, что музыкальные звуковые карты стоят дороже, чем мультимедийные, потому как первые - более требовательны к качеству звука.

Самая дешевая и примитивная звуковая карта может обойтись Вам буквально в 100 рублей . Например, такая, из Китая ():

Конечно, существенного улучшения качества звука от этого интерфейса не ждите. Разве что Вы получите пару дополнительных разъемов, и все. Тем более, за такие деньги, тем более, из Китая 🙂 Но для тех, кто хочет побаловаться, это вариант может подойти.

Звуковая карта среднего качества, нормальная, может стоить порядка 10-15К рубле й.

Профессиональные же звуковые карты, особенно, для профессиональных музыкантов и звукорежиссеров, могут стоить очень дорого, вплоть до 300К рублей , и даже выше.

Заключение

Вот мы и немного разобрались в таком вопросе - как выбрать звуковую карту . Можно сделать такой вывод, что перед тем, как купить данный аппарат, необходимо четко понимать, для чего Вам он нужен. Исходя из этих целей и стоит выбирать звуковую карту.

Уделите выбору звуковой карты достаточное внимание, не поленитесь. Не стоит сразу бежать в магазин и покупать первую попавшуюся модель. Также не забудьте изучить технические характеристики понравившегося аппарата.

Знаете, на какие критерии еще нужно обратить внимание при выборе звуковой карты? Пишите в комментариях!

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.

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.

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.

Любой персональный компьютер состоит из определенных комплектующих, которые совместной работой позволяют пользователю выполнять определенные действия. Однако многие не знает, зачем компьютеру нужны оперативная память, видеокарта, процессор, материнская плата, блок питания, жесткий диск, и т. д. Давайте попробуем разобраться, что это за элементы, и какова их роль в устройстве современного ПК.

Процессор

Сердцем любого компьютера является процессор, который еще можно назвать микропроцессором. Такое комплектующее представляет собой микросхему, основная задача которой ‒ обработка информации, получаемой от устройств ввода-вывода и ОЗУ. Даже для просчета двух чисел необходимо обращение к определенной команде процессора. В течение всего времени работы компьютера этот элемент производит вычислительные операции. В современных ПК процессоры используются даже в видеоадаптерах (видеокартах), что позволяет снять большую часть нагрузки с центрального процессора.

Некоторые персональные компьютеры обладают видеокартами с очень мощными Комплектующими, которые способны мгновенно производить сложные расчеты графики при запуски игр. Конечно, неопытному человеку невозможно до конца понять, зачем нужен процессор в компьютере, так как тонкостей его работы чрезвычайно много. Главное, понять суть. Она же сводится к вычислениям и обработке данных, получаемых от периферийных устройств. Иными словами, даже шевеление мышкой ‒ обрабатываемая процессором операция, результат которой пользователь видит как движение курсора по экрану.

Современные элементы обладают несколькими ядрами. Это отдельные процессоры, работающие параллельно на базе одной схемы. Подобное разделение чипа на ядра позволяет практически вдвое поднять эффективность и скорость обработки информации, что влечет за собой высокую скорость работы системы в целом. Есть четырех- и восьмиядерные процессоры. Однако количество таких элементов не всегда означает повышение эффективности работы устройства.

Так зачем нужны ядра в компьютере? В первую очередь они необходимы для повышения скорости обработки информации, во вторую ‒ для экономии потребления энергии. В ноутбуках, где используются мобильные процессоры, часто применяются четырехъядерные элементы, в которых два ядра являются высокопроизводительными, а другие два ‒ энергоэффективными. Последние начинаю работать, когда от процессора не требуется обработка большого объема данных. Однако когда количество информации и сложность задач для обработки увеличиваются, то задействуются высокопроизводительные ядра. Мощность резко повышается, и энергопотребление растет.

Зачем компьютеру нужна видеокарта?

Видеокарта ‒ это практически тот же процессор. Однако он в большей степени производит вычисления, связанные с графикой. Что это значит? В играх его работа особенно важна, так как графический процессор обрабатывает огромное количество вычислений и преобразовывает их в сигнал для монитора, чтобы пользователь на дисплее мог видеть красивые текстуры, тени, движение листьев на ветру и т. д.

Благодаря специальным алгоритмам часть вычислений может возлагаться и на центральный процессор, что может увеличить скорость обработки данных. Все это лишь приблизительно дает понять, зачем компьютеру нужны такие комплектующие.

Оперативная память

Говоря о комплектующих, уместно рассказать, зачем нужна оперативная память в компьютере. Если говорить простыми словами, то подобный элемент системы ‒ это временный контейнер для информации и данных, которые на текущий момент запущены на ПК и используются системой. Любая программа занимает определенный объем оперативной памяти (ОЗУ). Есть ли исключения? Даже открытое окно или документ Word ‒ это объекты, которые занимают оперативную память компьютера. Иными словами, на момент набора текста весь этот текст находится в оперативной памяти, и только при сохранении он попадает в физическую память жесткого диска. И там он будет храниться до тех пор, пока пользователь его не удалит.

По сути, оперативная память ‒ это временное хранилище для файлов, доступ к которым осуществляется за считанные секунды. Эти файлы, хранящиеся в оперативной памяти, регулярно запрашиваются и обрабатываются центральным процессором и процессором видеокарты.

Довольно часто оперативную память пытаются подменить памятью жесткого диска. Для этого есть даже специальный инструмент в операционной системе. Однако стоит понимать, что винчестер работает медленно. Поэтому использовать его в качестве другого элемента не получается. Суть оперативной памяти сводится к высокой скорости доступа к файлам, в ней хранящихся.

Звуковая карта

Также некоторые пользователи пытаются понять, зачем нужна звуковая карта в компьютере. Исходя из названия, несложно догадаться, для чего нужен подобный элемент. Он представляет собой слот расширения или интегрированный в материнскую плату чипсет для создания звука. Какие функции выполняет? Благодаря этой карте может быть воспроизведен звук в колонках или наушниках, подключенных к звуковой карте посредством разъема Jack.

Работа карты проста: она получает цифровой сигнал и преобразовывает его в аналоговый. Этот сигнал могут улавливать наушники, простые колонки или другие акустические устройства.

Зачем в компьютере нужны жесткие диски?

Жесткие диски или HDD представляют собой цифровые носители информации - хранилища для файлов. Именно на диске находится фильм, который можно воспроизвести на компьютере. Там же хранятся игры, музыка, документы и другие файлы. В отличие от оперативной памяти, файлы на жестком диске будут находиться до тех пор, пока пользователь сам их не удалит.

Материнская плата

Материнская плата - это связующее звено. Именно к ней подключаются все комплектующие компьютера. Это жесткий диск, видеокарта, процессор, оперативная память, звуковая карта. Последняя часто является встроенной (интегрированной) в материнскую плату. Именно на базе этого элемента собираются все компьютеры.

В заключение

Теперь вы приблизительно понимаете, зачем в компьютере нужны перечисленные выше комплектующие. Именно из них состоит каждый системный блок ПК. Без любого упомянутого устройства (за исключением звуковой карты) работа компьютера невозможна в принципе.

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! ->