Звуковая карта Creative

Опубликовано декабря 3, 2010 в Звуковая подсистема, Компоненты ПК

И так, звуковая карта Creative! В этой статье мы хотим упомянуть продукцию «законодателя мод» на зву­ковом рынке, а именно — Creative. Основа их модельного ряда с 2006 года — семейство карт, построенных на процессоре X-Fi.

Сокращение X-Fi расшифровывается как Xtreme Fidelity, что можно трактовать как «непревзойденный уровень качества» или «ис­ключительная точность».

Работы по созданию этого чипа (известного также под номенклатурным обозначе­нием CA20K1-PAG) были начаты в калифорнийском центре технологий Creative (Creative Advanced Technology Center) еще до официального представления Audigy. Количество транзисторов, упакованных в недрах X-Fi, превышает 51 млн, что вполне сопоставимо с 55 млн в процессорах Intel Pentium 4 на ядре Northwood.

Правда, в отличие от «быстрых и горячих» Pentium 4, процессор X-Fi работает с так­товой частотой 400 МГц и благодаря низкому уровню тепловыделения может нормально функционировать без каких-либо дополнительных систем охлаждения. Показатель так называемой чистой производительности X-Fi, измеряемой в MIPS, более чем в 24 раза превосходит аналогичную характеристику его предшественни­ка EMU10K2 (Audigy).

Звуковая карта Creative: IIR-фильтры

Для обработки звукового сигнала в X-Fi используются 512-точечные IIR-фильтры (Infinite Impulse Response — бесконечная импульсная характеристика) второго порядка. Чип позволяет работать с 4096 звуковыми потоками одновременно, регу­лируя уровень каждого из них на аппаратном уровне.

Для подключения к цифровым и аналоговым интерфейсам у процессора имеются четыре шины I2S, что позволя­ет реализовать на физическом уровне до восьми входных и восьми выходных линий. Кроме того, разработчики звуковой карты Creative реализовали (с помощью собственного нестан­дартного протокола) возможность одновременной передачи до восьми независимых каналов по одной физической линии. Для внутренней коммутации сигналов пре­дусмотрено 4096 звуковых и 4096 параметрических каналов.

Значительные улучшения достигнуты в области реализации алгоритмов расчета эффектов трехмерного позиционируемого звука, работающих в режиме реального времени: в частности, HRTF (Head-Related Transfer Functions — система бинау- рального синтеза, имитирующая особенности пространственного слухового вое- приятия при использовании двух звуковых каналов (левого и правого)) и ЕАХ MacroFX.

В целях более правдоподобной имитации объемного звучания в игровых приложениях разработчики звуковой Creative использовали как собственные решения, так и некоторые технологии канувших в Лету Aureal и Sensaura (звуковая карта Creative приобрела активы этих компаний в 2000 и 2003 году соответственно).

В отличие от звуковых процессоров, использовавшихся в выпускавшихся преж­де звуковых картах семейства Sound Blaster, X-Fi позволяет применять эффек­ты для обработки сигнала с 24-битной разрядностью и частотой дискретизации 96 и 192 кГц. Для этого используется довольно оригинальное решение: например, в случае сигнала с частотой 192 кГц производится разделение его на четыре час­тотные полосы (шириной по 48 кГц), каждая из которых обрабатывается незави­симо (как отдельный поток).

Такой подход позволяет значительно сократить время, затрачиваемое процессором на обработку сигнала с высокой частотой дискретизации.

Как и в Audigy, в X-Fi реализована поддержка ASIO 2.0; время задержки не пре­вышает 2 мс. По утверждению разработчиков, для продуктов линейки X-Fi подго­товлены оптимизированные версии драйверов WDM и OpenAL, позволяющие снизить до минимума значения задержек и одновременно с этим обеспечить высо­кое качество звучания.

Одновременно с X-Fi было представлено и новое решение в области игрового зву­ка — ЕАХ Advanced HD 5.0. Теперь разработчики игр могут одновременно задей­ствовать до 128 звуковых потоков, позиционируемых в трехмерном пространстве. Кроме того, для повышения точности позиционирования виртуальных источников звука применены технологии ЕАХ PurePath и ЕАХ MacroFX.

Вместо трех отдель­ных компонентов, использовавшихся для имитации акустических условий в преж­них версиях ЕАХ Advanced HD, введена единая функция Environment FlexiFX. Добавлена также функция Environment Occlusion, позволяющая сделать более реалистичной имитацию окклюзий (огибания препятствий звуковыми волнами).

Звуковая карта Creative: ISACT Music

Функция ISACT Music (Interactive Spatial Audio Composition Tool) обеспечивает изменение пространственного положения виртуальных громкоговорителей, вос­производящих музыку во время игры. Технология ЕАХ Voice дает возможность при подключении микрофона накладывать на получаемый с него сигнал все эф­фекты, применяемые для моделирования акустической атмосферы той части вир­туального пространства, в которой находится персонаж игры.

В выпущенную недавно линейку звуковых адаптеров Sound Blaster X-Fi вошли четыре модели: две базовые платы (SB0550 и SB0460), каждая из ко­торых поставляется в двух вариантах комплектации. Обе платы построены на базе процессора X-Fi и рассчитаны на подключение к слоту PCI; при этом на борту SB0550 установлено 64 Мбайт памяти типа SDRAM, а у SB0460 встроенной памя­ти не предусмотрено.

Наверное, у многих возник закономерный вопрос: зачем на SB0550 установлена встроенная память? Модуль памяти, называемой в фирменной документации X-RAM, используется в качестве кэша для промежуточного хранения звуков, за­действованных в игровых приложениях. Дело в том, что во многих современных играх применяемые по ходу действия звуковые фрагменты представлены в виде файлов сжатых форматов. С одной стороны, это позволяет сэкономить место на жестком диске, а также объем, занимаемый звуками в оперативной памяти ПК. С другой стороны, распаковка и воспроизведение сжатых звуковых фрагментов в процессе игры неизбежно приводят к повышению нагрузки на центральный процессор, что в итоге снижает производительность графической подсистемы.

На Х-RAM возложена функция временного хранилища распакованных звуковых фрагментов, используемых работающим в данное время игровым приложением. Это позволяет освободить часть системной памяти для других нужд, а также снизить нагрузку на центральный процессор и системную шину, что в итоге дает возможность улучшить качество звука и графики при той же конфигурации ПК. Правда, есть важный нюанс: чтобы иметь возможность воспользоваться преиму­ществами X-RAM, необходимо реализовать поддержку данной технологии в игро­вом приложении. Результаты тестирования, проведенного сотрудниками Creative с помощью специальной версии Unreal Tournament 2004 (UT 2004 X-Fi Edition), показали, что при использовании звуковой карты с Х-RAM количество fps (frames per second) увеличилось на 20 %.

Рассмотрим особенности звуковых карт семейства Sound Blaster X-Fi. Основу линейки составляют платы формфактора PCI, однако с 2008 года в прода­же можно найти новые модели для разъема PCI Express.

Характеристики звуковых карт семейства Sound Blaster X-Fi

Звуковая карта Creative: sound Blaster X-Fi Xtreme Audio

Sound Blaster X-Fi Xtreme Audio — первая карта в линейке X-Fi, выпущенная в форм- факторе PCI Express. Полноценной эту плату назвать трудно: она построена на базе предыдущего поколения процессора (и фактически относится не к семейству X-Fi, а скорее к Audigy), лишена аппаратного DSP (обработка всех эффектов ло­жится на центральный процессор) и предназначена главным образом для исполь­зования с мультимедийными приложениями. Предусмотрена возможность записи и воспроизведения сигнала с частотой дискретизации до 96 кГц и разрядностью до 24 бит.

Поддерживаются фирменные технологии улучшения звука Crystalizer, CMSS-3D Virtual и CMSS-3D Headphones. К плате можно подключать наушни­ки, а также стереофонические или многоканальные АС (5.1 или 7.1). Имеются аналоговые входы (линейный и микрофонный), а также внутренний разъем для подключения к гнездам на передней панели ПК. С помощью опционального пере­ходника можно подключать внешнее оборудование через цифровой интерфейс S/PDIF. На данный момент XtremeAudio является самой недорогой моделью се­мейства X-Fi.

В среднем и премиум-сегменте моделей формфактора PCI Express располагаются карты семейства Titanium, заменившего предыдущую линейку Platinum. Их отли­чительным признаком, помимо модного формфактора, является поддержка стан­дарта объемного звука Dolby Digital Live, позволяющего выводить многоканальный цифровой звук на бытовой ресивер и, следовательно, на акустическую систему домашнего театра.

Звуковая карта Creative: плата X-Fi Titanium

Плата X-Fi Titanium — универсальное решение на базе PCI Express, способное стать неплохой заменой встроенной акустике. Плата поддерживает воспроизведение звука с частотой до 192 кГц в стереорежиме (96 кГц для многоканального звука), а также ЕАХ 5.0 и ASIO 2.0.

Ориентированные преимущественно на геймеров модификации Titanium Fatality Champion и Professional укомплектованы беспроводным пультом ДУ, а версия Professional — еще и встраиваемым в системный блок коммутационным модулем. Кроме того, все карты серии Fatality оснащены собственной оперативной памятью.

Все модели звуковых адаптеров линейки Sound Blaster X-Fi могут работать в одном из трех режимов: развлекательном (Entertainment), игровом (Gaming) или в режи­ме звуковой студии (Audio Creation). Текущий режим можно установить с помощью специальной утилиты Mode Switcher. Переключение режимов работы позволяет оптимизировать распределение аппаратных ресурсов устройства и устанавливать приоритеты в соответствии с текущими задачами.

Основные различия режимов работы звуковых адаптеров Sound Blaster X-Fi

Основные различия режимов работы звуковых адаптеров Sound Blaster X-Fi (продолжение)

Нельзя не упомянуть и о двух разрекламированных Creative новшествах — Crystalizer и CMSS-3D. Функция Crystalizer задействуется в развлекательном режиме и фак­тически представляет собой реализованный на аппаратном уровне многополосный компрессор (подобные устройства применяются для сжатия динамического диа­пазона транслируемого в эфир звукового сигнала в вещательных студиях — в част­ности, на телевидении и радиостанциях).

Модернизированная функция CMSS (Creative MultiSpeaker Surround), позволя­ющая эмулировать работу фантомных громкоговорителей, получила в названии индекс 3D и теперь предоставляет возможность использования нескольких раз­личных режимов обработки сигнала:

1. CMSS-3D Headphones — иллюзия окружающего звука при прослушивании через наушники;

2. CMSS-3D Virtual — эмуляция звучания многоканальной АС при воспроизве­дении через стереофоническую систему;

3. CMSS-3D Surround — преобразование исходного стереофонического сигнала в многоканальный;

4. CMSS-3D Interactive — самостоятельное управление со стороны пользователя позиционированием звука от различных источников путем размещения их в произвольных точках виртуального пространства.

Разумеется, в современных условиях Sound Blaster X-Fi, несмотря на свою универ­сальность и большое количество технологических инноваций, вряд ли может стать массовым продуктом. Даже повторение довольно скромных достижений своего предшественника Audigy (не говоря уже о SB Live!) является для X-Fi архисложной задачей.

Впрочем, незаурядные качества моделей Sound Blaster X-Fi могут привлечь к ним не только ценителей качественного игрового звука, но и поклонников высо­котехнологичного моддинга.