Digitální zvuk a standardy, pokud jde o přehrávání zvuku v počítači
Počítačový zvuk je jedním z nejvíce přehlížených aspektů nákupu počítače. S malými informacemi od výrobců mají uživatelé těžké zjistit, přesně to, čím se dostanou. V prvním segmentu této série článků se zabýváme základy digitálního zvuku a mohou být uvedeny specifikace. Dále se podíváme na několik standardů, které se používají k popisu komponent.
Digitální zvuk
Veškerý zvuk zaznamenaný nebo přehrávaný prostřednictvím počítačového systému je digitální, ale veškerý zvuk, který je přehráván z reproduktorového systému, je analogický. Rozdíl mezi těmito dvěma formami záznamu hraje důležitou roli při určování schopnosti zvukových procesorů.
Analogový zvuk používá proměnnou měřítko informací, aby se pokusil nejlépe reprodukovat původní zvukové vlny ze zdroje. To může způsobit velmi přesné nahrávání, ale toto nahrávání se rozkládá mezi spojením a generacemi nahrávek. Digitální nahrávání odebírá vzorky zvukových vln a zaznamenává je jako série bitů (ty a nuly), které nejlépe odpovídají vzoru vln. To znamená, že kvalita digitálního záznamu se bude lišit podle bitů a vzorků použitých pro záznam, ale ztráta kvality je mnohem nižší mezi zařízeními a generacemi nahrávek.
Bity a vzorky
Při pohledu na zvukové procesory a dokonce i na digitální nahrávky se často objevují termíny bitů a KHz. Tyto dva termíny se vztahují k rozlišení vzorků a zvukové definice, kterou může digitální záznam mít. Pro komerční digitální zvuk jsou k dispozici tři základní standardy: 16bitová 44KHz pro CD Audio, 16bitová 96kHz pro DVD a 24bitová 192kHz pro DVD-Audio a některé Blu-ray.
Hloubka bitů se vztahuje k počtu bitů použitých v záznamu pro určení amplitudy zvukové vlny u každého vzorku. 16bitová bitová rychlost by tak umožnila rozsah 65 536 úrovní, zatímco 24 bit umožňuje 16,7 milionu. Vzorkovací frekvence určuje počet bodů podél zvukové vlny, které jsou vzorkovány po dobu jedné sekundy. Čím větší je počet vzorků, tím bližší bude digitální reprezentace analogové zvukové vlny.
Je důležité si uvědomit, že vzorkovací frekvence se liší od datového toku. Bitrate označuje celkové množství dat zpracovaných v souboru za sekundu. To je v podstatě počet bitů vynásobený vzorkovací frekvencí a pak převeden na bajty na základě jednoho kanálu. Matematicky, to je (kanály bitů * vzorkovací frekvence *) / 8 . Takže CD-audio, který je stereo nebo dva kanály, bude:
(16 bitů * 44000 za sekundu * 2) / 8 = 192000 bps na kanál nebo 192kbps datového toku
S tímto obecným pochopením, co přesně byste měli hledat při zkoumání specifikací pro zvukový procesor? Obecně platí, že je nejlepší hledat jeden, který je schopen získat 16bitové vzorkovací frekvence 96kHz. Toto je úroveň zvuku použitého pro kanály prostorového zvuku 5.1 na DVD a Blu-ray filmech. Pro ty, kteří hledají nejlepší audio definici, nabízejí nová 24bitová řešení 192kHz vyšší kvalitu zvuku.
Poměr signálu k šumu
Dalším aspektem zvukových komponent, které uživatelé narazí, je poměr signálu k šumu (SNR) . Toto je číslo reprezentované decibely (dB) pro popis poměru audio signálu ve srovnání s hladinami hluku generovanými zvukovou komponentou. Čím vyšší je poměr signálu k šumu, tím lepší je kvalita zvuku. Průměrný člověk obecně nerozlišuje tento hluk, pokud je SNR větší než 90 dB.
Standardy
Existuje mnoho různých standardů, pokud jde o zvuk. Původně byl vytvořen zvukový standard AC'97 vyvinutý firmou Intel jako prostředek standardizované podpory 16bitové zvukové podpory 96kHz pro šest kanálů potřebných pro podporu zvuku DVD 5.1. Od té doby došlo k novému pokroku v oblasti zvuku díky formátu videa s vysokým rozlišením, jako je Blu-ray. Za účelem podpory těchto změn byl vyvinut nový standard Intel HDA. Tím se rozšiřuje podpora zvuku až pro osm kanálů 30bitových 192kHz, které jsou nezbytné pro podporu 7.1 zvuku. Nyní je to standard pro hardware založený na technologii Intel, ale většina hardwaru AMD, která je označena jako podpora zvuku 7.1, může dosáhnout stejných úrovní.
Další starší standard, na který lze odkazovat, je 16bitový kompatibilní s Sound Blaster. Sound Blaster je značka vytvořená Creative Labs. Zvuk Blaster 16 byl jednou z prvních hlavních zvukových karet podporujících 16bitovou vzorkovací frekvenci 44kHz pro audio kvalitě CD-Audio. Tato norma je nižší než norma novějšího standardu a je již zřídka odkazována.
EAX nebo Enhanced Audio Extensions je další standard vyvinutý firmou Creative Labs. Namísto specifického formátu pro zvuk je to soubor rozšíření softwaru, který upravuje zvuk, aby replikoval efekty konkrétního prostředí. Například přehrávaný zvuk v počítači může být navržen tak, aby se ozvalo, jako by se hrálo v jeskyni se spoustou ozvěn. Podpora může existovat buď v softwaru nebo hardwaru. Pokud je vykreslován v hardwaru, používá méně procesorů z procesoru.
Situace s EAX se od operačního systému Windows komplikovala s operačními systémy Windows . Společnost Microsoft v podstatě posunula většinu zvukové podpory z hardwaru na stranu softwaru, aby byla zajištěna vyšší úroveň zabezpečení systému. To znamená, že mnoho her, které zvládaly zvuk EAX v hardwaru, byly nyní zpracovávány vrstvami softwaru. Většina z toho byla řešena softwarovými záplatami pro ovladače a hry, ale existují některé starší hry, které již nebudou moci používat efekty EAX. V podstatě bylo vše přemístěno do standardů OpenAL, díky nimž je EAX opravdu důležitý pro starší hry.
Některé produkty mohou být označeny logem THX . To je v zásadě certifikace, kterou THX Laboratories cítí, že produkt splňuje nebo překračuje jejich minimální specifikace. Jen si pamatujte, že certifikovaný produkt THX nemusí mít nutně lepší výkon nebo kvalitu zvuku než ten, který ne. Výrobci musí platit THX laboratoře pro certifikační proces.
Nyní, když máme základy digitálního zvuku, je čas podívat se na prostorový zvuk a počítač .