Digitaalinen äänentoisto ja standardit, kun se tulee tietokoneen äänen toistoon
Tietokoneen ääni on yksi tietokoneen hankinnan eniten huomaamattomista näkökohdista. Vain vähän valmistajien tietoja käyttäjillä on vaikea selvittää, mitä he saavat. Tämän artikkelisarjan ensimmäisessä osassa tarkastelemme digitaalisen äänen perustietoja ja teknisiä tietoja voidaan luetella. Lisäksi tarkastelemme joitakin standardeja, joita käytetään kuvaamaan komponentteja.
Digitaalinen ääni
Kaikki tietokoneessa tallennetut tai toistettavat äänet ovat digitaalisia, mutta kaikki kaiutinjärjestelmästä toistettavat äänet ovat analogisia. Näiden kahden tallennusmuodon välinen ero on tärkeä tekijä ääniohjelmien kyvyssä.
Analoginen ääni käyttää vaihtelevaa tietoa mittakaavassa ja yrittää parhaiten jäljentää alkuperäiset ääniaaltoja lähteestä. Tämä voi tuottaa erittäin tarkan tallennuksen, mutta nämä tallennukset hajoavat yhteyksien ja sukupolvien välillä. Digitaalinen tallennus ottaa näytteet ääniaallosta ja kirjaa sen sarjaksi bittejä (ne ja nollat), jotka parhaiten lähestyvät aaltokuviota. Tämä tarkoittaa, että digitaalisen tallennuksen laatu vaihtelee tallennuksessa käytettävien bittien ja näytteiden perusteella, mutta laadun heikkeneminen on huomattavasti pienempi laitteiden ja tallennuskäskyjen välillä.
Bitit ja näytteet
Kun tarkastellaan ääniohjaimia ja jopa digitaalisia tallenteita, bitin ja KHz: n ehdot tulevat usein esiin. Nämä kaksi termiä viittaavat digitaalisen tallennuksen näytteenottotaajuuteen ja äänen määritykseen. Kaupalliseen digitaaliseen äänentoistoon käytetään kolmea ensisijaista standardia: 16-bittinen 44 kHz CD-äänelle, 16-bittinen 96 kHz DVD: lle ja 24-bittinen 192 KHz DVD-Audio -levyille ja joillekin Blu-ray-levyille.
Bittisyvyys viittaa tallennuksessa käytettyjen bittien määrään ääniaallon amplitudin määrittämiseksi kussakin näytteessä. Näin ollen 16-bittinen bittinopeus mahdollistaisi 65 556-tasoisen alueen, kun taas 24-bittinen 16,7 miljoonaa kappaletta. Näytteenottotaajuus määrää ääniaajuuden pitkien pisteiden määrän, jotka näytteenotetaan yhden sekunnin aikana. Mitä suurempi näytteiden määrä, sitä lähempänä digitaalinen esitys on analoginen ääniaalto.
Tässä on tärkeää huomata, että näytteenottotaajuus on eri kuin bittinopeus. Bittityyppi viittaa tiedostossa käsiteltyjen tietojen kokonaismäärään sekunnissa. Tämä on olennaisesti bittien lukumäärä kerrottuna näytteenopeudella, joka sitten muunnetaan tavuiksi kanavaa kohti. Matemaattisesti, eli (bitit * näytteenottotaajuus * kanavat) / 8 . Joten, CD-ääni, joka on stereo tai kaksi kanavaa, olisi:
(16 bittiä * 44000 sekunnissa * 2) / 8 = 192000 bps kanavaa kohden tai 192 kbps bitrate
Tämän yleisen ymmärryksen avulla, mitä tarkalleen pitäisi etsiä, kun tarkastellaan audioprosessorin eritelmiä? Yleensä on parasta etsiä sellaista, joka kykenee 16-bittisiin 96 KHz: n näytteenottotiheyksiin. Tämä on äänen taso, jota käytetään 5.1-surround-äänikanavilla DVD- ja Blu-ray-elokuvissa. Niille, jotka etsivät parasta äänimääritelmää, uudet 24-bittiset 192 KHz -ratkaisut tarjoavat paremman äänenlaadun.
Signaali-kohinasuhde
Toinen näkökohta äänikomponenteista, joita käyttäjät kohtaavat, on signaali-kohinasuhde (SNR) . Tämä on luku, jota edustavat decibelit (dB) kuvaamaan audiosignaalin suhdetta äänikomponentin tuottamiin melutasoksiin verrattuna. Mitä suurempi signaali-kohina -suhde, sitä parempi äänenlaatu on. Keskimääräinen henkilö ei yleensä pysty erottamaan tätä kohinaa, jos SNR on yli 90 dB.
Standardit
Ääniä on useita eri standardeja. Alunperin Intelin kehittämä AC'97-äänentoistandardi oli standardoitu tuki 16-bittiselle 96 KHz: n äänitukeen kuudelle kanavalle, joka tarvitaan DVD 5.1 -äänitiedostolle. Siitä lähtien on tullut uusia edistysaskeleita äänen ansiosta teräväpiirtovideomuotoja, kuten Blu-ray. Näiden tukemiseksi kehitettiin uusi Intel HDA -standardi. Tämä laajentaa äänitukea jopa kahdeksalle 30-bittiselle 192 KHz: n kanavalle, joka tarvitaan 7.1-äänitukeen. Nyt tämä on standardi Intel-pohjaiselle laitteistolle, mutta useimmat AMD-laitteistot, jotka on merkitty 7.1-äänituki, voivat myös saavuttaa nämä samat tasot.
Toinen vanha standardi, johon voidaan viitata, on 16-bittinen Sound Blaster -yhteensopiva. Sound Blaster on Creative Labsin luomien äänikorttien merkki. Sound Blaster 16 oli yksi ensimmäisistä suurista äänikorteista, jotka tukivat 16-bittistä 44 kHz: n näytteenottotaajuutta CD-Audio -laadun tietokoneen äänelle. Tämä standardi on uudemman standardin alapuolella, ja sitä harvoin viitataan enää.
EAX tai Environmental Audio Extensions on toinen Creative Labsin kehittämä standardi. Äänen tietyn muotoisen muodon sijaan se on joukko ohjelmiston laajennuksia, jotka muokkaavat ääntä toistamaan tietyn ympäristön vaikutuksia. Esimerkiksi tietokoneessa toistettava ääni voidaan suunnitella kuuluvaksi kuin se olisi toistettava luolassa, jossa on paljon kaija. Tukea voi olla joko ohjelmistossa tai laitteistossa. Jos se on tehty laitteistossa, se käyttää vähemmän CPU: n syklejä.
EAX: n tilanne muuttui entistä monimutkaisemmaksi Windowsin käyttöjärjestelmien kanssa Vistaa . Pohjimmiltaan Microsoft siirsi suuren osan äänituesta laitteistosta ohjelmistopuolelle, jotta järjestelmässä olisi parempi tietoturva. Tämä tarkoittaa sitä, että monet pelit, jotka käsittelivät EAX-ääntä laitteistossa, käsittelivät nyt ohjelmistokertoja. Suuri osa tästä on käsitelty ohjelmistopäivityksillä ajureille ja peleille, mutta joitain vanhempia pelejä, jotka eivät enää pysty käyttämään EAX-tehosteita. Pohjimmiltaan kaikki on siirretty OpenAL-standardeihin, joten EAX on vain erittäin tärkeä perintöpeleille.
Lopuksi jotkin tuotteet saattavat sisältää THX-logon . Tämä on ennen kaikkea sertifikaatti, jonka mukaan THX Laboratories katsoo, että tuote täyttää tai ylittää vähimmäisvaatimukset. Muista vain, että THX-sertifioidulla tuotteella ei välttämättä ole parempaa suorituskykyä tai äänenlaatua kuin mikä ei. Valmistajien on maksettava THX-laboratoriot sertifiointiprosessille.
Nyt kun digitaalisen äänen perusteet ovat alhaalla, on aika tarkastella Surround Sound ja PC .