Digitális hang és szabványok, amikor az audió lejátszásra kerül a PC-n
A számítógépes hang az egyik leginkább figyelmen kívül hagyott szempont a számítógép vásárlás. A gyártók kevés információval rendelkeznek, a felhasználók nehezen tudják megállapítani, hogy mire készülnek. A cikksorozat első részében megnézzük a digitális audió alapjait, és a specifikációk felsorolhatók. Ezenkívül megvizsgáljuk azokat a szabványokat, amelyeket az összetevők leírására használunk.
Digitális hang
Minden számítógépes rendszeren rögzített vagy lejátszott hang digitális, de a hangszórórendszerrel lejátszott minden hang analóg. A kétféle felvétel közötti különbség fontos szerepet játszik a hangfeldolgozók képességeinek meghatározásában.
Az analóg hang változó információs skálát használ, hogy megpróbálja legjobban reprodukálni az eredeti hanghullámokat a forrásból. Ez nagyon pontos felvételt tud nyújtani, de ezek a felvételek a kapcsolatok és a felvételek generációi között romlanak. A digitális felvétel a hanghullámok mintáit veszi fel, és a hullám mintájához legjobban közelítő bitek (egyének és nullák) sorában rögzíti. Ez azt jelenti, hogy a digitális felvétel minősége a rögzítéshez használt bitek és minták alapján változik, de a minőségi veszteség jóval kisebb a berendezések és a rögzítési generációk között.
Bitek és minták
A hangprocesszorok, sőt a digitális felvételek vizsgálata során gyakran felmerülnek a bitek és a KHz feltételei. Ez a két kifejezés a digitális felvétel mintavételének és hangminőségének meghatározására vonatkozik. Három elsődleges szabványt alkalmaznak a kereskedelmi digitális audióhoz: 16 bites 44 kHz CD Audio, 16 bites 96 kHz DVD és 24 bites 192 KHz DVD-Audio és néhány Blu-ray esetében.
A bitmélység a rögzítésben használt bitek számára utal, hogy meghatározza a hanghullám amplitúdóját minden egyes minta esetében. Így egy 16 bites bitráta 65,536 tartományt tesz lehetővé, míg a 24 bites 16,7 millió. A mintavételezési sebesség határozza meg a hanghullám mentén lévő pontok számát, amelyek egy másodperces időközönként mintavételezésre kerülnek. Minél nagyobb a minták száma, annál közelebb kerül a digitális ábrázolás az analóg hanghullámhoz.
Fontos megjegyezni, hogy a mintavétel sebessége eltér a bitrátától. A bitsebesség a fájlban másodpercenként feldolgozott adatok összmennyiségét jelenti. Ez lényegében a bitek számát szorozza meg a mintavételezési sebességgel, majd csatornánként bájtra alakul át. Matematikailag, azaz (bit * mintavételi * csatornák) / 8 . Tehát a sztereó vagy kétcsatornás CD-hang:
(16 bit * 44000 másodpercenként * 2) / 8 = 192000 bps csatornánként vagy 192 kb / s bitrátával
Ezzel az általános megértéssel, mit kell keresni egy audió processzor specifikációinak vizsgálata során? Általában a legjobb, ha a 16 bites 96 kHz-es mintavételi sebességre képesek. Ez az 5.1 hangzású hangcsatornák hangereje DVD és Blu-ray filmeken. A legjobb audio definíciót keresők számára az új 24 bites 192 KHz-es megoldások nagyobb hangminőséget biztosítanak.
Jel-zaj arány
A felhasználói összetevők másik aspektusa, hogy a felhasználók találkoznak, egy jel-zaj viszony (SNR) . Ez egy szám, amelyet decibelek (dB) jeleznek az audiojel arányának leírására az audio komponens által létrehozott zajszinthez képest. Minél magasabb a Signal-to-Noise arány, annál jobb a hangminőség. Az átlagos személy általában nem tudja megkülönböztetni ezt a zajt, ha az SNR nagyobb, mint 90 dB.
szabványok
Különböző szabványok állnak rendelkezésre az audio esetében. Eredetileg az Intel által kifejlesztett AC'97 audió standard volt, amely szabványosított támogatást nyújtott a 16 bites 96KHz-es audio támogatáshoz hat csatornára, amely a DVD 5.1 audió hangtámogatáshoz szükséges. Azóta a nagy felbontású videoformátumok, például a Blu-ray köszönhetően új előrelépések történtek a hangzásban. Ezek támogatására új Intel HDA szabványt fejlesztettek ki. Ez bővíti a hangtámogatást akár nyolc, 19 bites, 192 kHz csatornára, amely 7.1 audio támogatáshoz szükséges. Most ez az Intel alapú hardver szabványa, de a legtöbb 7.1-s audio támogatással ellátott AMD hardver ugyanezeket a szinteket is elérheti.
Egy másik régebbi szabvány, amelyre hivatkozni lehet, a 16 bites Sound Blaster kompatibilis. A Sound Blaster a Creative Labs által létrehozott hangkártya márkája. A Sound Blaster 16 egyike volt az első nagy hangkártyáknak, amelyek támogatják a CD-Audio minőségi számítógépes hangjának 16 bites 44 kHz mintavételi sebességét. Ez a szabvány alacsonyabb az új szabványnál, és ritkán hivatkoznak rá.
Az EAX vagy a környezeti hangbővítmények egy másik szabvány, amelyet a Creative Labs fejlesztett ki. A hang formátumának helyett egy olyan szoftverkiterjesztés, amely módosítja a hangot az egyes környezetek hatásainak reprodukálására. Például a számítógépen játszott hangot úgy tervezhetjük, hogy úgy hangzik, mintha egy nagy visszhangú barlangban játszották volna. Ennek támogatása szoftvert vagy hardvert is tartalmazhat. Ha hardveren jelenik meg, kevesebb CPU-t használ a CPU-ból.
Az EAX- szal kapcsolatos helyzet bonyolultabb a Windows operációs rendszerekkel a Vista óta . Lényegében a Microsoft a hardver nagy részét a szoftver oldalára helyezte át annak érdekében, hogy nagyobb biztonságot nyújtson a rendszeren. Ez azt jelenti, hogy sok olyan játék, amely az EAX audiohardvert kezelte a hardveren, mostantól a szoftverrétegek kezelik. Sok ilyen probléma megoldódott az illesztőprogramok és a játékok szoftveres javításai, de vannak olyan régebbi játékok, amelyek többé nem fogják tudni használni az EAX effekteket. Lényegében mindent áthelyeztek az OpenAL szabványokra, így az EAX csak nagyon fontos a régi játékokhoz.
Végül néhány termék hordozhatja a THX logót . Ez lényegében azt a tanúsítást jelenti, hogy a THX Laboratories úgy érzi, hogy a termék megfelel vagy meghaladja a minimális előírásait. Ne feledje, hogy egy THX tanúsítvánnyal rendelkező terméknek nem feltétlenül kell jobb teljesítménye vagy hangminősége, mint az, amelyik nem. A gyártóknak THX laborokat kell fizetniük a tanúsítási folyamatért.
Most, hogy a digitális audió alapjai vannak, itt az ideje, hogy megnézzük a Surround Sound-et és a PC-t .