Несмотря на то что еще в первые компьютеры IBM PC были встроены элементарные возможности обработки звуковых сигналов, эти звуки использовались исключительно для оповещения пользователя об ошибках, а не для решения творческих задач. Компьютеры Macintosh, появившиеся в 1984 году, содержали встроенную высококачественную систему воспроизведения звука, однако компьютеры PC так и оставались с относительно ограниченными звуковыми возможностями, пока компании типа Ad Lib в конце

1980"Х не представили миру первые внешние звуковые карты.

В современных компьютерах аппаратная поддержка звука может быть реализована в одной из следующих форм:

􀂄звуковая плата, устанавливаемая в разъем шины PCI;

􀂄микросхема AC'97 на системной плате, выпускаемая компаниями Crystal, Analog Devices, Sigmatel, ESS и др.;

􀂄звуковые устройства, интегрированные в основной набор микросхем системной платы;

в разряд недорогих наборов микросхем, обладающих подобными возможностями, входят продукты компаний Intel, SiS, AOpen и VIA Technologies.

Независимо от места расположения звуковые устройства имеют разъемы для подключения микрофона и акустических систем; могут присутствовать и разъемы для подключения MIDI"устройств (старые модели также были оборудованы игровым портом). С программной точки зрения звуковые адаптеры требуют поддержки драйверами, либо содержащимися в конкретных программах, либо установленными в операционную систему.

Первые звуковые адаптеры

Первые звуковые адаптеры были предназначены в основном для любителей компьютерных игр и выпускались компаниями AdLib, Roland и Creative Labs. Они стоили порядка сотни долларов и часто были не совместимы друг с другом.

Плату Game Blaster, совместимую только с некоторыми играми, заменил стандарт Sound Blaster, который был совместим со звуковыми платами AdLib и Creative Labs Game Blaster и вскоре стал общепринятым. Оригинальная плата Sound Blaster имела встроенный разъем для микрофона, стереовыход и MIDI"порт для подключения к компьютеру синтезаторов и других музыкальных инструментов. Таким образом, было положено начало новой эры звуковых адаптеров с определенным набором функций, которая продолжается по сей день и охватывает как отдельные платы, так и интегрированные в системную плату звуковые микросхемы. Следующая модель, Sound Blaster Pro, обладала еще более “продвинутыми” функциями и улучшенным качеством звучания. Со временем Sound Blaster Pro и ее преемники стали, по сути, мировым стандартом воспроизведения звука на компьютере.

Ограничения совместимости Sound Blaster Pro

В те времена, когда MS"DOS была стандартом операционных систем, наибольшее распространение получили звуковые платы, совместимые с Sound Blaster Pro. К сожалению, некоторые платы требовали задания двух отдельных наборов ресурсов, таких как прерывания IRQ, каналы DMA и адреса порта ввода"вывода. Один из этих наборов был предназначен для “родного” режима, а второй — для режима совместимости с Sound Blaster Pro. Другие платы достаточно хорошо работали в среде Windows или во время сеанса MS"DOS, осуществляемого при работе Windows в фоновом режиме, но требовали от пользователя инсталляции драйвера резидентной программы, позволяющей работать непосредственно в MS"DOS.

Однако в процессе развития 32"разрядных игр для Windows поддержка звука стала более простой. Приложения Windows используют драйверы операционной системы, поставляемые производителем звуковой платы. Таким образом, программист перестал быть заложником вопросов совместимости с разными звуковыми картами, ускорителями трехмерной графики и другими устройствами. Для объемного звука и трехмерной графики система Windows стала использовать технологию DirectX, впервые представленную в декабре 1995 года.

Компоненты аудиосистемы

При выборе аудиосистемы необходимо учитывать параметры ее компонентов.

Разъемы звуковых плат

Большинство звуковых плат имеют одинаковые разъемы. Через эти миниатюрные (1/8 дюйма) разъемы сигналы подаются с платы на акустические системы, наушники и входы стереосистемы; к аналогичным разъемам подключается микрофон, проигрыватель компакт-дисков и магнитофон. Ноутбуки обычно оборудованы всего двумя разъемами: линейным входом и линейным выходом.

На рис. 14.1 показаны четыре типа разъемов, которые обязательно должны быть установлены на вашей звуковой плате. На рис. 14.2 представлены стандартные разъемы, которые обычно присутствуют на задней панели материнской платы с интегрированным звуком.

Во многих современных системах с интегрированным звуком используется и другой метод: установка универсального разъема, поддерживающего версию AC'97 стандарта 2.3. Когда в этот разъем подключается звуковое устройство, драйвер открывает диалоговое окно, запрашивающее тип подключенного оборудования: микрофон, наушники, акустическая система и т.п. Драйвер автоматически назначает этому разъему сигнал, поддерживающий данное устройство. В таком случае даже при вставке штекера в неверный разъем (т.е. не в соответствии с цветовой кодировкой) драйвер все равно подведет к нему нужный сигнал. Эту функцию иногда называют автоматическим распознаванием.

Ниже перечислены разъемы, которые обычно содержит звуковая плата, и указана их цветовая маркировка.

􀂄Линейный выход (салатовый). Сигнал с этого разъема можно подать на внешние устройства — акустические системы, наушники или вход стереосистемы.

􀂄Линейный вход (голубой). Этот входной разъем используется при микшировании звукового сигнала, поступающего от внешней аудиосистемы, и/или его записи на жесткий диск. Некоторые звуковые адаптеры используют многоцелевой разъем для поддержки различных комбинаций линейного входа, подключения микрофона и цифрового оптического входа/выхода.

􀂄Разъем для тыльных колонок и наушников (стандартный цвет отсутствует). Практически все современные звуковые адаптеры и настольные системы с интегрированным звуком содержат разъемы для подключения тыловых, центральной и низкочастотной колонок, которые используются в системах объемного звука стандарта 5.1 и выше. Системы, поддерживающие стандарт 5.1, имеют три разъема: один — для фронтальных (стерео), второй — для тыльных (стерео) и третий — для центральной и низкочастотной (сабвуфер) колонок. Системы с поддержкой стандартов 6.1 и 7.1 могут содержать дополнительный разъем или переназначить с помощью программы для обеспечения дополнительного выхода разъемы тыловых и центральной/низкочастотной колонок.

􀂄Микрофонный вход (розовый). К этому разъему подключается микрофон для записи на диск голоса или других звуков. Запись с микрофона является монофонической. Для повышения качества сигнала во многих звуковых платах используется автоматическая регулировка усиления (AGC). Уровень входного сигнала при этом поддерживается постоянным и оптимальным для преобразования. Для записи лучше всего использовать электродинамический или конденсаторный микрофон, рассчитанный на сопротивление нагрузки от 600 Ом до 10 кОм. В некоторых дешевых звуковых платах микрофон подключается к линейному входу.

Проигрывание музыкальных компакт-дисков выполняется одним из следующих способов: звук воспроизводится либо в аналоговой, либо в цифровой форме. Воспроизведение в аналоговой форме осуществляется с помощью аналогового аудиокабеля, соединяющего накопитель со звуковой платой. Этот кабель не передает системной шине данные, которые считываются с компакт-диска; он соединяет аналоговый аудиовыход накопителя CD-ROM непосредственно с усилителем звуковой частоты, размещенным на звуковой плате. Во многих случаях для проигрывания музыкальных компакт-дисков или прослушивания звукового сопровождения, имеющегося во многих компьютерных играх, требуется соединить дисковод CD-ROM со звуковой платой с помощью аудиокабеля.