Компьютеры -> Аудио -> АС’97: утопия или бессменный стандарт встроенного звука

АС’97: утопия или бессменный стандарт встроенного звука

Столкнуться с таким явлением, как встроенный звук нам пришлось очень давно: аудио контроллеры - это, пожалуй, одни из самых первых чипов, которые стали интегрироваться в материнские платы. Сегодня такой способ проектировки очень популярен, и встроенные решения принимаются как должное. Согласитесь, очень удобно купить материнскую плату, установить в нее процессор, память, подсоединить жесткий диск и в итоге получить полноценный компьютер с аудио, видео поддержкой сети и прочей периферией. При сборке персоналок для офисов или нетребовательных домашних пользователей лучшего варианта и не придумаешь. Тем более, что современная технология позволяет достичь встроенным решениям приемлемого уровня качества при мизерной цене. Все это и породило несколько популярных устойчивых мифов, бытующих среди обывателей.

Заблуждение №1. Встроенное аудио обеспечивает качество не намного хуже, чем при использовании внешних звуковых плат. А дорогие решения служат лишь для вытягивания денег из пользователя.

Первый и самый неоднозначный факт! Все почему-то знают, что даже самая мощная интегрированная видеокарта не может даже теоретически померяться силами со среднестатистическим внешним графическим ускорителем. Но при этом, многие склонны полагать, что покупка внешней звуковой карты не обязательна, т.к. разница с тем же AC’97 будет неощутима. Это в том случае, если речь идет о звуковой плате за 5…15 долларов, построенной на идентичном чипе. Уже банальные на сегодняшний день карты семейства Audigy2 или даже супер бюджетная новинка Creative SoundBlaster Live! 24-bit показывают намного лучшие результаты, чем даже самые навороченные встроенные решения.

Заблуждение №2. В моей плате используется самый новейший чип с отличными техническими характеристиками, что уже является залогом хорошего результата.

Конечно, непосредственно сама микросхема решает многое, однако не менее важен способ ее использования. Многие производители материнских или даже звуковых плат, плееров склонны указывать в конечных ТТХ изделиях красивые цифры, взятые из даташита на чип. Любой человек, хоть чуть-чуть знакомый с электроникой, скажет, что значение того же SNR, например, будет очень сильно зависеть от разводки печатной платы, и внешней аналоговой обвязки. И здесь все будет зависеть от порядочности производителя. Поэтому не стоит удивляться различиям в +/-5 дБ некоторых аудио параметров одного и того же чипа на разных материнских платах. Порой случается так, что даже самые новые изделия грешат сильным фоном, слышимым при работе жесткого диска, к примеру.

Заблуждение №3. Для компьютерной акустики совершенно не важно, какой источник используется, т.к. она все равно не может раскрыть его потенциал.

Справедливо лишь для пластиковых спикеров со стоимостью до 20 долларов за пару. Современные мультимедийные системы уже давно достигли уровня начального Hi-Fi, а некоторые, особо удачные модели, вполне устраивают даже требовательных аудиофилов. Звучание таких колонок запросто позволяет отличать на слух mp3 от настоящего CD-DA. Само собой, для таких АС требуются по-настоящему качественные источники. Поэтому, купив хорошие мультимедийные колонки, сразу позаботьтесь о соответственном источнике звука.

Заблуждение №4. В моей плате применены супер-пупер технологии обработки, позволяющие получать потрясающий звук.

Вспомните, сколько красивых технологий, так живо продвигаемых маркетологами, появилось за последние годы. А теперь попытайтесь припомнить, сколько из них осталось в живых. Мало! Косвенное подтверждение их провальности – существование и здравствование кодека АС’97 и по сей день. Объяснение тому вполне логичное: все они являются не больше чем продуманными маркетинговыми ходами, не приносящими реальных улучшений. Для примера хочется напомнить о плате AOpen AX4B-533 Tube, на которой для реализации звука была установлена вакуумная лампа (Sovtek 6922 с возможностью замены на аналоги от Philips, Telefunken, и проч.)! Сначала это показалось шуткой, но когда демо-образцы попали в тестовые лаборатории ведущих изданий, сомнений не осталось – на плате действительно распаян усилитель на лампе. Причем, сама   AOpen сразу отнесла свой звук к классу Hi-End. Многие бренды добивались этого десятилетиями, а тут - одна лампа и готов хай-енд. Однако первые визуальные прослушивания, не говоря уже о тестах, сразу расставили вещи на свои места: чистый АС’97 в реализации Realtek ALC650 и не более.  Что сказать? Отличный маркетинговый ход! Плата поистине стала "гвоздем" месяца, и наделала немало шумихи.

AC’97 vs HDA. А лучше ли...?

Как известно, старушка АС’97 обеспечивает нам старый добрый 16-ти битный звук с максимальным динамическим диапазонов в 96 дБ. Частота дискретизации позволяет охватить лишь диапазон слышимых частот, хотя для получения максимального качества он должен быть намного шире. Частоты свыше 20 кГц для нормального человека не слышны, однако они способны стимулировать восприятие иных частот и воздействовать на психологическое состояние слушателя. Практически любой хай-ендовский ресивер сможет похвастаться верхней отметкой своего рабочего диапазона в 50 кГц  или выше. Но для АС’97 все это находится за гранью возможного.

Однако не так давно была анонсирована принципиально новая технология Intel® High Definition Audio  (HDA) с массой вкусностей. Во-первых, встроенный кодек будет обеспечивать большую разрядность цифрового сигнала с частотой дискретизации вплоть до 192 кГц. Также для пользователя становится доступно 8 отдельных каналов, входы которых могут переназначаться автоматически или устанавливаться пользователем. Это, конечно, удобно, если, например, понадобится включить микрофон, а системный блок стоит далеко в недрах компьютерного стола. Вам не придется искать нужный вход – включил в любой и готово. Однако возможность электронного переключения входов, несомненно, приведет к потере качества. Независимость каналов дает огромные преимущества: так, скажем, можно одновременно слушать музыку и общаться в чате. Полоса пропускания для вывода  составит до 48 MB/s, а для ввода – 24 MB/s. Одних только микрофонов поддерживается аж 16 штук, против 2-х у AC’97. Но наиболее интересным моментом, указывающим на окончательную интеграцию звука, является то, что HDA будет полностью обслуживаться встроенными драйверами (поставляемыми в комплекте с операционными системами от Microsoft).  Драйвера для AC’97 писались сторонними производителями ПО, и для каждого чипа были разными.

Однако с ходом времени шумиха вокруг HDA утихла, да и сама технология стала получать серьезные упреки в несостоятельности. Один из популярных кодеков CMI 9880, например, при объективном тестировании показал весьма посредственный результат, который даже можно сравнить с AC’97. Да и сами кодеки HDA мало распространены и устанавливаются лишь на платах Intel и изделиях традиционно дружественных компаний. Притом, что многие производители даже в ультрановых решениях предпочитают использовать AC’97. Причина тому – простота и оточенная технология. Именно с таким решением мы и хотим познакомить вас в этой статье, а заодно и проследить, до какого уровня смогло дорасти встроенное аудио за прошедшие года.

Тестовый компьютер

Для теста мы выбрали показательную материнскую плату ASRock K8NF4G-SATA2, которая является ярким примером высокой интеграции. Встроенные видео, аудио, сеть: достаточно установить память, процессор, жесткий диск - и компьютер готов.

Для сборки мы использовали:

• процессор AMD 64 bit, AX/2500+ Sempron;
• память DDR RAM 256MB PC-3200 Hynix;
• жесткий диск SEAGATE 80 GB Barracuda7;
• привод Sony CRX-230E.

Программное обеспечение

После установки операционной системы Windows XP Professional, для нормальной работы нам пришлось установить драйвер версии 5.10.0.5900. Как правило, подобные программы пишутся по принципу “кто на что способен”, но общие черты всегда одинаковые.

Закладка "Звуковой эффект" дает возможность использования десятиполосного эквалайзера со стандартными пресетами, а также позволяет моделировать окружающую среду.

"Конфигурация динамиков" – можно выбрать тип акустической системы, посмотреть назначение выходов. Менять выходы по желанию, как в HDA, нельзя.

"Демонстрация 3D аудио" – позволяет ощутить все прелести объемного звука, путем прослушивания тестовых роликов. Полезность данной закладки минимальна - рекомендуем ее использовать для проверки при расстановке колонок в комнате.

В закладке "Эффект микрофона" доступна функция подавления шума. Галочка "стереомикрофон" не активна: хоть АС’97 и поддерживает два микрофона (один стерео), но на практике в большинстве случаев используется один моновход.

Тестирование

Для тестов мы воспользовались стандартной методикой, применив программу RMAA ver.5.5. Лично нам, результаты показались неоднозначными.

Общие результаты (Realtek AC97 Audio (front 16bit 44.1kHz))

Общая оценка: Хорошо

Посмотреть подробный отчет

Общие результаты (Realtek AC97 Audio (rear 16bit 44.1kHz))

Общая оценка: Хорошо

Посмотреть подробный отчет

Общие результаты (Realtek AC97 Audio (surr 16bit 44.1kHz))

Общая оценка: Средне

Посмотреть подробный отчет

С одной стороны, видно некоторое улучшение параметров по сравнению со старыми кодеками. С другой стороны, очевидно: качество, по сравнению с внешними картами, ценой выше 20 у.е., низкое. Выход на фронтальные колонки характеризуется завалом АЧХ на высоких пределах. И хоть на 20 кГц кодек выходит с уровнем -3 дБ, что с большими натяжками допустимо, все равно нехорошо. На тыловых выходах уже завалена область НЧ. Уровень шума – лучшее значение 80 дБ - явно маловато, если учесть что современные портативные flash- плееры уже показывают 90 дБ. Динамический диапазон в 80 дБ тоже явно маловат. Заметьте, тыловые и фронтальные каналы показывают одинаковый результат, а дополнительные “выкидывают” цифры куда меньшие, как минимум, на 5 дБ хуже. Вот что значит прилепить что-то туда, где это не нужно.

Тестовый пакет RightMark 3DSound 2.1 выдал следующий результат:

• Device: Realtek AC97 Audio (ALCXWDM.SYS)
• Features:
• DirectSound 2D Hardware: Yes
• DirectSound 3D Hardware: Yes
• EAX 1.0: Available
• EAX 2.0: Available
• EAX 3.0: N/A
• EAX 4.0: N/A
• Rates:
• dwMinSecondarySampleRate 100
• dwMaxSecondarySampleRate 192000
• Free buffers stats:
• dwFreeHw3DAllBuffers 25
• dwFreeHw3DStaticBuffers 25
• dwFreeHw3DStreamingBuffers 25
• dwFreeHwMixingAllBuffers 25
• dwFreeHwMixingStaticBuffers 25
• dwFreeHwMixingStreamingBuffers 25
• Max buffers stats:
• dwMaxHwMixingAllBuffers 26
• dwMaxHwMixingStaticBuffers 26
• dwMaxHwMixingStreamingBuffers 26
• dwMaxHw3DAllBuffers 26
• dwMaxHw3DStaticBuffers 26
• dwMaxHw3DStreamingBuffers 26
• Misc stats:
• dwFreeHwMemBytes 0
• dwTotalHwMemBytes 0
• dwMaxContigFreeHwMemBytes 0
• dwUnlockTransferRateHwBuffers 0
• dwPlayCpuOverheadSwBuffers 0

При визуальном прослушивании результаты измерений подтвердились. Звук, выдаваемый встроенной звуковой картой, оказался плоским и однообразным. Плюс сказались вообще недопустимые артефакты: если выставить максимальную громкость, то в колонках прослушивается шум при работе жесткого диска или нагрузке компьютера. Выход на сабвуфер не выполняет функцию кроссовера, как это делается в нормальных внешних платах: взять, к примеру, хоть старушку Creative SoundBlaster Live!. Для музыки такое решение явно не подходит, его с большой натяжкой можно порекомендовать геймерам, как вариант получения объемного звука за минимальные деньги. Результат один – источник в виде ALC850 подойдет лишь для дешевых колонок. И если уж такой упор делается на многоканальность, то скажем прямо - даже для акустики типа 5.1 с ценой выше 130…150 у.е. такое решение будет просто нелогичным.

Итог

В завершении теста встроенного звука стандарта АС’97 на примере нового чипа ALC850, хочется сказать, что данная технология уже давно достигла своего апогея, и на сегодняшний день уже морально устарела. Качество таких кодеков по-прежнему остается низким, несмотря на всевозможные маркетинговые ухищрения: например, та же бессмысленная восьмиканальность, т.к. подавляющее большинство современной акустики пространственного звучание делается по принципу 5.1. Тем более, что два дополнительных канала обладают неудовлетворительными параметрами. Существование АС’97 можно объяснить лишь тем, что многим из пользователей ПК лучшего звука и не надо. Не надо – не платим денег за внешние карты и используем встроенный чип. Логично! Тем же, кто хочет в дополнение к вычислительной мощности своего ПК получить еще и качественное звучание, придется, все же, купить отдельную звуковую плату.  Как показывает практика, надеяться на технологии типа АС’97 или даже HDA  бессмысленно: их качество еще не достигло надлежащего уровня (уровня качества внешних плат), и по всем правилам грамотного маркетинга никогда его не достигнет.

Автор: Запотылок Василий
Источник: www.techlabs.by