Кто Вы, мистер Audigy?

(c)Роман Петелин
http://www.petelin.ru

После появления в продаже звуковой карты Sound Blaster Audigy в Internet и прессе появилось много статей с победными рапортами типа "32 бита 96 кГц! Процессор EMU10K2 в 4 раза мощнее EMU10K1!" и т.п. Вот и я хочу поделиться своими соображениям с вами, уважаемые читатели. Причем соображения мои будут касаться только музыкальных возможностей карты. Я очень люблю компьютерные игры, но у меня катастрофически не хватает на них времени...

Sound Blaster Audigy - четвертая по счету звуковая карта фирмы Creative из числа тех, что стояли в моих компьютерах. Так что почти все исторические события, связанные с появлением и совершенствованием Sound Blaster, довелось видеть своими глазами (и слышать своими ушами). Сначала у меня был SB Pro - 8-битный цифровой звук, 22,05 кГц - стерео, 44,1 кГц - моно, FM-синтез OPL-3 и невозможность одновременного использования MIDI- и AUDIO- в таких программах, как Cakewalk Pro Audio 5. Потом был SB AWE 32: 16 бит/44,1/stereo, Full Duplex только 16 бит, мощнейший по сравнению с OPL-3 синтез (вернее сэмплер), но все еще шумный аналоговый микшер. Потом был SB Live! (2-х модификаций).

И во всех случаях были проблемы. Взять, к примеру, "Овцу" (AWE), поддержка SF 2.0 у которой появилась только вместе с последними драйверами. До этого карточка (вернее картища, если судить по ее размерам) понимала только файлы SBK (Sound Font 1). Или та же SB Live!, опытные обладатели которой знают, что сменилось 3 версии официального программного обеспечения (ПО) Live!Ware. Но возможности чипа EMU10K1 были полностью реализованы только в "самопальных" драйверах, переделанных из EMU APS 1.5, да и то, с ограничением 32 Mb на размер сэмплерного кэша.

Летом 2001 года мне удалось выкачать из Internet beta-версию унифицированного (UDA) ПО для SB Live!/Audigy. Поставив эти "дрова" на свой SB Live! я убедился, что его музыкальные возможности сравнялись с заявленными музыкальными возможностями Audigy, а именно:

• WDM-драйверы
• 4 эффекта на MIDI , что по сравнению с Live-APS смешно, но, тем не менее, в два раза больше, чем с Live!Ware 3.
• Поддержка SoundFont 2.1 - была и в Live-APS, но (!) см. следующий пункт
• Практически неограниченный размер кэша под сэмплы (зависит от объема оперативной памяти компьютера) - этого в Live-APS не было, но преодолеть предел в 32Mb можно было в LiveWare!, внеся небольшое изменение в системный реестр. Теоретически объему кэша Audigy все же есть предел (4Gb), но пока еще не попадаются компьютеры с таким объемом памяти.
• Поддержка ASIO (была и в Live-APS)

Напомню, что все это реально работало и работает на самом обыкновенном SB Live! с драйверами UDA. Надо сказать, что драйверы эти функционируют довольно устойчиво, если не трогать фирменный микшер, который постоянно вызывал ошибку. Вместо него я использовал стандартный микшер Windows.

Кстати, еще год назад многие с нетерпением ждали выхода драйверов APS 2.0, которые должны были работать на всех картах с чипами EMU10Kx и в полной мере раскрывать возможности этого процессора. UDA, по-видимому, и есть то, что раньше носило рабочее название "APS 2.0".

В ноябре 2001 мне пришлось расстаться со своим другом SB Live!. Стал вопрос - что на замену? Почему бы не Audigy?

Audigy бывают разные 

А именно:

• Audigy OEM
• Audigy Player (Mp3/Gamer) - отличается от предыдущей модели позолоченными миниджеками (у OEM они пластмассовые, разноцветные)
• Audigy Platinum - отличается от предыдущей модели наличием выносного модуля (Audigy Drive), вставляемого в 5 1/2" слот системного блока. На переднюю панель этого модуля вынесены всевозможные входы/выходы. Аналогичный модуль был и у SB Live! Platinum.
• Audigy Platinum EX - отличается от предыдущей модели наличием внешнего модуля, выносимого за пределы корпуса системного блока. Кроме того, АЦП присутствуют не только на самой плате, но и на внешнем модуле. Обмен платы с модулем осуществляется уже "по цифре". Это позволяет избежать лишних наводок на аналоговые сигнальные кабели, соединяющие выносной блок с самой платой.

SB Audigy Player.
MIDI/GAME порт не уместился на карте и был вынесен на отдельную планку.
OEM-версия выглядит точно так же, только джеки разноцветные

SB Audigy Platinum.
Все порты вынесены на 51/2'' модуль, размещаемый в корпусе ПК,
присутствует "дистанционка"

SB Audigy Platinum EX.
К основной карте подключается дочерняя,
к которой в свою очередь подключается выносной модуль

Первые впечатления 

Я придерживаюсь мнения, что на сегодняшний день все модели Audigy идентичны: везде используется одинаковые чипы EMU10K2 (на нем написано "Audigy") и одинаковые 24-битные ЦАП/АЦП, поэтому и остановил свой выбор на OEM, как на самом дешевом решении на этих же микросхемах. 21.11.2001 в компьютерном супермаркете он обошелся в 79 у.е. Вам же я не рекомендую экономить на разъемах, пусть они будут позолоченные.

Принес, воткнул. Драйверов для Windows 95/98 не существует. Существующие VxD и WDM-драйверы написаны для Windows 98 SE, ME, 2000, XP. На моем компьютере Windows 98 SE и Windows 2000 Professional. Установил под обеими операционными системами.

Первые впечатления (с драйверами WDM): очень маленькая задержка в Sonar, играю на DXi с MIDI-клавиатуры, словно эти синтезаторы "железные", а не виртуальные (система Pentium 4 1.5GHz, 256 RIMM).

Минимальная задержка при работе в Sonar c "обыкновенными" VxD-драйверами 344.5 мс

Минимальная задержка при работе в Sonar c WDM-драйверами 10.0 мс

Минимальная задержка, обеспечиваемая аппаратурой и WDM-драйверами SB Audigy, составляет 10 мс. Главное, чтобы процессор и память справлялись с расчетами, а другие устройства на шине PCI не мешали осуществлять передачу данных звуковой карте. В противном случае раздастся треск. Это и будет сигналом к тому, что размер и количество буферов придется увеличить. Естественно, при этом увеличится и задержка.

Субъективное качество оцифровки/воспроизведения по сравнению с SB Live! - гораздо лучше. Возможно по причине работы некого алгоритма шумоподавления, используемого при микшировании звуковых потоков. Вот, что сказано об этом на http://www.europe.creative.com/: "32-х битное цифровое микширование звука с удалением шума из сигнала". Плохо это или хорошо - пока непонятно.

Дальше меня постигли 4 разочарования.

1. Несмотря на 24-битность АЦП/ЦАП записывать WAV-файлы можно максимум в формате 16 бит, 48 кГц. А 24/96 - только на воспроизведение.

2. Редактор сэмплерных банков Vienna SF Studio 2.3 не увидел поддержки Sound Font 2.1.

3. Как и в Live!Ware 3, я смог "навесить" только 2 эффекта в MIDI (а было обещано 4).

4. Увеличение производительности процессора EMU10K2 в четыре раза по сравнению с EMU10K1 не повлекло за собою никакого качественного или количественного улучшения "музыкальных" характеристик карты.

Где 24/96? 

По поводу того, что формат звуковых данных 24 бита 96 кГц поддерживается только в режиме воспроизведения, комментариев у меня нет. Обнадеживает только то, что сам АЦП и шина, по которой от него передаются данные, формат 24/96 поддерживают.

Cool Edit Pro: "96K 24-бит поддерживается только на воспроизведение"

Фрагмент руководства пользователя,
раздел "Основные технические характеристики" > "Функции" > "Высококачественный звуковой тракт".
Забавно наблюдать постепенный переход от 32 разрядов к 16, которые реально можно записывать.

SoundFont 3.0? 

Решение второй проблемы я нашел. Обычная Vienna SF Studio 2.3 "не видела" поддержки Sound Font 2.1. Зато Vienna SF Studio 2.3 из комплекта SB Audigy Platinum показала на моей OEM-карте поддержку Sound Font 3. Что это такое, я пока не знаю, но все черты, присущие Sound Font 2.1, были на месте.

Vienna "разглядела" поддержку Sound Font 3.0

Третью проблему я попытался решить подменой некоторых DLL на аналогичные из beta-версии UDA. Удалось добиться того, что можно было "навесить" на MIDI сколько угодно эффектов, однако сохранялись только последние два. Видимо возможности OEM-версии были намеренно или по причине ошибки (как это часто бывает) урезаны. Когда ко мне попадет ПО от SB Audigy Platinum, я протестирую работу карты с этими драйверами. Однако еще с большим нетерпением я жду выхода нового ПО и драйверов CreativeWare. Может быть именно с ними карта научится записывать 24/96-WAV-файлы?...

Обновим драйверы 

27.11.2001 на европейском сайте Creative http://www.europe.creative.com/ появились патчи для драйверов под Windows 98 SE/ME, "вылечивающие" множество разных глюков. Однако они работают только в случае, если у вас установлены WxD-драйверы. WDM драйверы под Windows 98 SE/ME так и остались без обновления. Что касается драйверов для Windows 2000/XP, то обновление для них появилось еще 01.11.2001, т.е. раньше приобретения мною карты.

EMU10K1 x 4 = EMU10K2 ? 

Хочу сделать несколько комментариев по поводу того, что увеличение производительности процессора EMU10K2 не повлекло за собою никакого качественного или количественного улучшения "музыкальных" характеристик карты. "Ну, хорошо", - как бы обращаюсь я к производителям: "Вы говорите - в четыре раза процессор Audigy мощнее процессора в SB Live!. Как это поможет мне в реализации творческих замыслов?". И сам же отвечаю. Количество эффектов на MIDI стало 4 вместо 2. Встречный вопрос: разве 4/2 = в 4 раза больше, а не в 2? Кроме того, лично у меня как было 2 эффекта, так и осталось. Уж я не знаю, глюк ли это драйверов или еще что. А теперь вопрос на засыпку. Мне бы хотелось хоть как-то использовать возможности EMU10K2 для реализации эффектов не только для MIDI, но и для обработки аудиотреков в редакторах Sonar/Cubase/Logic и д.р. То есть, почему бы Creative не разработать такие DX-/VST-плагины, которые бы использовали аппаратные ресурсы карты? Хотя после установки Audigy в моей системе и появились какие-то DX-плагины, назначение их совершенно непонятно, поскольку работать с музыкальными редакторами они категорически отказываются. 24/96 карта, с аппаратными DX-/VST-эффектами по цене ниже $100 - да ее бы с руками отрывали. Но ничего этого пока нет... Вместо этого в руководстве пользователя я прочел следующее: "Продукты, поддерживающие технологию EAX ADVANCED HD(tm), расширяют возможности в точной настройке и редактировании звучания. Кроме того, технология EAX ADVANCED HD(tm) предлагает расширенные возможности для создания собственной музыки и звуковых образов". Конечно, может быть и есть где-то редакторы-продукты, поддерживающие EAX ADVANCED HD(tm), но я о таковых еще не знаю. Посему остаюсь пока без расширенных возможностей для создания звуковых образов. Еще интересная фраза с сайта http://www.europe.creative.com/: "Настраиваемая архитектура "подключаемых" эффектов Plug-In Effects Architecture позволяет скачивать новые аудиоэффекты из Интернет посредством CreativeWare". Но пока ведь CreativeWare нет...

Помечтаем 

Допустим, выйдет новое ПО для Audigy, позволяющее записывать звук с разрешением 24/96. Знаете, что скажут на это продавцы дорогих 24/96-крат? Почти дословно: "Вы же не думаете, что хорошая карта может стоить дешевле $100?". Ясно, что в этом случае оценка характеристик карты осуществляется исключительно по ее цене. Для продавца это нормально. Дороже - лучше, дешевле - хуже. Но те, кто немного знаком с такой наукой, как экономика, способны думать и в обратном направлении. Само по себе изготовление одной высококачественной звуковой карты при больших объемах производства стоит не дорого. Дорого стоит ее разработка - подбор элементов, разводка печатной платы таким образом, чтобы обеспечить хорошие характеристики, написание и отладка ПО. Однако эти затраты единовременны. При таких объемах производства, как у Creative они должны окупаться мгновенно.

Статья версталась в середине декабря. К тому моменту, когда она попадет к вам в руки, может появится новое ПО CreativeWare, а вместе с ним и новые возможности. Но ничего этого может и не произойти. В любом случае продолжение статьи следует!

Краткий перечень терминов, которые нужно знать компьютерному музыканту 

VxD - "старая" архитектура драйверов Windows, буквально означает "драйвер виртуального устройства" ("virtual device driver" ). Буква х обозначает тип устройства, например VDD - драйвер виртуального устройства для дисплея. При использовании VxD драйверов, программа, использующая их, взаимодействует со звуковой картой не на прямую, а посредством некого системного ПО.

WDM (Windows Driver Model) - новая архитектура драйверов Microsoft Windows. Использование WDM драйверов звуковых карт посредством DirectX позволяет "развивать" экстремально низкие задержки при работе DX-плагинов, DXi-инструментов, при микшировании звуковых потоков и т.п. Прочувствовать этот экстрим можно, например, в редакторе Sonar фирмы Cakewalk. В отличие от VxD, WDM драйвы непосредственно связывают звуковую карту и ПО, которое их использует. WDM драйверы работают в Windows 98 SE/ME/2000.

UDA (Unified Driver Architecture) - унифицированная архитектура драйверов. Набор драйверов и ПО для разных устройств одной фирмы, собранный в один программный продукт. При инсталляции автоматически выбираются драйверы, которые учитывают специфику именно вашего устройства, и некое общее для всех устройств ПО.

API (Application Programming Interface) - интерфейс прикладных программ - набор системных библиотек, обеспечивающих взаимодействие приложений с драйверами.

DirectX - API, продвигаемый фирмой Microsoft, обеспечивает взаимодействие приложений с драйверами различный устройств: звуковых карт, видеокарт, устройств ввода и др. Кроме того, в DirectX имеется поддержка множества всяких функций преобразования графики и звука, реализованных программно.

MME (Multi-Media Extensions) - мультимедийный API фирмы Microsoft, появившийся еще в Windows 3.1. Для Windows 3.0 его можно было установить в виде отдельного программного продукта. На сегодняшний день его можно считать морально устаревшим, не обеспечивающим высокоскоростное взаимодействие приложений с драйверами устройств (звуковыми картами, в частности).

ASIO (Audio Stream In/Out) - API, продвигаемый фирмой Steinberg, позволяет производить обмен данными непосредственно между драйверами звуковых карт и звуковым ПО. Использование ASIO дает такие же преимущества, что и WDM. Грубо говоря, ASIO используется в продуктах Steinberg, а DirectX- в продуктах конкурирующей фирмы Cakewalk.

DX-плагины (DirectX plug-ins) - плагины, базирующиеся на технологии DirectX. Вообще плагины - нечто несамостоятельное, некий подключаемый "довесок" к программе или устройству, благодаря чему эта программа или устройство получает новые возможности. Посредством DX-плагинов реализованы различные аудиоэффекты, работающие в реальном времени. После установки DX-плагинов, они становятся доступными из различных редакторов. На сегодняшний день DX-плагины поддерживает множество приложений таких фирм, как Cakewalk, Emagic, Steinberg, SEK'D, Syntrillium, Magix, Sonic Foundry, MixMan и др.

DXi (DirectX Instruments) - технология, обеспечивающая взаимодействие приложений с виртуальными инструментами (синтезаторами; сэмплерами; эффектами, управляемыми по MIDI и др.), которые базируются на DirectX. По своей сути DXi - это, DX-плагины, управляемые по протоколу MIDI. Например, в Sonar работа пользователя с DXi происходит следующим образом: к нужному аудиотреку подключается сам DXi-инструмент, у любого свободного MIDI-трека в качестве выходного порта выбирается название этого инструмента. Таким образом, управление DXi производится с MIDI-трека, а вывод сгенерированного им звука осуществляется на аудиотрек.

VST (Virtual Studio Technology) - открытая архитектура ПО фирмы Steinberg, позволяющая использовать программные плагины для обработки звука в реальном времени.

VSTi - технология, обеспечивающая взаимодействие с виртуальными синтезаторами, базирующаяся на VST.

DX и VST близки по своей сути. Вся разница в том, что разные фирмы продвигают разные технологии. Однако существуют программные адаптеры, позволяющие использовать VST-плагины из приложений, работающих с DX-плагинами. Обратное преобразование не требуется, т.к. те программные продукты, которые изначально ориентировались на VST, в настоящее время поддерживают и DX. Кроме того, современные версии самых хороших и поэтому популярных виртуальных синтезаторов могут работать посредством всех существующих интерфейсов: DXi, VSTi и как самостоятельное устройство, управляемое через виртуальный MIDI-порт.

Сведение в формате 5.1 

SB Audigy, как известно, позволяет выводить звук в формате 5.1. Если установлены WDM-драйверы, то при работе в Sonar в вашем распоряжении оказывается три порта вывода цифрового звука:

• SB Audigy Audio 1/2 соответствует левому и правому фронтальным каналам
• Левый канал порта SB Audigy Audio 3/4 соответствует центральному каналу акустической системы 5.1, а правый канал порта SB Audigy Audio 3/4 соответствует низкочастотному каналу (сабвуферу)
• SB Audigy Audio 5/6 соответствует левому и правому тыловым каналам

Замечу, что не обязательно иметь акустическую систему 5.1 для того, чтобы использовать данные порты ввода цифрового звука. В частности, вы можете сконфигурировать SB Audigy для работы с обычной стереосистемой. Например, звук, выводимый через порт SB Audigy Audio 5/6 на обычную стереосистему, будет доноситься как бы сзади. Хотя, если вы всерьез собираетесь сводить звук в формате 5.1, без соответствующей акустической системы не обойтись.

Итак, вы можете реально использовать формат 5.1. Конечно, Sonar не обладает средствами, удобными для микширования 6-канального звука, но у вас есть возможность назначить любую линейку микшера (Console) или любого из его виртуальных главных стереофонических аудиовыходов на любой из трех перечисленных выше портов. Таким образом, вы можете позиционировать звуки вокруг слушателя. Когда композиция будет сведена в формате 5.1, вы можете экспортировать звук в шесть отдельных WAV-файлов, каждый из которых соответствует одному из 6 каналов системы 5.1. В дальнейшем, с помощью специального программного обеспечения третьих фирм вы можете преобразовать их в единый файл в формате Dolby Digital (AC-3).

Кроме этого вы можете использовать Audigy просто как карту с тремя независимыми стереовыходами. Хотя практическое применение этому найти сложно.

Особенности работы с SoundFont 

В SB Live! было два MIDI-порта для общения с внутренним сэмплером по 32 MIDI-каналам, но сам сэмплер был единым устройством. Загрузив в него какой-либо SoundFont-банк вы могли обращаться к нему посредством обоих портов. В Audigy все не так! Там два независимых сэмплера, с каждым из которых можно общаться по 16 MIDI-каналам. SoundFont-банки загружаются для каждого сэмплера раздельно.

SB Live!: всего один SoundFont Device

А вот такого у SB Live! не было

Преимущества. В Audigy можно загрузить в два раза больше банков - по 128 в каждый сэмплер.

Недостатки. Не знаю, какая из программ виновата - Creative SoundFont Manager, которая поставлялся с продуктами Cakewalk, начиная с Cakewalk Pro Audio 7, или же виноваты сами продукты Cakewalk, но работа со вторым MIDI-портом сэмплера SB Live! всегда была затруднительна. А со вторым портом SB Audigy в Sonar работать просто невозможно. Встроенный менеджер SoundFont Banks успешно загружает банки в первый сэмплер Audygy (SB Audigy Synth A), но о существовании второго сэмплера он просто не знает. Конечно, можно работать и по старинке, используя менеджер банков SountFont из "родного" ПО Audigy или программы третьих фирм. Но это уже не так удобно.

Этот недостаток я заметил случайно, так как уже давно сократил объемы использования аппаратных сэмплеров SB Live!/Audigy в связи с внедрением программного аналога - DXi-инструмента LiveSynth Pro, демонстрационная версия которого входит в поставку Sonar.

Драйверы для Windows XP от 24.09.2002 

В сентябре 2002 появились очередные драйверы. Чуда не свершилось, после их установки карта не стала 24-битной, и аппаратной поддержки эффектов не появилось. Однако драйверы стали меньше загружать процессор. Как следствие появилась возможность использовать большее количество эффектов и виртуальных синтезаторов в SONAR/Cubase/Logic при сохранении минимальных задержек.