Традиционно считалось, и многие музыканты и звукорежиссеры продолжают считать, что студийные ревербераторы и другие устройства обработки звука обеспечивают более высокое качество выходного сигнала, чем системы на основе персонального компьютера, звуковой карты и соответствующего программного обеспечения.
Аргументы были довольно веские: студийные устройства имели АЦП/ЦАП большей разрядности (20-24-разрядные против 16-разрядных у звуковых карт), кроме того, в студийных устройствах использовались, как правило, 24-разрядные цифровые процессоры обработки сигналов (ЦПОС). Ну, а программное обеспечение персональных компьютеров еще несколько лет назад было только 16-битным.
Когда-то процессоры Intel 486 и Pentium с тактовой частотой 75-100 МГц были намного "слабее" любого самого заурядного ЦПОС и не позволяли обрабатывать на персональном компьютере звуковые сигналы в реальном времени. Сегодня ситуация меняется. Процессоры Pentium II/III с тактовой частотой 400-500 МГц по вычислительной мощности вполне сопоставимы или превосходят большинство ЦПОС. Особенно в вычислениях с плавающей точкой - в этой области у чипов Intel почти нет конкурентов (не согласны? а попробуйте аргументированно, с цифрами в руках опровергнуть!). Другое дело, что ЦПОС сопоставимой вычислительной мощности остаются значительно дешевле Pentium. К тому же, как правило, система команд процессоров цифровой обработки сигналов специально приспособлена для программирования алгоритмов типа MPEG, КИХ- и БИХ-фильтров, БПФ, конвейерной обработки, полного контроля над кэшем команд и данных и распараллеливания операций. Это позволяет создавать для ЦПОС оптимизированные под конкретные алгоритмы программы, а значит, получать более высокую вычислительную эффективность на специальных задачах при меньшей, по общим тестам, вычислительной мощности. Так, например, ЦПОС tms320c31 40 МГц на некоторых задачах фильтрации сопоставим с Pentium MMX 200.
ЦПОС специально приспособлены для создания многопроцессорных систем. Многие современные студийные устройства обработки звука имеют в своем составе два и более относительно маломощных ЦПОС. С другой стороны, Pentium III 500 вполне может заменить сразу несколько ЦПОС.
Стоит обратить внимание, что такие звуковые карты, как SB AWE32/64, Monster Sound MX300, SB Live!, имеют "на борту" современные ЦПОС. В персональный компьютер можно вставить сразу несколько таких карт и получить многопроцессорную систему колоссальной вычислительной мощности. Подводя итог, можно сказать, что по вычислительной способности персональные компьютеры (особенно многопроцессорные системы на основе Pentium III) сравнялись или превзошли студийные приборы цифровой обработки звука. Разрядность АЦП/ЦАП современных звуковых карт значительно выросла. Теперь уже не редкость устройства с 24-разрядными кодеками, реализующие обработку звука на частоте дискретизации 96 кГц.
Что может в реальном времени старый Pentium MMX 200
Основным устройством цифровой обработки сигналов звукового диапазона в студии продолжает оставаться ревербератор. Интересно, что именно качество студийных ревербераторов считалось недостижимым (особенно в реальном времени) для персонального компьютера, оснащенного звуковой картой. Однако сегодня на рынок программного обеспечения вышли фирмы, чьи студийные аппаратные ревербераторы и были основным аргументом сторонников "железной" реализации звукообрабатывающей аппаратуры. И сразу все встало на место. Великолепное качество звука программного ревербератора TC Electronics, без проблем работающего на Pentium 200/AWE64Gold в реальном времени, не уступает звуку аппаратного ревербератора той же фирмы (рис. 1). А многим слушателям программная реализация нравится даже больше!
Не отстали и софтверные фирмы. Прекрасный звук дает программный ревербератор фирмы Waves (рис. 2).
| | За несколько недель 475 посетителей www.geocities.com/SiliconValley/Pines/7899 ответили на вопрос, какой звуковой картой они пользуются. Результаты вы можете видеть на рисунке.
 Бросается в глаза, что лидерство по-прежнему удерживают карты для шины ISA (78%). По моим оценкам, потребители продолжают отдавать предпочтение продукции Creative Labs для шины ISA (более 63%). Несмотря на мощнейшую рекламную кампанию по продвижению действительно неплохой звуковой карты SBLive! для шины PCI, ею пользуется всего 7% посетителей страницы. Удивляет, что большое количество опрошенных остаются верны Sound Blaster 16. Это относительно дорогая (около 20 долларов) карта с весьма слабыми параметрами звукового тракта. Единственным ее "достоинством" является то, что она сделана самой Creative Labs. Более дешевые ISA-карты OPTi-93х, Yamaha Sax и ESS186х имеют 16-битный полный дуплекс и лучшие параметры звукового тракта (по крайней мере, при измерении по моим методикам). В этом вы можете убедиться, испытав на звуковой карте мою программу измерения параметров (амплитудно-частотной характеристики, нелинейных искажений и отношения сигнал/шум) звуковых карт и других аудиоустройств.
Почему же более дешевые и качественные ISA- и PCI-карты проиграли в конкурентной борьбе заурядному и довольно дорогому Sound Blaster 16 (или Vibra)? Думаю, что основную роль сыграло отсутствие программного обеспечения, полностью раскрывающего возможности недорогих ISA- и особенно PCI-карт. А почему не появилось такого программного обеспечения? Да потому, что производители этих карт не желают раскрывать документацию по программированию своих устройств. А вот Creative Labs свободно распространяет через Интернет подробнейшие описания "железа" и руководства программиста, включая исходники драйверов под Windows 95/98. И как результат - море различного оригинального, порой весьма качественного софта от небольших фирм и первое место на рынке звуковых карт. Думаю, производители PCI-карт значительно потеснили бы Creative Labs, опубликовав документацию по "железу" и программированию микросхем Vortex I/II! (Vortex - это главное оружие конкурентов Creative Labs).
Первое место звуковых карт AWE32/64 выглядит более или менее закономерно. Эти карты при относительно невысокой цене имеют сравнительно неплохие параметры звукового тракта и вполне сносное качество миди-звука. Основной недостаток этих устройств, по мнению многих пользователей, заключается в отсутствии полноценной поддержки 16-битного полного дуплекса на аппаратном уровне. Однако мне наконец-то удалось окончательно разобраться с этим вопросом. 16-битный полный дуплекс в AWE32/64 есть! Я вынужден признать ошибочность моих утверждений, высказанных ранее в обзорных статьях по звуковым картам. Вся проблема заключена в драйверах, написанных самой Creative Labs для Windows. Чтобы доказать это утверждение, я написал DOS-программу, позволяющую на AWE32/64 одновременно записывать и воспроизводить 16-битные сигналы. Однако разработать стандартный драйвер для Windows 95/98/NT, целиком инкорпорирующий 16-битный полный дуплекс для AWE32/64 в операционную систему, у меня просто нет времени.
| |
Кроме обязательного ревербератора, гитарный процессор реализует звуковые эффекты флэнжера, фэйзера, эквалайзера, дистошн, компрессора, симулятора лампового усилителя, звуковых колонок, микрофонов, подавителя шумов и питч-шифтера. Все эти эффекты обычно реализованы в виде программ для специализированных ЦПОС, установленных в аппаратном гитарном процессоре.
Весьма интересно и занимательно создавать свой оригинальный виртуальный гитарный процессор, строя его, как из кубиков, из программных блоков, реализующих все мыслимые звуковые эффекты. Можно взять все самое лучшее от разных производителей! Например, собрать на основе программы WaveLab 2.0 или CoolEdit Pro такой гитарный процессор: сначала оцифрованный гитарный сигнал со звуковой карты попадает на программный компрессор фирмы Waves, затем сигнал поступает на дистошн фирмы Simon Software, далее он обрабатывается эффектами флэнжер и хорус фирмы Sinthrilium или AMWIDA и подается на симулятор гитарного лампового усилителя от фирмы Gadget Labs (рис. 5). Далее - на эквалайзер фирмы AMWIDA, затем на эмулятор гитарных колонок от Simon Software, и наконец сигнал обрабатывается программным ревербератором TC Electronic, шумоподавителем фирмы Steinberg (рис. 6), подается на выход звуковой карты для прослушивания и записывается в цифровой форме на жесткий диск персонального компьютера. 
При наличии соответствующего программного обеспечения подобный виртуальный цифровой гитарный процессор можно собрать за несколько минут! Разумеется, все это работает в реальном времени с качеством лучших аппаратных гитарных процессоров на примитивном персональном компьютере с Pentium 200, оснащенном недорогой звуковой картой. Прослушать впечатляющие результаты моих экспериментов с подобным программным обеспечением вы можете по адресу www.geocities.com/SilliconValley/Pines/7899 (файлы в формате RA, MP3).