Мультимедиа

звука, и, как правило, это функции HRTF (Head  Related  Transfer  Function),

посредством которых наши органы слуха совместно  с соответствующими  центрами

головного  мозга  определяют  местоположение   источника   звука.   Качество

реализации 3D-позиционирования в A3D и DS3D схожи, хотя  существует  мнение,

что позиционирование  звука  в  вертикальной  плоскости  реализовано  в  A3D

лучше.

    Так  в  чем  же  разнятся  подходы  Aureal  и   Creative   к   имитации

взаимодействия  звука  с  окружающей  средой?  Различия  корнями  уходят   в

университетскую науку США. Упомянутый выше Дик Мур  разрабатывал  методы,  с

помощью которых можно точно вычислить  все  необходимые  параметры  звука  в

зависимости от физических свойств среды. Джон Чоунинг  пошел другим путем,  и

основой его метода моделирования акустической среды стал  учет  особенностей

восприятия  звука человеком. Фирма Aureal выбрала  первый путь, а  Creative  –

второй.

    Реализацией подхода фирмы Aureal является технология WaveTracing,  суть

которой заключается в проведении анализа  упрощенной  геометрии  окружающего

пространства  и расчете в  режиме  реального  времени  путей  распространения

звуковых  волн, их отражения и поглощения в пассивных  объектах  акустической

среды. У этой технологии есть и недостатки. Прежде всего,  она  по  понятным

причинам  требует больших вычислительных ресурсов. Существуют также  проблемы

и с качеством, достижимым в реальных условиях. Дело в  том,  что  алгоритмы,

применяемые  в  WaveTracing,  используют  только  ранние  отраженные  звуки,

напрочь отбрасывая их рассеянные остатки (diffuse tail),  играющие  огромную

роль  в акустическом представлении пространства. И это  зачастую  приводит  к

явно  слышимым артефактам.

    Технология EAX от Creative использует  для   моделирования  акустических

свойств среды некую обобщенную  модель  (прежде  всего,  реверберации),  при

этом  заранее создаются так  называемые  пресеты,  содержащие  в  себе  набор

параметров  звука для каждого типа  среды.  Creative  руководствовалась,  по-

видимому, следующими соображениями. Широко известно,  что  в  кинематографии

(кстати, вспомните об опыте создания  звуковых студий для Голливуда,  который

имеет E-mu) звук практически никогда не записывается сразу  при  съемках,  а

добавляется позже в студийных условиях. И  дело  не  только  в  том,  что  на

натуре  трудно получить высокое качество.  В  искусстве  всегда  присутствует

некоторая доля условности, более того, она  даже  необходима  для  увеличения

степени воздействия на зрителя. Например, по замыслу  режиссера  необходимо,

чтобы в какой-то момент на плотном звуковом фоне (шум автомобилей и  т.  п.)

стало отчетливо слышаться тиканье  часов. В жизни  такого  не  бывает.  А  по

сюжету  фильма  –  надо.  Естественно,  звуковой  фон  и  часы  записываются

отдельно, а  потом  сводятся  воедино  нужным  способом.  Все  вышесказанное

относится и к компьютерным играм, которые  в своих лучших  проявлениях,  типа

"Half-Lifе",  уже  относятся  скорее  к   категории   интерактивных   игровых

компьютерных  фильмов.  Раз  так,  то  зачем  заниматься   расчетами   путей

прохождения звука в виртуальной  акустической  среде,  когда  можно,  как  в

кинематографии,  использовать  заранее   подготовленную   высококачественную

модель.  Результат,  утверждает  Creative,   не   хуже,   чем   обеспечивает

WaveTracing, а во многих случаях и лучше.  Не все с этим  согласны,  и  такой

подход  обычно критикуется за отсутствие интерактивности.

    Справедливости ради, необходимо  упомянуть компанию QSound,  которая   не

смогла  возвести   свою   крепость,   но   хорошо   подготовленные   позиции

оборудовала. Компания предлагает целое семейство API (как  полноценных,  так

и для очень специфических применений) под  названиями  Q3D,  QMSS,  QSoft3D,

Qmixer  и  др.,  алгоритмы  работы  которых  основываются  не   столько   на

формальных (прежде всего, математических) методах, сколько  на  результатах,

полученных  при прослушивании  тестовых  последовательностей  звуков  большим

числом  людей (называется  цифра,  превышающая  500  тысяч).  Однако  влияние

QSound на компьютерном рынке не очень  велико. Чтобы больше  к  фирме  QSound

не  возвращаться, упомяну, что ее технология  реализована  в  аудиопроцессоре

VLSI Thunderbird  128  –  мощном  DSP,  применяемом  фирмой  Aztech  Labs  в

звуковой  плате Aztech Labs PCI 386DSP.

    Борьба конкурирующих API проявилась  в ожесточенной конкуренции звуковых

карт,  их  поддерживающих.  Каждый  производитель  стремился  занять  место,

которое занимала в свое время легендарная Sound Blaster. 

Creative или Aureal? 

      Как  сказано  выше,  производители   аудиокарт  вступили  в  борьбу  за

доминирующее  место в индустрии,  когда-то  принадлежащее  Sound  Blaster,  а

ныне  свободное.  API  A3D   от   Aureal,   поддерживаемый   многочисленными

аудиокартами  от разных  производителей  на  основе  фирменного  чипа  Vortex

AU8820 (например, Diamond Sonic Impact S90), какое-то время   пребывал  почти

в гордом одиночестве на рынке, и, порой, казалось,  что  именно  A3D  станет

стандартом 3D-звука в  отрасли.  Между  тем,  приверженцы  Creative  ожидали

возвращения Господаря. И он не заставил себя ждать.

      К моменту выхода микросхемы EMU10K1 компания  Aureal  уже  заканчивала

подготовку  следующего поколения своих чипов - AU8830 (Vortex 2), поэтому  на

рынке оба чипсета и карты на них  появились  почти  одновременно.  EMU10K1  и

AU8830   -   принципиально   разные   микросхемы.   EMU10K1   –   то   легко

модернизируемый  программно  DSP   (Digital   Signal   Processor   –цифровой

сигнальный  процессор),  содержащий   2   млн.   транзисторов,   с   пиковой

производительностью, сравнимой с производительностью Pentium  90,  полностью

выделенного под обработку звука, то есть около 1000 MIPS  (для  справки:  SB

AWE64  имел  производительность  36  MIPS).   AU8830   (Vortex   2)   –   то

специализированная  звуковая микросхема  (ASIC)  с  аппаратно  реализованными

функциями,  код  которых  невозможно   изменить.   Она   содержит   3   млн.

транзисторов  и имеет  производительность  600  MIPS  в  собственной  системе

команд, а если привести ее к производительности DSP – где-то на уровне  800-

1200 MIPS. Такой разброс значений получается  потому,  что  до  сих  пор   нет

единого мнения о  том,  как  же  подсчитывать  производительность.  Звуковые

карты на основе EMU10K1 с августа 1998 года  выпускают  Creative  (семейство

Sound Blaster  Live!)  и  ее  подразделение  E-mu  (семейство  APS  -  Audio

Production Studio), а самым  распространенным  представителем  клана  AU8830

(Vortex 2) является Diamond Monster Sound II MX300, поступившая  на  рынок  в

декабре 1998 года.

      Карты  получились  такими  разными,  что  иногда   обозреватели   даже

позиционируют их в разных секторах рынка. Правда, сами  Creative  и  Diamond

Multimedia так не делают.  Мы  не  будем   глубоко  вдаваться  в   технические

характеристики  этих  изделий,  так  как  об  этом  писалось   неоднократно.

Воспроизведение и запись цифрового звука в  SB  Live!  и  MX300  реализованы

очень качественно. Частота дискретизации  до 48 кГц,  соотношение  сигнал/шум

на  уровне 96 дБ,  MX300  дополнительно  оснащена  аппаратным  десятиполосным

эквалайзером, применение которого, однако, ухудшает  соотношение  сигнал/шум

чуть  ли не на 20 дБ. Качество музыкального синтеза,  реализованного  в  этих

картах  по одному принципу - с помощью банков инструментов  формата  SF2  для

SB Live!, DLS 1.0 или  ARL  для  MX300,  загружаемых   в  оперативную  память

компьютера, - очень сильно отличается. Если у SB Live! оно  считается  одним

из  лучших в отрасли, то у MX300 качество просто никакое. Существует  парочка

банков  от независимых  разработчиков,  с  которыми  MX300  звучит  несколько

лучше, но принципиально ситуацию это не меняет.

      Несколько слов о позиционируемом  3D-звуке и имитации  звуковой  среды.

MX300 на сегодняшний  день  позиционирует   источники  звука  в  вертикальной

плоскости более четко,  чем  SB  Live!,  и  мы  об  этом  уже  упоминали.  С

позиционированием в горизонтальной плоскости  положение  ближе  к  паритету.

Звуковая  среда ярче имитируется звуковой картой SB  Live!,  хотя  и  не  без

недостатков. В частности,  при  переходе  из  помещения  в  помещение  смена

пресетов  происходит слишком резко (впрочем,  претензии,  может  быть,  стоит

адресовать  не фирме  Creative,  а  производителям  игр).  Звуковая  картина,

создаваемая MX300, не очень  убедительна.  Все-таки  технология  WaveTracing

еще очень молода, хотя АPI A3D существует значительно дольше,  чем  EAX.  Но

за  спиной EAX – весь опыт киноиндустрии  по работе со  звуком,  а  технология