Ο ήχος υπολογιστών είναι μια από τις πιο παραβλεφθείσες πτυχές της αγοράς υπολογιστών. Με λίγες πληροφορίες από τους κατασκευαστές, οι χρήστες έχουν έναν σκληρό χρόνο να υπολογίζουν ακριβώς τι παίρνουν. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τα βασικά του ψηφιακού ήχου και οι προδιαγραφές ενδέχεται να αναφέρονται. Επιπλέον, θα εξετάσουμε μερικά από τα πρότυπα που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή των στοιχείων.
Ψηφιακός ήχος
Όλος ο ήχος που εγγράφεται ή παίζεται μέσω ενός συστήματος υπολογιστή είναι ψηφιακός, αλλά όλος ο ήχος που αναπαράγεται από ένα σύστημα ηχείων είναι αναλογικός. Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο μορφών εγγραφής παίζει σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό της ικανότητας επεξεργαστών ήχου.
Ο αναλογικός ήχος χρησιμοποιεί μια μεταβλητή κλίμακα πληροφοριών για να προσπαθήσει να αναπαράγει καλύτερα τα αρχικά ηχητικά κύματα από την πηγή. Αυτό μπορεί να προκαλέσει μια πολύ ακριβή εγγραφή, αλλά η καταγραφή αυτή υποβαθμίζεται μεταξύ των συνδέσεων και των γενεών των εγγραφών. Η ψηφιακή καταγραφή λαμβάνει δείγματα από τα ηχητικά κύματα και τα καταγράφει ως μια σειρά από δυαδικά ψηφία (αυτά και μηδενικά) που προσεγγίζουν καλύτερα το πρότυπο κύματος. Αυτό σημαίνει ότι η ποιότητα της ψηφιακής εγγραφής θα διαφέρει ανάλογα με τα bit και τα δείγματα που χρησιμοποιούνται για την εγγραφή, αλλά η απώλεια ποιότητας είναι πολύ μικρότερη μεταξύ του εξοπλισμού και των γενεών εγγραφής.
Bits και δείγματα
Όταν εξετάζετε τους επεξεργαστές ήχου και ακόμη και τις ψηφιακές εγγραφές, οι όροι των δυαδικών ψηφίων και του KHz θα εμφανιστούν συχνά. Αυτοί οι δύο όροι αφορούν τον ρυθμό δειγματοληψίας και τον ορισμό του ήχου που μπορεί να έχει μια ψηφιακή εγγραφή. Υπάρχουν τρία πρωταρχικά πρότυπα που χρησιμοποιούνται για τον εμπορικό ψηφιακό ήχο: 16-bit 44KHz για CD Audio, 16-bit 96KHz για DVD και 192KHz 24bit για DVD-Audio και μερικά Blu-ray.
Το βάθος των δυαδικών ψηφίων αναφέρεται στον αριθμό των δυαδικών ψηφίων που χρησιμοποιούνται στην εγγραφή για τον προσδιορισμό του εύρους του ηχητικού κύματος σε κάθε δείγμα. Έτσι, ένα ρυθμό bit 16 bit θα επέτρεπε μια σειρά 65.536 επιπέδων ενώ ένα 24-bit επιτρέπει 16.7 εκατομμύρια. Ο ρυθμός δειγματοληψίας προσδιορίζει τον αριθμό των σημείων κατά μήκος του ηχητικού κύματος που λαμβάνουν δείγματα σε διάστημα ενός δευτερολέπτου. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των δειγμάτων, τόσο πιο κοντά θα είναι η ψηφιακή αναπαράσταση στο αναλογικό ηχητικό κύμα.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι ο ρυθμός δειγματοληψίας είναι διαφορετικός από ένα bitrate. Το Bitrate αναφέρεται στη συνολική ποσότητα δεδομένων που επεξεργάζεται στο αρχείο ανά δευτερόλεπτο. Αυτός είναι ουσιαστικά ο αριθμός των δυαδικών ψηφίων που πολλαπλασιάζονται με το ρυθμό δειγματοληψίας και στη συνέχεια μετατρέπονται σε bytes ανά καναλιού. Μαθηματικά, δηλαδή (bits * channel rate * channels) / 8 . Έτσι, ο ήχος CD που είναι στερεοφωνικός ή δύο κανάλια θα είναι:
(16 bit * 44000 ανά δευτερόλεπτο * 2) / 8 = 192000 bps ανά κανάλι ή bitrate 192kbps
Με αυτή τη γενική κατανόηση, τι ακριβώς πρέπει να προσέξετε κατά την εξέταση των προδιαγραφών ενός επεξεργαστή ήχου; Γενικά, είναι καλύτερο να αναζητήσετε ένα ικανό σε ποσοστά δειγματοληψίας 96 kHz σε 16 bit. Αυτό είναι το επίπεδο ήχου που χρησιμοποιείται για τα κανάλια ήχου surround 5.1 σε ταινίες DVD και Blu-ray. Για όσους αναζητούν τον καλύτερο ορισμό ήχου, οι νέες λύσεις 192KHz 24-bit προσφέρουν μεγαλύτερη ποιότητα ήχου.
Αναλογία σήματος προς θόρυβο
Μια άλλη πτυχή των στοιχείων ήχου που θα συναντήσουν οι χρήστες είναι ένας λόγος σήματος προς θόρυβο (SNR). Αυτός είναι ένας αριθμός που αντιπροσωπεύεται από ντεσιμπέλ (dB) για να περιγράψει την αναλογία ενός ακουστικού σήματος σε σύγκριση με τα επίπεδα θορύβου που παράγονται από το ηχητικό στοιχείο. Όσο υψηλότερη είναι η αναλογία σήματος προς θόρυβο, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα ήχου. Ο μέσος άνθρωπος γενικά δεν μπορεί να διακρίνει αυτόν τον θόρυβο εάν το SNR είναι μεγαλύτερο από 90dB.
Πρότυπα
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά πρότυπα όταν πρόκειται για ήχο. Αρχικά, υπήρχε το ηχητικό πρότυπο AC'97 που αναπτύχθηκε από την Intel ως μέσο τυποποιημένης υποστήριξης για υποστήριξη ήχου 16 καναλιών 96KHz για έξι κανάλια απαραίτητα για υποστήριξη ήχου DVD 5.1. Από τότε, έχουν υπάρξει νέες προόδους στον ήχο χάρη στις μορφές βίντεο υψηλής ευκρίνειας όπως το Blu-ray. Για την υποστήριξη αυτών, αναπτύχθηκε ένα νέο πρότυπο Intel HDA. Αυτό επεκτείνει την υποστήριξη ήχου για έως οκτώ κανάλια 192KHz 30 bit που είναι απαραίτητα για υποστήριξη ήχου 7.1. Τώρα, αυτό είναι το πρότυπο για το υλικό που βασίζεται στην Intel, αλλά τα περισσότερα προϊόντα AMD που χαρακτηρίζονται ως 7.1 ήχου υποστήριξη μπορούν επίσης να επιτύχουν αυτά τα ίδια επίπεδα.
Ένα άλλο παλαιότερο πρότυπο που μπορεί να αναφέρεται είναι συμβατό με Sound Blaster 16 bit. Το Sound Blaster είναι μια μάρκα καρτών ήχου που δημιουργούνται από την Creative Labs. Το Sound Blaster 16 ήταν μία από τις πρώτες μεγάλες κάρτες ήχου που υποστηρίζουν το ρυθμό δειγματοληψίας 16 kHz 44 KHz για ήχο υπολογιστή ποιότητας CD-Audio. Το πρότυπο αυτό είναι χαμηλότερο από αυτό των νεότερων προτύπων και σπάνια αναφέρεται πλέον.
EAX ή Περιβαλλοντική Audio Extensions είναι ένα άλλο πρότυπο που αναπτύχθηκε από την Creative Labs. Αντί για μια συγκεκριμένη μορφή ήχου, πρόκειται για ένα σύνολο επεκτάσεων λογισμικού που τροποποιούν τον ήχο για την αναπαραγωγή των επιδράσεων συγκεκριμένων περιβαλλόντων. Για παράδειγμα, ο ήχος που αναπαράγεται σε έναν υπολογιστή μπορεί να σχεδιαστεί για να ακούγεται σαν να έπαιζε σε μια σπηλιά με πολλές ηχώ. Η υποστήριξη για αυτό μπορεί να υπάρχει είτε σε λογισμικό είτε σε υλικό. Εάν αποδίδεται σε υλικό, χρησιμοποιεί λιγότερους κύκλους από την CPU.
Η κατάσταση με το EAX έγινε πιο περίπλοκη με τα λειτουργικά συστήματα Windows από την Vista. Ουσιαστικά, η Microsoft μετατόπισε μεγάλο μέρος της υποστήριξης ήχου από το υλικό προς την πλευρά του λογισμικού, προκειμένου να υπάρξει μεγαλύτερο επίπεδο ασφάλειας στο σύστημα. Αυτό σημαίνει ότι πολλά παιχνίδια που χειρίστηκαν τον ήχο EAX στο υλικό, αντιμετωπίζονταν τώρα από τα στρώματα του λογισμικού. Πολλά από αυτά έχουν αντιμετωπιστεί από ενημερώσεις λογισμικού στους οδηγούς και τα παιχνίδια, αλλά υπάρχουν μερικά παλαιότερα παιχνίδια που δεν θα μπορούν πλέον να χρησιμοποιήσουν τα εφέ EAX.Ουσιαστικά, όλα έχουν μεταφερθεί στα πρότυπα OpenAL καθιστώντας την EAX πολύ σημαντική για τα παλαιότερα παιχνίδια.
Τέλος, ορισμένα προϊόντα ενδέχεται να φέρουν το λογότυπο THX. Πρόκειται ουσιαστικά για πιστοποίηση ότι η THX Laboratories θεωρεί ότι το προϊόν πληροί ή υπερβαίνει τις ελάχιστες προδιαγραφές τους. Απλά θυμηθείτε ότι ένα πιστοποιημένο προϊόν THX δεν θα έχει αναγκαστικά καλύτερη απόδοση ή ποιότητα ήχου από αυτό που δεν το κάνει. Οι κατασκευαστές πρέπει να πληρώσουν τα εργαστήρια THX για τη διαδικασία πιστοποίησης.
