|
СПЕЦІАЛЬНІ ПАРТНЕРИ ПРОЕКТУ BEST CIOОпределение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях Человек годаКто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка. Продукт годаНаграды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары |
Тестирование интегрированного звука Intel HD Audio
Автор – Тарас Олейник, 6 октября 2004 г.
Часть первая, философская Вопрос, как звучит HD Audio, сейчас достаточно актуален в сообществе энтузиастов аудио на ПК. Цифры спецификаций а-ля 32-bit/192 kHz привлекают особое внимание тех, кто еще несколько лет назад мечтал о плате, поддерживающей стандарт 24-bit/96 kHz, а обещание доступного и качественного декодирования Dolby Digital и Dolby Pro Logic IIx не может не радовать любителей домашнего кинотеатра.
Но прежде чем мы перейдем непосредственно к тестам кодеков HD Audio, доступных на сегодняшний день, хотелось бы обсудить несколько более абстрактных вопросов, связанных с качеством звука вообще, компьютерного звука в особенности и интегрированного звука в частности. И для начала неплохо было бы выяснить, что, собственно, подразумевается под "качественным звуком"? Этот вопрос далеко не так прост, как может показаться на первый взгляд. Даже среди приверженцев Hi-Fi и Hi-End до сих пор на него нет однозначного ответа -- есть только несколько весьма расплывчатых формулировок. Согласно одной из них, например, наилучшим образом звучит та система, которая наиболее достоверно и близко к оригиналу воспроизводит высококачественную запись. Но, не вдаваясь в дискуссии о возможностях современной звукозаписи, даже с таким не слишком жестким определением многие могут не согласиться и предпочтут вырабатывать собственные критерии качества звучания и следовать им. "Разброд и шатания" в мире аудио объясняются исключительно большой субъективностью восприятия звука. Разный слух, разные вкусы и даже разные взгляды на мир делают невозможным создание идеальной электроакустической системы, звучание которой удовлетворило бы всех без исключения. Но отсутствие четких критериев того, какой полагается быть хорошей системе, еще не означает, что нельзя сформулировать требования, каким не должно быть звучание, претендующее на звание качественного. Например известно, что такая система, грубо говоря, не должна шуметь, а также в большой степени искажать или окрашивать входной сигнал. Более того, существуют средства объективного контроля, позволяющие с достаточной точностью проверить соответствие испытуемой системы перечисленным требованиям, -- речь идет о технических измерениях и тестах. Вместе с тем в случае звуковых систем для ПК задача тестера значительно усложняется. Большинство пользователей, приобретающих современные звуковые платы, не ограничивается исключительно прослушиванием музыки, а для многих из них такая задача вообще вторична. С самого начала звуковые возможности компьютеров активно использовались для озвучивания игрового процесса в компьютерных играх, более того, целый ряд технологий, относящихся к весьма обширному понятию "трехмерное звучание", был разработан сугубо для игр. А с ростом популярности домашних кинотеатров на первый план вышли функции декодирования и воспроизведения многоканального звука, и особое внимание здесь должно уделяться операциям тонкой настройки n-канальной системы для получения стабильного и выразительного эффекта окружающего звучания. Таким образом, помимо вопросов качества звучания при воспроизведении музыки, приходится оценивать также массу дополнительных факторов, большинство из которых довольно трудно формализовать. К таковым, например, относятся качество реализации позиционирования звука в трехмерном игровом пространстве -- из-за большого разнообразия технологий, реализующих концепцию 3D-звука, для каждой из игр оно может значительно отличаться, особенно в зависимости от используемой акустической системы -- наушники, стерео- либо многоканальная акустика. Для каждой звуковой платы характерна своя величина пресловутого "эффекта присутствия", или степень вовлеченности пользователя в игровой процесс либо сюжет фильма, что также довольно трудно оценить по причине исключительной субъективности этих критериев. И уж совсем "все плохо", когда речь заходит об интегрированном звуке. Как уже говорилось, среди АС'97-кодеков можно встретить устройства с диаметрально противоположным качеством звучания. Но и это еще не все. Один и тот же кодек, будучи интегрированным на разные материнские платы, может показать разные результаты в одних и тех же измерениях. Объясняется это просто: многослойная материнская плата со сверхвысокой плотностью размещения на ней компонентов, работающих в широком диапазоне частот и получающих питание от одного и того же источника, -- не лучшее окружение для устройства, которое претендует на высокую достоверность воспроизведения звука. Разного рода шумы и наводки попадают в аудиотракт по цепям питания или за счет электромагнитных излучений и являются, пожалуй, наиболее раздражающим фактором даже для пользователей, далеких от аудиофильских запросов. Кто из нас не слышал в наушниках, включенных в интегрированный кодек, помех, вызванных перемещением мыши, чтением данных с накопителя или другими внутренними процессами в ПК? Все это следствия непродуманного размещения микросхемы кодека, ее недостаточной помехозащищенности или же нестабильности цепей питания системы. В то же время иногда раздражающие шумы могут быть сведены к минимуму самим пользователем без каких-либо дополнительных затрат. Автору неоднократно приходилось устранять банальнейшую причину высокого уровня шума большинства звуковых плат --открытые, но неиспользуемые аналоговые входы. Делается это элементарно -- необходимо запустить приложение "Регулятор уровня", зайти в его меню, выбрать пункт Свойства и отметить к отображению все входы, присутствующие в окне в режиме Воспроизведение. Далее те из них, которые применяются редко или не задействуются вообще (а к таковым чаще всего относятся Mic-ro-phone, Line In, AUX In, TAD In, CD Audio и пр.), надо просто отключить, проставив соответствующие отметки "Откл." в микшере. С помощью этой нехитрой операции уровень шума иногда удается понизить в несколько раз.
Часть вторая, технократическая Согласно большинству пособий по конструированию и наладке электроакустических систем, среди множества параметров можно выделить несколько требований, соответствие которым позволяет системе претендовать на качественный звук. Точнее говоря, само соответствие еще ничего не гарантирует -- а вот его отсутствие однозначно исключает хорошее звучание. Остановимся на каждом из них подробно. АЧХ, амплитудно-частотная характеристика, точнее величина ее неравномерности, -- представляет собой зависимость передаточного коэффициента системы от частоты сигнала. Измеряется в децибелах в пределах номинального диапазона частот, для звуковых плат это участок 20 Hz -- 20 kHz. Чаще всего у современных кодеков нет проблем с равномерностью данной характеристики, но иногда на графике видны незначительные неравномерности в области высоких частот -- они являются следствием некачественного low-pass фильтра и/или работы алгоритмов передискретизации, и хотя сами по себе эти "неровности" на слух практически незаметны, их наличие может быть свидетельством других, более серьезных проблем. КНИ, коэффициент нелинейных искажений. Нелинейные искажения проявляются в виде новых спектральных компонентов сигнала на выходе устройства, отсутствующих на входе. Если на вход электроакустической системы подан синусоидальный (моногармонический) сигнал, то на выходе возникают дополнительно высшие гармоники с частотами, кратными частоте входного сигнала. На слух они воспринимаются как искажения тембра голоса либо инструментов. Несмотря на то что данный коэффициент выражается в численном виде (в децибелах или процентах), чаще всего бывает полезным взглянуть на спектрограмму выходного сигнала. Тонкость заключается в следующем: возникающие паразитные гармоники можно разделить на четные (2, 4, 6) и нечетные (3, 5). При этом преобладание в выходном сигнале четных гармоник, даже с относительно высоким уровнем, на слух гораздо приятнее и музыкальнее, чем большой процент нечетных. Для звуковых плат, впрочем, предпочтительнее было бы минимизировать любые нелинейные искажения для достижения высокой достоверности воспроизведения. Уровень шума -- это уровень фонового сигнала на выходе системы при отсутствии сигнала на входе. Опять же, стоит отметить, что данный параметр не полностью отображает субъективную "шумность" устройства как таковую, поскольку человек может не замечать монотонного равномерно распределенного шума невысокой громкости (воспринимающегося как шипение и легко маскируемого музыкальным сигналом), но крайне чувствителен к шумам с выраженными пиками в спектре или переменной амплитудой. Учитывая то, что при отсутствии входного сигнала добиться "полной тишины" на выходе конструктивно несложно (с помощью гейта), данный показатель обычно измеряется одновременно с подачей шумового сигнала минимальной амплитуды (дизеринг). ДД, динамический диапазон. Определяется разностью между уровнем шума (точнее, уровнем минимально допустимого сигнала) и максимальным уровнем сигнала, при котором искажения не выходят за рамки допустимых значений. Из-за схожей методики измеренная величина не слишком отличается от предыдущего параметра. Если же имеет место существенная разница, значит, нужно подробнее рассмотреть показания, обратив внимание на спектрограммы. ИМД, интермодуляционные искажения. Представляют собой разновидность нелинейных искажений. При подаче на вход одновременно двух различных синусоидальных сигналов на выходе, кроме этих частот, появляются их высшие гармоники и комбинационные компоненты с частотами, равными сумме и разности любых гармоник каждого из сигналов, подведенных ко входу. Так как частоты входных сигналов теоретически могут быть какими угодно, то и методик измерения данной величины существует большое множество. При этом на звуковых платах и кодеках, выполняющих внутреннюю передискретизацию входного сигнала в частоту сэмплирования 48 kHz, выбор в качестве тестовых сигналов частот вблизи верхней границы диапазона может привести к непомерно высоким измеренным значениям данного параметра, что не подтверждается на слух. Взаимопроникновение стереоканалов -- амплитуда наведенного сигнала в одном из каналов при подаче номинального сигнала в другом. Обычно характеризуется обратной величиной, измеряемой в децибелах. На слух высокие показатели данного параметра ощущаются как снижение пространственного разрешения системы, "замыливание", размытие позиций виртуальных источников звука на стереопанораме. Помимо вышеперечисленных, существуют также другие важные параметры электроакустических систем -- переходные, импульсные и прочие характеристики, но в случае звуковых плат уже этот набор может считаться необходимым и достаточным -- после успешного прохождения системой всех измерений и отнесения ее по результатам к одному из классов можно приступать к прослушиванию.
Часть третья, аудиофильская Как мы уже говорили, высокие показатели технических измерений могут не гарантировать хорошего звучания системы. Несмотря на существование большого количества измерительных методик, претендующих на объективность, многие аудиофильские издания предпочитают вообще не применять их, целиком и полностью полагаясь на прослушивание и оценивание методом экспертных оценок. Но прослушивать системы, равно как и измерять их технические параметры, можно различными способами. Одним из наиболее распространенных и доказавших свою действенность является сравнительный метод, когда воспроизведение одной и той же записи быстро переключается между оцениваемыми системами. При кажущейся простоте этого метода у него есть несколько "подводных камней", о которых нужно помнить при организации прослушивания современных звуковых плат, ведь здесь речь идет о достаточно тонких нюансах звучания. Первое обязательное условие, которое необходимо строго соблюдать, -- это установка одинаковых уровней громкости для сравниваемых систем. Давно доказано, что из двух систем со схожим характером, но разным уровнем звучания слушатель обязательно выберет именно ту, что звучит громче другой. Для обеспечения равной громкости двух плат стоит предварительно выставить их с помощью третьего устройства, выполняющего роль индикатора уровня. Существенным недостатком экспертного метода является субъективное отношение экспертов к тому или иному продукту, возникающее еще до проверки его звучания в силу различных факторов -- именитости производителя, удачной рекламной "раскрутки" продукта или, скажем, его высокой стоимости. Влияние этих факторов подчас столь сильно, что ставит под сомнение результаты тестов, если они не были проведены "слепым" методом -- т. е. в ходе тестирования эксперты не должны знать, какая именно из систем играет в данный момент, а ссылаться лишь на их условные, абстрактные имена -- "система 1", "система 2" и т. д. Наконец, не стоит забывать об одном из основных правил аудиотехники, правиле цепочки -- любая система звучит ровно настолько, насколько звучит ее наименее качественное звено. Поэтому не надо пытаться сравнивать между собой -аудиокарты с помощью акустической системы или наушников низкого качества. Напротив, для обеспечения большей точности сравнения все элементы звуковоспроизводящей цепи -- соединительные кабели, усилитель, акустическая система -- должны быть заведомо более высокого класса, нежели оцениваемые звуковые платы. Например, некоторые тестовые лаборатории для быстрого переключения между сравниваемыми звуковыми платами используют бюджетные микшерные пульты. Между тем качество таких устройств обычно ниже, нежели у современных аудиокарт, и может нивелировать и без того небольшую разницу между звучанием разных кодеков. Таким образом, для обеспечения скорости переключения, а также точности и повторяемости результатов сравнительных прослушиваний необходимо применение либо специальных механических коммутаторов, либо микшерных пультов профессионального качества. По этой же причине, кстати, на роль акустических систем для прослушивания и сравнения звуковых плат часто выбирают студийные мониторные системы, характеризующиеся высокой достоверностью, нейтральностью, линейностью и подробностью передачи материала. Других видов прослушивания, равно как и проблемы отбора высококачественных записей для них, мы касаться не будем. Каждый аудиофил со стажем знает, что для полноты оценки системы и вынесения окончательного вердикта к характеру ее звучания необходимо привыкнуть, а этот процесс может занять некоторое время. Кроме того, здесь оказываются чрезвычайно сильны зависимости от субъективных пристрастий конкретного человека, поэтому такое исследование уже выходит за рамки Тес-товой лаборатории. Все вышеизложенное относилось прежде всего к прослушиваниям с помощью музыкального материала. Однако, как мы уже говорили, функции современных звуковых плат этим не ограничиваются, и для выведения полной оценки устройства необходимо проводить также исследования качества позиционирования трехмерного звука в играх и окружающего звучания при просмотре фильмов. Но из-за отсутствия средств объективного контроля и значительной сложности выполнения сравнительного тестирования (главная проблема -- быстрое переключение между несколькими источниками) эти оценки бывают обычно весьма недостоверны, что заставляет отказаться от проведения подобных тестов.
Часть четвертая, тестовая Несмотря на то что спецификации Intel High Definition Audio под кодовым именем Azalia в черновых вариантах существовали уже довольно продолжительное время, на сегодняшний день на материнских платах нам встречались лишь несколько кодеков HD Audio. Это продукты от Realtek (ALC880 и ALC861) и C-Media (CMI9880). Мы решили сравнить каждый из них с наиболее популярными кодеками стандарта АС'97 и самыми распространенными звуковыми картами предыдущего и последнего поколения, чтобы воочию убедиться в существовании разницы между ними. Тестовый стенд включал в себя звуковую плату Terratec DMX6FireLT, с помощью которой производилась -запись. В роли тестового пакета выступила программа RightMark Audio-Analyzer версии 5.4. Учитывая, что на сегодняшний день 99,9% звукового контента существует в формате 16-bit/44 kHz, мы публикуем тесты только в этом режиме. Для прослушивания кодеков использовались наушники K-66 компании AKG Acoustic, подключавшиеся непосредственно к выходному разъему аудиоустройства. И еще один момент. Как мы уже говорили, с выходом архитектуры Micro-soft UAA появилась альтернатива -- использовать базовый универсальный драйвер от Microsoft или специализированный драйвер от разработчика. Мы протестировали устройства для обоих случаев и обнаружили, что зачастую драйверы от производителей дают более качественный звук, поэтому публикуем результаты именно для них. Realtek ALC880. Продукция компании Realtek всегда пользовалась завидной популярностью у производителей материнских плат, а АС'97-кодек ALC650, несмотря на далеко не рекордные показатели измерений, может по праву считаться хитом продаж. Его восьмиканальная версия, ALC850, появилась относительно недавно, но уже встречается на материнских платах последнего поколения. Для сравнения мы также взяли результаты одного из самых качественных АС'97-кодеков -- Analog Devices AD1980. Кстати, компания-разработчик обещает представить собственную HD Audio-версию в самом ближайшем будущем. Итак, что можно сказать по итогам измерений? Прежде всего обращают на себя внимание результаты AD1980 -- похоже, он так и остался непревзойденным. ALC880 демонстрирует некоторое улучшение ряда параметров по сравнению с ALC650, а вот восьмиканальный АС'97-кодек ALC850 выглядит на общем фоне гораздо хуже. Видимо, интеграция 7.1-канального звука в стандарт АС'97 не прошла "без последствий"... Но перейдем к самому интересному -- сравнению HD Audio-кодека ALC880 со звуковыми платами. Увы, и здесь нас ожидает разочарование -- ALC880 по всем показателям "недотягивает" даже до "старичка" SB Live!, не говоря уже о более новых и качественных платах. Экспресс-прослушивание с помощью наушников выявило сильную зависимость кодека от корректности его интеграции на материнскую плату. Так, на плате Albatron PX915P PRO в наушниках отчетливо прослушивались помехи от других компонентов ПК, а вот на Intel D925XCV их выявлено не было. Все это еще раз подтверждает высказанное выше мнение о том, что в общем случае говорить о звучании конкретного кодека без учета его интеграции на конкретную материнскую плату... скажем так -- не совсем правильно.
Realtek ALC861. Этот кодек -- самый загадочный участник нашего тестирования, так как на сайте производителя никакой информации о нем нет. Тем не менее он встречается на материнских платах компании ASUS (в частности -- на P5AD2/P5GD1), видимо, как временная замена продукции Analog Devices, традиционно используемой ASUS. Результаты измерений ALC861 нас порадовали, хоть и не во всем. Несмотря на гораздо лучшие по сравнению с устройствами предыдущего поколения показатели шумности, динамического диапазона, нелинейных искажений и взаимопроникновения стереоканалов, все еще сохраняется небольшая неравномерность АЧХ. В целом -- немного лучше уровня SB Live!, но чуть слабее звуковых карт последнего поколения. Если учесть, что такое качество звучания предлагается для интегрированного на материнскую плату (т. е. фактически бесплатного) звукового решения, то остается только порадоваться за компанию Realtek, доказавшую, что она действительно способна создавать весьма и весьма достойные продукты в области мультимедиа. Непонятно лишь, почему о существовании столь качественного устройства сама компания умалчивает -- спишем это на спешку при выпуске продукта. В любом случае, такие результаты однозначно требуют дополнительного исследования, а точнее -- прослушивания. По сравнению с картой Terratec Aureon 7.1 Space, обладающей очень качественным и прозрачным звучанием, ALC861 звучал более глухо и "ватно", особенно отмечалось экспертами снижение подробности на верхних частотах. Проявляется это как обеднение тембров перкуссионных и других инструментов с выраженной атакой -- в тестовых композициях на Aureon 7.1 Space гораздо мелодичнее и музыкальнее звучат тарелки и акустическая гитара. Кроме того, у этой платы лучше "прорисовка", т. е. пространственное разрешение. В итоге, после первого сравнительного прослушивания был вынесен однозначный вердикт -- HD Audio-кодек Realtek ALC861 уступает в качестве звучания плате Terratec Aureon 7.1 Space. Этот вывод хорошо согласуется с результатами измерений. Ну а что же выявило сравнение с платами бюджетного уровня? В роли второго оппонента выступала "народная" звуковая плата Creative SB Live! 5.1, и по результатам прослушивания можно сказать, что разницу в звучании этих двух устройств обнаружить достаточно затруднительно. Все же звук ALC861 в области верхних частот показался нам немного мягче, но этот нюанс слишком тонок, чтобы на слух можно было "опознать" звучание одного из устройств. В итоге -- "боевая ничья". А учитывая, что речь идет о сравнении выделенной звуковой карты и интегрированного звука, приходим к однозначному выводу -- карте SB Live! 5.1 явно пора "на покой". По крайней мере, использовать ее вместо ALC861 для получения более качественного звучания смысла не имеет. Стоит также отметить еще один немаловажный момент. При сравнении воспроизведения через драйвер Mi-crosoft UAA и "родной" драйвер от разработчиков преимущество последнего в качестве звучания было слишком очевидно. Применение универсального драйвера значительно снижало выходной уровень устройства, а когда регуляторы громкости устанавливались в максимальные позиции, отчетливо прослушивались сильные искажения сигнала. Немного поразмыслив, мы пришли к выводу, что, видимо, драйвер от Microsoft "не умеет" управлять встроенным буферным усилителем на выходе кодека, тогда как драйвер от разработчиков работает с ним корректно, поэтому для получения действительно качественного звука необходимость его установки никто не отменял. C-Media CMI9880. Третий и последний участник нашего тестирования. Кодеки от C-Media никогда особо не отличались "аудиофильностью", и CMI9880 показал наихудшие результаты среди HD Audio-кодеков, что хорошо видно при сравнении. Несмотря на неплохие показатели уровня шума и динамического диапазона, уровни нелинейных и интермодуляционных искажений слишком высоки по меркам сегодняшнего дня, что не позволяет рассматривать CMI9880 как серьезное аудиорешение. На слух звучание кодека заметно отличалось от выдаваемого звуковыми платами высшей категории -- естественно, не в лучшую сторону. Хотя, глядя на результаты измерений, прослушивания можно было бы не проводить вообще -- и так все понятно. Кроме того, хотя мы и не публикуем результаты тестов высокого разрешения, но стоит отметить, что при прохождении измерений в режиме 24- bit/192 kHz драйвер от разработчиков функционировал некорректно, что приводило к краху системы. В то же время универсальный драйвер UAA от Microsoft работал безукоризненно -- таким образом, польза от UAA налицо.
Часть пятая, заключительно-нейтральная По законам жанра в конце тестирования принято делать выводы. Но в нашем случае получилось так, что они уже написаны, причем в самом начале. Впрочем, для большей ясности сформулируем их еще раз:
Отдельно стоит коснуться животрепещущего вопроса "что же будет со звуковыми платами?" Не надо думать, что они прекратят свое существование как класс -- скорее всего, на рынке попросту не найдется места для бюджетных решений, но high-end был и пока что остается неприкосновенным. Более того -- по итогам нашего тестирования лишь один из участников, а именно Realtek ALC861, смог превзойти или по крайней мере сравняться по качеству звучания с "ветераном" рынка звуковых плат -- Creative SB Live!. Все же прочие устройства были "отсеяны" еще на этапе измерений, и экспресс-прослушивание лишь подтвердило наши выводы. Но учитывая то, что большое количество пользователей вполне удовлетворяет даже уровень интегрированных АС'97-кодеков, выделенные звуковые платы, обладающие высоким качеством звучания, в будущем будут интересовать в первую очередь энтузиастов -- как меломанов, так и игроков. И повлиять на такое положение вещей сможет лишь активное развитие рынка и приход в наш быт новых технологий.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
Читайте также
|
Последние обсуждения
ТОП-новости
ТОП-блоги
ТОП-статьи
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
