что такое аудио интерфейсы
Как выбрать звуковую карту
Содержание
Содержание
Прошли времена, когда компьютеры попадали на прилавки магазинов «глухонемыми»: сегодня в любой материнской плате есть встроенная звуковая карта. Казалось бы, необходимости в отдельном устройстве теперь нет, однако ассортимент звуковых карт хоть и слегка уменьшился, но пропадать с полок магазинов они не торопятся.
Зачем нужна звуковая карта
При выборе материнской платы покупатели обычно не обращают внимания на характеристики встроенной звуковой карты. Производители это понимают, поэтому на встроенные звуковые карты идут дешевые низкопроизводительные чипы, что не лучшим образом сказывается на качестве звука.
Кроме того, встроенные звуковые карты имеют только стандартный стереовыход и полноценно подключить к ней акустическую систему объемного звука 5.1 (или 7.1) не получится. Проблемы возникнут и во многих играх — встроенные звуковые карты обычно не поддерживают используемую в играх технологию объемного звука EAX.
Еще один немаловажный довод против встроенных звуковых карт: они увеличивают нагрузку на процессор, занимая его распаковкой сжатых аудиофайлов, например, mp3. А отдельные звуковые карты обычно имеют свой процессор, и они распаковывают аудиофайл самостоятельно.
Характеристики звуковых карт
Расположение карт бывает внешним или внутренним. Внутренние (дискретные) карты устанавливаются внутрь компьютера в свободный слот расширения PCI или PCI-E.
Внешние карты имеют свой корпус и располагаются снаружи компьютера, соединяясь с ним по интерфейсному кабелю USB или USB Type C.
Внешние звуковые карты чаще всего используются с мобильными компьютерами — ноутбуками и планшетами. Впрочем, профессиональные внешние карты часто используются на десктопных компьютерах — корпус внешней карты не имеет ограничений по размеру и способен вместить большое количество разъемов и элементов настройки.
Интерфейс подключения определяет, каким образом звуковая карта будет подсоединена к компьютеру. PCI и PCI-E — интерфейсы подключения внутренних звуковых карт. При этом карта с интерфейсом PCI может быть установлена в слот PCI-E, а наоборот — нет. USB и USB Type C —интерфейсы подключения внешних звуковых карт. Здесь с совместимостью получше — внешнюю звуковую карту можно подключить с помощью переходника к любому разъему USB — как USB к USB Type C, так и наоборот.
Формат звуковой карты соответствует количеству каналов воспроизведения. Большинство звуковых карт обеспечивают воспроизведение только стереозвука — формат 2.0, два канала воспроизведения. Для подключения и полноценного использования систем объемного звука 5.1 (6 каналов) и 7.1 (8 каналов) понадобятся звуковые карты с соответствующим форматом.
Разрядность ЦАП и максимальная частота ЦАП. Эти параметры определяют, насколько восстановленный из цифровой записи сигнал будет соответствовать аналоговому оригиналу. Чем они выше, тем воспроизводимый сигнал ближе к оригинальному. Однако это имеет смысл только в том случае, если разрядность и частота записи не ниже разрядности и максимальной частоты ЦАП. Треки audio CD имеют разрядность 16 при частоте записи 44,1 кГц и будут абсолютно одинаково звучать, проходя как через 16-битный ЦАП с максимальной частотой дискретизации 48 кГц, так и через 32-битный с частотой 384 кГц.
В то же время, отличить 16-битный звук от 24-битного при отсутствии фонового шума могут многие люди с хорошим слухом. Поэтому, если вы собираетесь использовать звуковую карту для прослушивания качественного аудио (DVD и Blu-ray), следует выбирать модель с разрядностью ЦАП не менее 24.
С максимальной частотой ЦАП сложнее. Согласно теореме Котельникова, для передачи сигнала любой частоты достаточно частоты дискретизации, вдвое большей частоты самого сигнала. С учетом того, что самая высокая частота, различимая на слух — 20 кГц, частоты дискретизации в 40 кГц должно быть достаточно для качественной оцифровки любого звука. Частота дискретизации audio CD: 44.1 кГц, и максимальная частота дискретизации mp-3 файлов: 48 кГц, выбраны, как раз исходя из этого критерия.
Теоретически, частоты дискретизации в 48 кГц должно быть достаточно, но практически иногда возникает надобность в большей частоте: реальный аудиосигнал не полностью отвечает требованиям теоремы Котельникова и при определенных условиях сигнал может искажаться. Поэтому у ценителей чистого звука популярны записи с частотой дискретизации 96 кГц. Частота дискретизации выше 96 кГц особого смысла не имеет.
Отношение сигнал/шум показывает уровень шума, добавляемого в сигнал самой звуковой картой. Чем выше этот показатель, тем более чистым остается звук. Для прослушивания музыки нежелательно, чтобы этот показатель был ниже 75 дБ. Hi-Fi аппаратура обеспечивает минимум 90 дБ, а высококачественные Hi-End устройства способны обеспечить отношение сигнал/шум в 110–120 дБ и выше. Уделите этому параметру особое внимание, если вам важно качество звука — отношение сигнал/шум намного заметнее влияет на него, чем высокие характеристики ЦАП, порой имеющие больше маркетинговое значение.
Профессиональный адаптер используется для передачи балансного сигнала, обеспечивающего высокий уровень защиты от помех за счет дублирования сигнала по двум проводам, причем по второму аудиосигнал передается в противофазе. В колонках аудиосигнал в противофазе вычитается из основного, при этом наведенная помеха (поскольку она идет в одной фазе на обоих сигналах) пропадает, а полезный сигнал усиливается.
Обычно балансный сигнал передается через разъем XLR или универсальный.
Поддержка ASIO позволяет приложению-источнику аудиосигнала передавать его напрямую в драйвер звуковой карты, минуя различные мультимедийные библиотеки операционной системы. Поддержка звуковой картой ASIO крайне желательна при записи аудио с высокой частотой дискретизации.
Фантомное питание микрофона используется при подключении конденсаторных студийных микрофонов — считается, что такой микрофон обеспечивает наилучшую запись голоса. Для подключения обычных динамических микрофонов фантомное питание следует отключать, иначе микрофон может выйти из строя.
Высокоомный инструментальный вход (Hi-Z) предназначен для прямого подключения электронных музыкальных инструментов c высоким сопротивлением звукоснимателя, например, электрогитар, электровиолончелей, скрипок. При подключении таких инструментов к обычному линейному входу амплитудно-частотная характеристика сигнала может исказиться.
В некоторых картах может быть встроенный усилитель для наушников — он пригодится при использовании качественных высокоомных наушников. Без усилителя звук в таких наушниках может оказаться слишком тихим.
Поддержка ASIO, фантомное питание микрофона, высокая частота и разрядность АЦП, наличие инструментального входа — отличительные особенности музыкальных звуковых карт, способных производить высококачественную запись звука.
Варианты выбора
Для срочного и простого решения проблемы отсутствия звука можно порекомендовать простые звуковые карты, подключающиеся по USB. Они недороги, просты в установке, но ждать от них выдающегося звука не стоит.
Если вы желаете подключить к компьютеру многоканальную акустическую систему и насладиться всем богатством объемного звука, приобретайте звуковую карту формата 4.0, 5.1 или 7.1 — в зависимости от акустической системы.
Если вас не устраивает качество стереозвука домашнего или офисного компьютера и вы желаете довести его до приемлемого стандарта с минимальными затратами, ориентируйтесь на звуковые карты с разрядностью ЦАП от 24 и низким уровнем шума.
Если вы любите слушать музыку через наушники, обратите внимание на наличие встроенного усилителя для наушников.
Если вы желаете использовать компьютер для высококачественной студийной записи, вам потребуется профессиональная звуковая карта с соответствующим набором характеристик.
Зачем нужны внешние звуковые карты и что в них особенного
Содержание
Содержание
Ассортимент внешних звуковых карт растет с каждым годом. Постоянно появляются новые узкоспециализированные модели для разных категорий покупателей. В чем преимущества таких устройств по сравнению с обычными картами, встроенными в материнскую плату?
Аудиокарты без профессионального адаптера
Это недорогие USB-карты, по виду напоминающие пухлую флешку. Позволяют получить звук из компьютера без встроенной звуковой карты, либо если таковая сломалась. Если такие девайсы и превосходят по качеству звучания встроенные модели, то незначительно — в них нет профессионального цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Рарядность их ЦАП в основном 16 бит, что хватает для просмотра фильмов и сериалов, но недостаточно для прослушивания музыки в высоком качестве (в профессиональных картах используется разрядность от 24 бит).
Производители некоторых моделей (например, Espada USB 2.0) заявляют, что они поддерживают форматы объемного звучания типа 5.0 или 7.1. Однако это достигается на виртуальном уровне и нельзя назвать настоящим объемным звуком. Такие карты также позволяют записать аудио сносного качества — подойдет, например, для разговоров по скайпу, стриминга и даже домашней записи речи. Но именно речи — эти устройства, как правило, не поддерживают стандарт ASIO, снижающий время задержки при преобразовании аналогового сигнала в нули и единицы. Поэтому музыку лучше писать на звуковые карты более высокого уровня.
Отсутствует в них и усилитель для наушников. Поэтому высокоомные «лопухи» типа Beyerdynamic DT 880 такая аудиокарта не «раскачает» — звук будет негромким, тусклым и с провалами по АЧХ. Тем не менее, для своих целей эти устройства более чем подходят.
Звуковые карты для геймеров и аудиофилов
Например, ASUS Xonar U7 MKII или Creative Sound Blaster X7. Такие устройства созданы, в первую очередь, чтобы слушать музыку, а не записывать ее. Поэтому особое внимание здесь уделяется разрядности и частоте ЦАП (до 24 бит/192 кГц), отличному соотношению сигнал/шум, низкому уровню искажений цифро-аналогового преобразователя и т.п. Эти девайсы часто оборудованы всеми возможными аналоговыми и цифровыми выходами, вплоть до оптического TOSLINK, который позволяет подключить внешний проигрыватель компакт-дисков и передавать сигнал без какой-либо потери в качестве. Часто имеется неплохой усилитель для наушников, позволяющий «раскачать» даже самые высокоомные и требовательные модели.
Неудивительно, что с такими техническими характеристиками подобные карты оказываются популярны у аудиофилов. Но зачем они нужны геймерам? Во-первых, потому что звук в играх иногда важен не меньше, чем изображение на мониторе. Некоторые умельцы по звуку выстрела противника могут угадать его примерное местоположение на карте, а иногда и попасть собственным «слепым» выстрелом в цель. Поэтому звуковые карты для игроков часто имеют формат объемного звучания 5.7, 7.1 и подобные — чтобы еще точнее воспринимать звуковое окружение игры. Приятным бонусом является и возможность смотреть фильмы с объемным звуком. Но есть и другие факторы — так, не секрет, что любители видеоигр обожают красивую и высокотехнологичную компьютерную периферию. А дизайн у некоторых устройств и правда выдающийся.
Чего эта категория карт не умеет — так это запись. В них почти всегда отсутствует высокоомный инструментальный вход, нет аналоговых XLR разъемов, и, в лучшем случае, найдется только пара RCA линейных входов и 3,5 мм jack — например, чтобы подключить старенький CD-плеер через переходник. При этом карты вполне могут поддерживать ASIO, но этот стандарт тут лишь для галочки и написан через запятую с целой плеядой собственных стандартов производителя (CrystalVoice, DirectSound 3D, Scout Mode и т.п.) призванных улучшить или подкорректировать звучание аудиосистемы.
Аудиоинтерфейсы для музыкантов
Особая категория внешних аудиокарт, заточенных специально под нужды гитаристов, басистов и вокалистов. Таков, например, девайс от LINE 6 POD STUDIO GX. С виду в нем все по-минимуму: компактный дизайн, инструментальный вход, регулировка уровня, выход на наушники. А вот внутри дополнительно спрятан гитарный процессор POD FARM с симуляторами знаменитых в музыкальной индустрии усилителей, кабинетов и педалей эффектов. Также он поддерживает ASIO и позволяет записывать аудио в формате до 24 бит/96 кГц.
Таким образом, подобные интерфейсы оказываются незаменимыми помощниками гастролирующих музыкантов — они позволяют, например, за секунды подключить гитару к ноутбуку и записать пару риффов, пока вдохновение не улетучилось. А для такой штуки, как APOGEE JAM 96K, не нужен даже ноутбук — достаточно подключить ее к Айфону или Айпаду — и готово! Или есть еще IK MULTIMEDIA iRig Acoustic Stage, который преподносится как инструмент для записи акустической гитары где угодно — устройство работает от батареек и даже поставляется с удобным чехольчиком для переноски.
Звуковые карты для домашней студии
Представляют собой мини-комбайны для записи живых и электронных инструментов, вокала, сведения и мастеринга. Характеристики от модели к модели почти не меняются — стандартом стала возможность записи в 24 бит/96 кгц, соотношение сигнал/шум от 100 дБ, наличие фантомного питания для подключения конденсаторных микрофонов, поддержка ASIO и встроенный усилитель для наушников. Отличаются разные модели друг от друга, как правило, количеством входов и выходов — у девайсов начального уровня их будет по-минимуму, более профессиональные модели же позволят записать несколько инструментов одновременно и проверить микс на двух парах студийных мониторов с возможностью быстро переключаться между ними. Также у старших моделей могут быть цифровые входы (MIDI, S/PDIF), несколько выходов на наушники и т.п.
В дизайне часто присутствует большое колесо регулировки общей громкости, и в целом элементы управления нередко располагаются наверху интерфейса, чтобы с ним было удобно работать на компьютерном столе. Таков, например, Native Instruments Komplete Audio 1. Именно за эргономику, хорошие характеристики и наличие всех необходимых входов и выходов такие карты ценятся у владельцев домашних студий звукозаписи.
Профессиональные аудиоинтерфейсы
Одной из главных отличительных черт профессионального аудиоинтерфейса будет железный рэковый корпус. Благодаря ему карту можно встроить в рэковую стойку, и с ней ничего не случится на студии звукозаписи, во время концерта или тура. Большой корпус позволяет разместить до десятка аналоговых входов и выходов — с лихвой хватит, чтобы записать барабанную установку или даже целую группу. По техническим характеристикам тут тоже все на уровне — стандартом является запись в формате до 24 бит/192 кГц, отношение сигнал/шум до 128 дБ, наличие высокоомных инструментальных входов, нескольких независимых выходов на наушники и всех возможных цифровых интерфейсов, от MIDI до S/PDIF и оптических. Как правило, есть небольшой экран, позволяющий отслеживать уровни сигнала всех входов. Такой есть, например, у FOCUSRITE Scarlett 18i20 3nd Gen. Словом, все сделано профессионалами для профессионалов.
Отдельно стоит сказать про программный интерфейс таких устройств и наличие DSP-процессора. Последний позволяет ставить на каналы эффекты, не нагружая ЦП компьютера — обработкой занимается сама карта. Встроенный микшер же не только обладает кучей функций, но и дает возможность сохранять и загружать пресеты, чтобы не выстраивать заново микс для знакомых ситуаций. Например, можно за секунду загрузить заранее подготовленный пресет для записи барабанов и сэкономить много времени на копошении в настройках. Незаменимая функция для любой профессиональной студии звукозаписи. Также иногда в комплекте с картой производитель дарит целый букет полезных плагинов, что тоже является приятным бонусом.
Качественный звук становится привычной вещью не только для музыкантов, звукоинженеров и аудиофилов, но и для рядовых покупателей. Эффект погружения от красиво нарисованного звукового полотна в игре или фильме не меньше, а то и больше, чем от телевизора на полстены. Поэтому внешние звуковые карты в сочетании с хорошими колонками позволяют получить совершенно новые эмоции и впечатления от казалось бы привычных фильмов и открывают целое новое измерение при прослушивании музыки.
Аудио-интерфейс: типовые подключения
Аудио-интерфейс — это сердце любой современной домашней студии. Доступные во всех размерах, цветах и вариациях, недорогие интерфейсы также предлагают широкий спектр функций, которые иногда ошеломляют непрофессионала. В этом посте я более подробно расскажу о технологии и основных функциях аудио-интерфейсов.
Аудио-интерфейс, также известный как звуковая карта, является сердцем вашей домашней студии наряду с домашним записывающим компьютером. Это интерфейс между вашим микрофоном или инструментом и персональным компьютером. Он доводит сигналы, поступающие через микрофонные предусилители или инструментальные входы (входы Hi-Z) до рабочего уровня, преобразует эти аналоговые сигналы в цифровые (аналого-цифровое преобразование), а затем отправляет их через USB, Firewire или аналогичное соединение. к вашему компьютеру. И наоборот, все цифровые сигналы, поступающие с компьютера, преобразуются в аналоговые (цифро-аналоговое преобразование) и отправляются через выходы на динамики монитора (линия) или наушники (выход для наушников).
1. Типовые подключения аудио-интерфейса
Одним из наиболее решающих факторов при выборе правильного аудио-интерфейса является разнообразие подключений. Какое соединение с компьютером вам следует использовать, сколько аналоговых входов вам нужно и нужны ли вам цифровые соединения — все это вопросы, которые возникают при поиске подходящего аудио-интерфейса.
1.1 Подключение к ПК
В конце концов, не имеет значения, какое подключение к компьютеру вы выберете. Основным критерием при выборе аудио-интерфейса должно быть то, что он имеет достаточно подходящих аудио подключений для вашего предприятия и что он определенно поставляется со стабильными драйверами, чтобы более длительные сеансы записи могли продолжаться без всяких проблем.
1.2 Аналоговые входы
Количество аналоговых входов, необходимых вашему аудио-интерфейсу, в первую очередь зависит от того, сколько каналов вы хотите записывать одновременно. Например, если вы хотите записать только свой голос и гитару, достаточно интерфейса с двумя-четырьмя аналоговыми входами, каждый со своим микрофонным предусилителем. Но если вы хотите записать ударную установку, вам понадобится как минимум восемь каналов с микрофонными предусилителями и возможность подключения дополнительных микрофонных предусилителей через линейные входы или цифровой интерфейс.
1.3 Аналоговые входы
Большинство аудио-интерфейсов также имеют выход для наушников. Но если вы хотите интегрировать аналоговое подвесное оборудование в свой рабочий процесс, вам потребуются дополнительные линейные выходы и входы. Для этого вам понадобится аудио-интерфейс, который либо уже имеет несколько таких подключений на плате, либо отдельный преобразователь AD/DA.
1.4 Цифровые подключения
1.5 Wordclock
Если, однако, устройства, которые не обеспечивают синхронизацию, связаны друг с другом в системе, либо одно из задействованных устройств, либо отдельный генератор синхроимпульсов должны обеспечивать основные часы для всех остальных. Для этого входы и выходы Word Clock на многих профессиональных интерфейсах выполнены в виде разъемов BNC, которые соединяются друг с другом через коаксиальные кабели.
В домашней студии Word Clock не имеет большого значения, поскольку многие аудио-интерфейсы меньшего размера в любом случае не имеют таких соединений. Если вы хотите добавить в свою установку аналого-цифровой преобразователь, вы должны внимательно проверить, нужно ли подключать соединения синхронизации слов, если таковые имеются.
1.6 MIDI-соединения
Однако в домашней студии классические MIDI-соединения становятся все менее и менее важными, так как почти каждая современная клавиатура и синтезатор передает MIDI-информацию через USB. Поэтому, если вы не хотите интегрировать старые синтезаторы в свою установку, вам не обязательно устанавливать эти соединения в вашем аудио-интерфейсе.
2. Типовые функции Аудио-интерфейса.
После входов и выходов теперь речь идет о внутренней части вашего аудио-интерфейса. По сути, у него всего четыре задачи: усилить входящие сигналы, преобразовать аналого-цифровой, преобразовать цифро-аналоговый и снова усилить исходящие сигналы. Но начнем с входящих сигналов:
2.1 Микрофонный предусилитель
2.2 Инструментальный вход (HI-Z)
2.3 Аналого-цифровое преобразование
2.4 Цифро-аналоговое преобразование
2.5 Мониторинг с нулевой задержкой
Важно хорошо контролировать каждую запись — вы должны слышать, что играете, чтобы при необходимости отреагировать. Но если вы отправляете сигнал через свой компьютер, возникают так называемые задержки. Это временные задержки, которые могут отрицательно сказаться на ощущении от вашего инструмента во время записи. В таком случае может помочь мониторинг с нулевой задержкой, который предлагают большинство современных аудио-интерфейсов. Сигнал, поступающий на микрофонный предусилитель, немедленно и без задержки направляется на желаемый выход — в основном на студийные мониторы или выход для наушников. Это экономит время, которое потребуется вашему компьютеру, и поэтому может воспроизводиться без задержек.
2.6 Эффекты DSP
3. Программное обеспечение аудио-интерфейса.
Когда дело доходит до стабильности системы и удобства использования вашего аудио-интерфейса, программное обеспечение имеет большое значение в дополнение к обширному и высококачественному аппаратному оборудованию.
3.1 Драйверы устройств
3.2 Аудиобуфер, размер выборки и задержка
3.3 Внутренний смеситель
Внутренний микшер — это сердце программного обеспечения и центр управления аудио-интерфейсом. Здесь вы можете, например, изменить маршрутизацию входных и выходных каналов или настроить мониторинг для разных музыкантов. Микшер часто имеет второстепенное значение с небольшими интерфейсами, но становится все более важным по мере увеличения количества каналов. Если вы хотите записать много каналов одновременно и обеспечить мониторинг для нескольких музыкантов, настройка микшера может быстро стать сложной задачей.
Заключение
Будь то два или 32 канала — современные аудио-интерфейсы предлагают широкий спектр функций. Конечно, требуется некоторое время на обучение, чтобы понять все функции вашего аудио-интерфейса и научиться эффективно их использовать, но вы не должны позволять этому вас сдерживать. Найти подходящий аудио-интерфейс не так сложно, как может показаться, если вы заранее знаете, для какого приложения вы хотите его использовать. Однако с этим небольшим обзором функций у вас не должно возникнуть более серьезных проблем, и если вы хотите узнать об этом больше, лучше всего прочитать руководство Thomann по аудио-интерфейсам.