«Turn On Tomorrow» — «Включи будущее».

Как добиться Hi-Fi-звука на ПК. Ноутбук аудиофила


HIGH END ИЗ НОУТБУКА / лучшие обзоры Hi-Fi-техники

Освобождение от оптического носителя в цифровом аудио предоставило пользователям небывалые возможности менеджмента своей музыкальной коллекции. Вместе с тем выбор и настройка соответствующего инструментария сулят пользователю участь буриданового осла как минимум. Но все преодолимо.

 

 

 

В целом существуют две концепции построения аудиосистемы — в зависимости от источника. Вы можете использовать какие угодно NAS-серверы или внешние ЦАПы, но определяющим фактором будет являться транспорт — сетевой плеер (стример) или компьютер.

Первый способ хорош отсутствием ключевого игрока второго способа — компьютера, перед которым многие меломаны испытывают дискомфорт. Работа со стримером больше напоминает диалог с тюнером, только радиостанция и плейлисты — ваши личные и находятся на жестком диске сервера. В то же время сетевые плееры, большинство из которых выполнены на ОЕМ-модулях, не всегда демонстрируют функциональную гибкость. Это может быть как отсутствие перемотки внутри трека, так и невозможность воспроизвести DSD-аудио. В этом смысле компьютерная платформа реагирует куда более оперативно. Поговорим о ней.

Только совсем наивный гражданин для воспроизведения качественного аудио будет использовать штатные Windows Media Player или iTunes. Не надо, друзья. Для этого существует немало специализированного софта, хорошо заточенного под аудиофильские нужды. Ведь в компьютере захват и обработка аудиопотока может происходить в различных режимах и приоритетах, что в конечном итоге определит его точность и фазовую согласованность (т.е. величину джиттера). По умолчанию Windows использует свои промежуточные консоли, может пересчитать поток в свою внутреннюю частоту 48 кГц, iTunes тоже толком не умеет играть HD-аудио, еще и принципиально не поддерживает FLAC. Нужны профессионалы.

Например, DSD-поток умеют воспроизводить такие OS-программы, как Pure Music и Audirvana. Что касается DSD на Windows, то здесь давно и прочно лидерские позиции занимает Foobar2000 — удобный, с массой плагинов под любые редкости вроде HDCD или DVD-Audio, да еще и бесплатный. Разумеется, с обычным High-Res-аудио все эти программы также проявят себя наилучшим образом.

Несмотря на то что указанные плееры демонстрируют несомненное преимущество перед штатными решениями, даже между ними могут наблюдаться отличия по звучанию, причем даже на уровне различных версий ПО. Какой-то определенный, «самый лучший» софт назвать невозможно — все зависит от остальной связки как с операционной системой, так и с принимающим сигнал компонентом. В конце концов, можно же поэкспериментировать, на компьютере найдется место для нескольких плееров. Например, Foobar2000 можно оставить для интернет-радио, MP3, ААС и SACD/DVD-Audio-рипов, а вот FLAC’h воспроизводить минималистичным плеером cPlay. Поскольку он изначально был рассчитан на тач-скрин компьютера-транспорта, на обычном мониторе у cPlay получается очень корявый интерфейс, да и вообще полнейшее неудобство в плане плейлистов. Тем не менее многие предпочитают именно cPlay благодаря его более аккуратной работе с буфером операционной системы и ресемплерам SRC и SoX с точной подстройкой. cPlay является бесплатной программой, а еще одна альтернатива «фубару» — J.River Media Center встанет уже в 50 долларов. В любом случае цены на софтовую аудиофилию будут меньше, чем на самый бюджетный стример вроде Squeezebox Touch (300 долларов), который вредный Logitec по-прежнему не желает официально поставлять в Россию.

Переходим к заключительному этапу путешествия аудиосигнала из компьютера.

Если ваш ПК не оснащен аудиокартой вроде Lynx, об аналоговой подаче сигнала на усилитель пока рано думать. То, что стоит в ноутбуках, и вовсе никуда не годится. Так что без внешнего аудиоустройства (т.е. ЦАПа) не обойтись. В настоящее время основным способом транспортировки цифрового сигнала на ЦАП является протокол USB. Изначально USB не был предназначен для этих задач и грозил мегаджиттером, но ничего — не боги горшки обжигают, придумали «асинхронную передачу данных по USB». Ничего страшного и беспорядочного в данном случае термин «асинхронный» не несет. Теперь уже не компьютер, а само внешнее устройство запрашивает хост и задает собственную частоту синхронизации, что весьма полезно для минимизации джиттера.

Приложение Audiorvana стало одним из самых популярных аудофилъских плееров на Маc OS. Платная версия Audiorvana Plus стоит SO долларов, звучит еще лучше и умеет воспроизводить DSD-поток.

Для классических ЦАПов, не оснащенных USB-входом, также можно использовать USB/ SPDIF-конверторы, перекидывающие сигнал на коаксиальный либо оптический выход. Эти устройства совсем маленькие, стоят относительно недорого и много места в стойке не займут. Нередко бывает и так, что на штатной реализации USB-приемника в ЦАПе сэкономили и именно внешний USB/SPDIF-конвертор поможет лучше раскрыть потенциал компонента.

Итак, что осталось? В настройках выхода плеера выставить внешнее устройство. Для «макинтошей» следующий нюанс будет неактуален, а вот на Windows следует проследить, чтобы сигнал выводился в режиме Kernel Stream или WASAPI. А еще лучше ASIO, если имеются соответствующие драйверы. Таким образом достигается максимальная совместимость между компьютером и внешним приемником. И не забывайте, эзотерики здесь хватает, ведь Windows — многозадачная система и может по-разному грузить ядро процессора (с далеко идущими последствиями для чуткого уха). Например, бесплатная утилита Fidelizer обещает оптимизацию аудиовоспроизведения. И, говорят, отлично помогает! А вы готовы попробовать сделать из вашего компьютера современный High-End-TpaHcnopT?

По материалам издания STEREO&VIDEO Автор Ярослав Годына

www.all-hi-fi.ru

Как добиться Hi-Fi-звука на ПК / Hi-Fi-звук на компьютере

Любой из читателей этой статьи всегда может скачать несколько MP3-композиций и прослушать их, просто подключив пару мультимедийных колонок к компьютеру. В этом нет ничего дурного, но нужно всегда знать о том, что на компьютере можно получить звук с более высоким качеством. Мы потратили значительное время для изучения данного вопроса и в результате получили высококачественное воспроизведение музыки на компьютере, по качеству соответствующее звуку с CD-плеера.

Какие существуют преимущества использования компьютера для воспроизведения музыки?

Комфорт - На компьютере вы можете создать хорошо структурированную коллекцию музыки. - Благодаря тэгам, вы сможете искать и сортировать музыку по исполнителю, по названию альбома, по жанру и т. п. - Создавать плей-листы для прослушивания любимых композиций. - Синхронизировать с портативными плеерами - Одновременно использовать в нескольких комнатах благодаря технологии DLNA

DLNA DLNA (Digital Living Network Alliance) – стандарт для обмена данными между любыми AV-устройствами, подключенными к домашней компьютерной сети. Он позволяет работой одного устройства с помощью другого, передавать потоки видео или аудио по сети. Возможно, что DLNA станет таким же обязательным стандартом для AV-устройств, каким стал TCP/IP-протокол для всемирной сети. Для того, чтобы получить логотип «DLNA» продукт должен пройти необходимую сертификацию, которая гарантирует, что устройства от разных производителей смогут работать вместе. DLNA-терминология 1. DMS -- Digital Media Server – цифровой медиасервер, устройство, на котором находится музыка и видео 2. DMP -- Digital Media Player – цифровой медиаплеер – устройство, которое проигрывает музыку или видео 3. DMR -- Digital Media Renderer – цифровой медиарендерер – устройство, которое проигрывает музыку или видео, которое может управляться удаленным контроллером. 4. DMC -- Digital Media Controller – цифровой медиаконтроллер – программное управление работой рендерера, работает, как ПДУ

Разрешение Записи на Audio CD имеют разрядность 16 бит и частоту дискретизации 44.1 кГц, что соответствует стандарту Redbook audio. Современная запись звука производится с разрядностью 24 бит и частотой дискретизации от 44.1 до 192 кГц. Но, даже запись 24-bit/96 kHz нельзя воспроизвести с помощью CD-плеера, так как этот битрейт не поддерживается стандартом Redbook. Перед записью на CD фонограммы с высоким разрешением нужно провести даунсэмплинг с дитерингом до 16 bits/44.1 kHz. Вы можете воспроизводить Hi-Res-аудио на ПК, если ваша аудиосистема (ЦАП) поддерживает это. Если нет, то аудиофайлы обычно можно воспроизвести с автоматическим даунсэмплингом до битрета, который поддерживается вашей аудиосистемой. Если вы планируете покупку новой Hi-Res-аудиотехнике, то имейте в виду, что она обязана поддерживать как минимум формат 24/96. Каталог фонограмм с высоким разрешением, доступный для скачивания через интернет пока еще не очень большой, но он постоянно растет.

 

Скачивание файлов из интернета CD-диски постепенно уходят. Люди все меньше и меньше покупают CD, они скачивают файлы с музыкой. Большинство веб-сайтов предлагают MP3. Постепенно битрейт музыкальных файлов растет, так как растут и скорости в интернете и падает стоимость сетевых хранилищ (в пересчете на одну единицу хранения). Lossless-форматы музыки все еще не получили повсеместного распространения, но их доступность растет с каждым днем.

Резервное копирование Для настоящих коллекционеров, имеющих большую коллекцию музыки, эта коллекция представляет огромную ценность, причем как материальную, так и нематериальную. Как ни печально, но в случае пожара вы можете лишиться всех своих музыкальных дисков. Однако в случае с музыкальными файлами вы можете подстраховаться и хранить копию на другом сервере вне дома.

Качество звука Этот аспект очень важен для любителей музыки. Например, ноутбук сам по себе не предназначен для высококачественного воспроизведения звука. Вы можете убедиться в этом сами, достаточно взять наушники и подсоединить их к соответствующему выходу ноутбука. В очень редких случаях качество звука может дотянуться до среднего уровня. При организации современной аудиосистемы на базе компьютера, вы можете использовать приличную звуковую карту или USB-SPDIF-конвертор и подключить ваш проверенный ЦАП по «цифре» или же подключить USB-ЦАП напрямую к ноутбуку. Качество звук при этом может достигнуть очень высокого уровня. Ваш компьютер сможет играть не хуже CD-проигрывателя.

Выбор Вообще при создании современной аудиосистемы на базе компьютерных технологий вы можете выбрать один из трех вариантов. Это аудио ПК, музыкальный сервер или сетевой аудиопроигрыватель.

Музыкальный сервер. Если вам по душе удобство от использования компьютерной техники при прослушивании музыки, но вы не хотите устанавливать компьютер в комнате для прослушивания, то вас стоит обратить внимание на музыкальный сервер. Подобные устройства выглядят именно как аудио оборудование, некоторые производители в своих рекламных текстах также подчеркивают то, что эти устройства – не компьютеры.

И действительно, хороший маркетолог не должен врать. На музыкальном сервере вы не сможете отправить e-mail, открыть браузер или сделать что-нибудь еще за исключением прослушивания музыки. Если открыть крышку у этих устройств, то внутри вы неизменно обнаружите компьютерную начинку со звуковой картой и операционной системой. Без этих составляющих мы не можем работать с цифровым звуком. Нужно понимать, что музыкальный сервер – это инструмент для хранения и управления вашей коллекцией музыки. Он делает работу с вашей коллекцией намного проще, что почти также важно, как и качество звука в системе.

На что следует обратить внимание при выборе музыкального сервера: - Backup (резервное копирование). Проверьте, есть ли возможность бэкапа и переноса музыкальной коллекции на другой сервер. - Доступ с помощью сети. Проверьте, есть ли возможность доступа к аудиофайлам через сеть. Например, для того, чтобы перенести музыкальные файлы на NAS (сетевое хранилище). В некоторых моделях сетевой доступ к папке с музыкой заблокирован. - Работа с тэгами. Тэги позволяют быстро отсортировать музыку по имени исполнителя, по жанру и т. п. На что нужно смотреть: есть ли возможно ручного ввода и редактирования тэгов. В некоторых случаях вам может попасться файлы без тэгов или с ошибками в тэгах. Также стоит обратить внимание на поддержку cover art (изображение обложки альбома). Для классической музыки также важно наличие тэга «Композитор». - Стабильность работы. Перед покупкой стоит почитать отзывы пользователей в форумах. Поскольку в устройстве обычно используется проприетарное ПО, оно может содержать множество багов, что приводит к нестабильности в работе. - Производительность. Любое устройство будет прекрасно работать, если в него закачать всего пару CD. А что может произойти, если на сервер залить коллекцию в 20000 треков или больше. Некоторые устройства от большой нагрузки могут «зависнуть» или начать «тормозить». - Железо. Проверьте что у него внутри. Возможно, это непросто сделать, но если внутри окажется обычный компьютер, то вы сможете сравнить его по цене с хорошим малошумящим ПК, оснащенным высококачественной звуковой картой или внешним ЦАПом. - Уровень шума. Устройство будет находиться в комнате про прослушивания. Вентиляторы и жесткие диски производят довольно много шума. Приветствуется конструкция без вентиляторов и хорошая звукоизоляция винчестеров. - Цифровой выход. Если вас не устроит качество звука на аналоговых выходах, вы сможете подсоединить к цифровому выходу внешний ЦАП, подобранный по вашему вкусу.

Передача аудио по сети (streaming) Как альтернативу ПК можно рассматривать сетевые плееры. По сути дела сетевой плеер – это упрощенный компьютер, подключенный к домашней сети. Одним из существенных плюсов сетевого плеера является отсутствие подвижных частей, вентилятора и жесткого диска, что гарантирует бесшумную работу. Большинство подробных устройств имеют как аналоговые (RCA), так и цифровые выходы. Благодаря этому, подключение к аудиосистеме не составит труда. Большинство сетевых плееров поддерживают стандарты UPnP/DLNA. Оглянитесь по сторонам, возможно, у вас дома уже есть парочка устройств, поддерживающих сетевой стриминг. Например, операционные системы Vista/Win7 поддерживают стандарт UPnP .Часто сетевые накопители NAS имеют встроенный UPnP-сервер. Новые телевизоры часто могут работать с сетью и поддерживают стандарт UPnP . При желании, вы можете настроить сетевой стриминг между этими устройствами.

ПК Вы можете непосредственно проигрывать музыку на своем ПК. Вы можете использовать компьютер для воспроизведения музыки по сети. Также ПК часто используется для хранения и создания каталога вашей музыкальной коллекции. Для быстрого старта вы можете использовать тот компьютер, который у вас уже есть. Пока можно сильно не беспокоиться по поводу качества звука. Сначала следует узнать о многих вещах, которые влияют на качественное воспроизведение музыки на ПК.

С чего начать В аудиофильских форумах предлагают начать с создания компьютерной копии (рипа) аудиодиска с помощью оптического привода. Для этого рекомендуется использовать программу EAC. Для прослушивания музыки на ПК рекомендуется использовать плеер Foobar . Базовая настройка программного плеера Foobar не сложна. Однако добиться качественного звука уровня Hi-Fi на компьютере не всегда просто. Если вы глубоко не разбираетесь в компьютерной технике, то вам лучше выбрать другой путь в цифровую музыку.

Операционные системы Нужно отметить три основные операционные системы, используемые в персональных компьютерах – это Windows, Apple OS X и Linux. Не стоит одновременно разбираться в компьютерном аудио и переходить на новую операционную систему. Используйте ту ОС, к которой вы уже привыкли. На страницах форумов вы можете встретить многочисленные схватки между поклонниками Mac и Windows (люди, использующие Linux, обычно заняты работой, чтобы присоединиться к ним). Но пока не найдено серьезных аргументов для выбора той или иной OS, в плане звука они приблизительно одинаковы. При правильной настройке каждая из них способна обеспечить вывод звука в режиме bit perfect. «Железо», необходимое для работы этих ОС также не отличается. Из этих трех систем наиболее всеядной в плане «железа» является Windows.

Коллекция музыки Начинать работу с музыкой стоит с небольшой коллекции (30-40 CD). Если у вас есть скаченные файлы MP3 или FLAC, то можно добавить и их.

Если вы сразу будете использовать свою настоящую коллекцию немалых размеров, то все будет тормозить, что помешает в экспериментах по сравнению качества работы различных плееров или при добавлении тэгов. Кроме того, если вы случайно сделаете что-то по ошибке, то это будет легко исправить для небольшого количества файлов. Работа с коллекцией поможет вам сформулировать требования к программному обеспечению. Сделайте рип с нескольких аудиодисков в lossless-формате. Проверьте правильность информации о диске, которая автоматически подставляется из интернета. Послушайте, как медиаплеер воспроизводит эти рипы. Попробуйте создать рип музыкального альбома, состоящего из нескольких CD. Если в вашей коллекции много классической музыки, вы также можете проверить, есть ли тэг для добавления композитора и насколько легко разделять CD на отдельные произведения.

Плеер Если вы планируете использовать компьютер в качестве источника, то вам понадобится программный медиаплеер. Если же вы будете его использовать только для хранения вашей коллекции, то вам потребуется софт для создания рипов и заведения тэгов на аудиофайлы. Два основных плеера Windows Media Player и iTunes имеют понятный интерфейс и покрываю все базовые потребности. Создание рипов Большинство программных медиаплееров неплохо справляются с созданием рипов аудиодисков. Но также существуют специализированные программы для создания образов дисков, например, dBpoweramp и EAC. Например, нам очень нравится dBpoweramp. Он быстро работает, поддерживает AccurateRip, предлагает точные метаданные для тэгов и имеет качественный конвертор форматов. Отличаются ли программные аудиоплееры по звуку? Более подробно мы рассмотрим этот вопрос в отдельной статье. По нашему опыту влияние на звук у плеера намного меньше, чем у драйвера, который работает совместно с ним. В плеерах JRiver и Foobar вы можете выбирать различные драйвера для работы. Это позволяет сделать точную настройку вашей системы и подобрать тот звук, который вам больше нравится.

Наши рекомендации Мы советуем вам выбирать плеер, который удовлетворяет следующим критериям: - Поддержка основных lossless-форматов, включая FLAC - Возможность выбора аудиодрайвера, например, ASIO или WASAPI - Сохранение и добавление тэгов в аудиофайлы К сожалению, iTunes и WMP не полностью удовлетворяют этим требованиям. Предлагаем вам обратить внимание на JRiver Media Center (наш выбор), Foobar или на более элегантный вариант freeware - MusicBee. Если вы любитель классической музыки, то присмотритесь MusiCHI.

Подключение Самый простой способ подключения компьютера со звуковой картой – это подключения с помощью кабеля mini jack – 2xRCA. Это простой и дешёвый способ, чтобы начать, но не ожидайте от него серьезного и качественного звука. Для подключения настольного компьютера, в котором установлена дискретная аудиокарта, следует использовать линейный аудиовыход. ЦАПы и усилители/ресиверы можно подключать по цифровому интерфейсу SPDIF, по электрическому коаксиальному или по оптическому каналу, но, к сожалению, многие компьютеры не имеют SPDIF –выхода. В этом случае можно использовать USB to SPDIF-конвертер. Сейчас в продаже можно встретить большое количество USB-ЦАПов. Новые модели поддерживают битрейт вплоть до 24/192, а также используют асинхронное подключение. ЦАПы имеют USB-вход и аналоговый выход, поэтому они становятся мостом между компьютером и аналоговым усилителем. Некоторые модели имеют регулировку громкости и выход для наушников. Выбор правильной конфигурации Вполне приличный звук можно получить сразу, распаковав устройство из коробки. Тем не менее, рекомендуется сделать несколько дополнительных настроек в панели управления звуком на вашем компьютере. При цифровой обработке практически любой сигнальный процессор DSP производит изменения с цифровым потоком. В кругу аудиофилов-пуристов считается, что любые изменения с цифровым аудиопотоком вредят звуку и «bit perfect» является их Священным Граалем. Тем не менее, DSP может быть полезным при работе в режиме активного кроссовера или при настройке звука под акустику помещения. Все операционные системы способны на преобразование частоты дискретизации в аудиопотоке. В большинстве случаев такое преобразование не улучшает качество звука, так как написание подобного софта для конвертирования является непростой задачей. K-mixer из Windows XP – один из таких печально известных примеров. В последующих статьях мы дадим рекомендации для правильных настроек всех операционных систем и USB-ЦАПов.

Создание RIPов дисков По нашим наблюдением создание копий дисков происходит в две стадии: 1. Создание образов аудиодисков для всей коллекции 2. Повторное рипование дисков по правильной методике Создание рипа аудиодиска немного отличается от простого копирования. Содержимое диска не просто копируется, но также конвертируется в аудиоформат, который используется в компьютерах. Часто при создании рипа сразу же заполняются тэги, используя онлайн-базы данных.

Аудиоформат Когда вы создаете рипы ваших дисков, вы должны определиться с тем, какой аудиоформат выбрать.

Поскольку объем современных хранилищ данных исчисляется террабайтами, не стоит экономить место на диске и можно смело выбирать lossless-формат. Выбор реализации lossless-формата не очень принципиален, поскольку можно найти множество программ для конвертирования из одного формата в другой. Проприетарные аудиоформаты можно встретить в специфических операционных системах. Но, поскольку, ваш компьютер, скорее всего, работает под Windows, ваш NAS-сервер работает под Linux, а ваш смартфон использует Android, то лучше всего выбрать один из распространенных форматов, который можно использовать во всех операционках. Аудиоплееры используют тэги для отображения такой информации, как исполнитель, название альбома и т.п., поэтому вам необходим формат с хорошей поддержкой тэгов. В этом случае, например, формат WAV не подойдет. Также желательно, чтобы формат аудиофайла также поддерживал возможность добавления тэгов. Иначе существует опасность потери значительной части метаинформации при миграции с одной системы на другую. Медиаплееры обычно сохраняют информацию с меттаданными музыкальных файлов в отельной библиотеке (базе данных) и записывают ее в аудиофайлы в виде тэгов, если формат позволяет это сделать. Если аудиофайл не поддерживает запись тэгов, то работая в одном медиаплеере, вы встретите никаких проблем. Но, когда вы перенесёте аудиофайлы на другой плеер или другое устройство, то можете столкнуться с тем, что часть информации пропала. Чаще всего это случается с форматом WAV и с добавленными тэгами, имеющими проприетарный формат.

Заполнение тэгов При создании рипа оптического аудиодиска часто происходит и заполнение тэгов метаинформацией, полученной из интернет. Более подробно об этом мы расскажем позже. Самые популярные источники метаинформации – это FreeDB и Amazon. Если вы поклонник классической музыки, то лучше воспользоваться базой AMG. Программы для создания рипов типа dBpoweramp могут извлекать метанформацию из AMG, SonataDB, Music Brains и FreeDB. Вы можете изучить качество каждого источника и выбрать наиболее подходящий до вас еще до того, как вы начнете копировать свои CD на компьютер.

Создание точных рипов с использованием AccurateRip Мысль о том, что при создании рипа аудиодиска могут появиться ошибки, может сильно беспокоить аудиофилов. Во многих программах для рипования предусмотрена функция AccurateRip, которая обеспечивает сравнение полученных после рипа файлов с базой данных файлов, полученных другими пользователями. Совпадение файлов обычно говорит о том, что рип проведен без ошибок. Для создания рипов дисков вы можете выбрать такие известные программ, как EAC или dBpoweramp, которые обеспечивают поддержку AccurateRip. Но сделать рип могут также и плееры WMP или iTunes.

Аудиоформаты В сети можно встретить много споров вокруг форматов и их отличия в качестве звучания. Вот типичные темы таких диспутов: - Формат WAV превосходит качеством звука любые lossless-форматы со сжатием - Формат Apple lossless имеет дефекты в звуке - MP3-файлы с высоким битретом неразличимы с CD-диском - Формат AAC звучит намного лучше, чем MP3 - Настоящий хайрез должен быть в формате 24/176 Вы можете самостоятельно поучаствовать в сравнении форматов. Для этого сделайте рип нескольких треков и проведите их слепое тестирование. Современные lossy-кодеки (кодеки с потерей качества) достаточно хороши, так что вы можете их также включить в тестирование. Еще раз напомним про формат WAV: не смотря на то, что он считает самым «честным», при работе с ним рано или поздно вы можете столкнуться с неприятным сюрпризом. Наши рекомендации по выбору аудиоформата: - Lossless - Поддерживается вашим медиаплеером - Поддерживает систему тэгов

Синхронизация Создав музыкальную коллекцию на компьютере, вам, скорее всего, захочется использовать ее и на портативной технике. Часто люди создают у себя две музыкальные библиотеки, одну в лосслесс-формате, а вторую в MP3. Одним из интересных решений для поддержки портатива – это медиаплеер с функцией транскодирования. Не зависимо от того, в каком формате хранится музыка, при подключении портативного плеера, все музыка на лету конвертируется в формат, понятный ему. Транскодирование освобождает вас от создания второй библиотеки аудиофайлов.

Эксперименты Познакомившись с основными принципами компьютерного аудио, вы можете начать экспериментирование. Вы можете использовать различные медиаплееры, менять драйвера, выбирать режим bit perfect и т. д. Также вы можете скачать огромное количество музыки из интернета. Это одно из существенных преимуществ компьютерного звука.

По материалам издания «The Well-Tempered Computer»  

hi-fi-pc.ru

Моя история аудиофила со всеми вытекающими

Каждый, кто называет себя аудиофилом, использует для прослушивания музыки именно дорогую аппаратуру, ведь только на ней можно услышать именно то, что было задумано музыкантом.

Под термином Hi-Fi подразумевается аппаратура, обеспечивающая высокую верность воспроизведения путем использования современных технологий, пригодных для крупносерийного производства. High End системы относятся скорее к эксклюзивным дизайнерским решениям чем к еще более высококачественной аудиоаппаратуре. Также под это понятие подводят электронику ручной сборки, зачастую крайне дорогостоящую звуковоспроизводящую аппаратуру, в которой могут применяться нетрадиционные, нестандартные технические решения, например ламповая или гибридная (лампово-транзисторная) схемотехника, электростатические, контраппертурные или рупорные акустические системы. Обычно аппаратуру класса High End покупают либо аудиофилы-фанаты, либо состоятельные аудиофилы, для которых экономическая целесообразность имеет второстепенное значение.

Аудио предпочтения сугубо индивидуальны, так как способность различать звуковые частоты сильно зависит от конкретного человека: его возраста, пола, наследственности, тренированности и усталости слуха. Восприятие частотного диапазона 16 Гц − 20 кГц с возрастом изменяется — высокие частоты перестают восприниматься. До 30 лет АЧХ обычно близка к прямой линии. С возрастом она начинает загибаться на верхних частотах с различной монотонностью индивидуально для каждого человека (и по разному для каждого уха), но практически всегда. Особенно интенсивно этот процесс может начаться после 50 лет.

Стоит еще упомянуть про цифровой и аналоговый сигналы. Многие начинающие меломаны имеют достаточно смутное представление значения этих терминов, а между тем разница есть.

Разница состоит в том, что аналоговый сигнал непрерывный во времени, то есть, любой отрезок аналогового сигнала состоит из бесконечного количества координат, а цифровой состоит из ограниченного набора. Цифровой сигнал имеет две оси координат. У цифрового сигнала координаты по горизонтальной оси расположены через равные промежутки времени, в соответствии с частотой дискретизации. Для DVD-Audio это значение от 44100 до 192000 точек в секунду (не более двух звуковых каналов). По вертикали точность высоты координаты соответствует разрядности цифрового сигнала, для 16 бит = 65536, для 24 бит = 16777216 уровней . Чем выше разрядность, тем ближе координаты по вертикали к исходной волне.

Недостатком аналогового сигнала являются сами материалы на которые записывается музыка. Магнитные ленты со временем размагничиваются, каждое считывание с винила постепенно разрушает носитель, а каждая последующая перезапись вносит дополнительные искажения.

Недостатком цифры можно считать вышеупомянутое ограничения в виде координат. Хоть и считается, что вполне достаточным является представление волны с частотой дискретизации 44.1 кГц с разрядностью 16 бит для большинства людей, хотя дальнейшее повышение разрядности дает ощутимое улучшение.

Человеку рожденному в середине 90-х особо нечего рассказывать, в связи с коротким жизненным опытом. Ничего красивого и превосходно звучащего до недавнего времени не было вовсе, а рассказывать про телефоны Siemens и про наушники-вкладыши Philips будет лишь повторением многочисленных историй, и тратить время на это, я не стану, вместо этого лучше расскажу тебе, дорогой читатель, что у меня есть сейчас, и чем планирую обзавестись в скором времени.

Слушал я винил, остался я под неоднозначным впечатлением. Большинство причин, по которым люди выбирают винил, а не цифру, абсолютно не связаны с объективным качеством звучания, и относятся скорее к «тактильным» особенностям винила, его специфическому звучанию, субъективным ощущениям.

На сегодняшний день я являюсь обладателем достойного внимания Hi-Fi оборудования. Это ЦАП – Atoll DAC100SE, усилитель – YAMAHA AX-392, акустическая система – Estonia 35АС-021-1, ноутбук Lenovo B – серии.

Аудиофилами не рождаются, аудиофилами становятся.

С самого детства у меня были достаточно отличны от моих школьных друзей музыкальные вкусы. Мне всегда казалось, что нас искусственно ограничивают в музыкальном выборе. На радио и на музыкальных телеканалах всегда звучала заезженная попса и шансон, электронная музыка была слишком примитивной, но почти всех это устраивало, а я в этом плане был бунтарем, всегда искал чего-то нового ничем непохожего на то, что имеется сейчас. Так как интернет, таким каким мы его сейчас знаем, не был таковым всегда, приходилось по полчаса скачивать песню, за то каким было удовольствие от прослушивания Indie групп.

Первыми полочниками которые у меня появились были Genius SP-HF2.0 800. Очень привлекал их дизайн, сине-сиреневая кристаллическая краска, хромированные ободки и ножки, меня просто не оставили равнодушным, и с первых свободных денег попали ко мне домой. Звучали они, как мне тогда казалось, хорошо. Данная система включала в себя 2 колонки, в одной из них встроен усилитель с блоком питания, что в итоге сделало одну из колонок реально тяжелой. Корпус колонок выполнен из деревянного материала, а передняя панель пластиковая. Больше всего меня в них раздражает то, что трансформатор в ночное время здорово слышен (гудит), а синий светодиод просто до безобразия яркий, иногда появляется чувство, что этой лампочкой можно освещать улицу.

Прослушивать композиции, насыщенные низкими частотами, просто-напросто не получится, т.к. глубокий низкий бас эти колонки не воспроизводят, да и верхний регистр баса с посредственным качеством, благо с серединой и высокими дела обстоят достаточно хорошо. Для аудиофилии они не годятся, но за свою цену они достаточно хороши.

В скором времени, после прослушивания музыки на более дорогих аудиосистемах, заставило меня задуматься о серьезном апгрейде.

Мой путь не был стремительным, а скорее даже, перманентно нерушимым достаточно долгое время из-за финансовых трудностей. Но время идет, заканчивается школа и начинается взрослая жизнь. Теперь ты сам можешь решать, какие вещи себе покупать.

Моя жизнь сложилась так, что мне всегда на что-то не хватало денег, поэтому я даже не стал закатывать свою губу (ухо) в категорию безумно дорогого лампово-винилового звука, а остановился в категории до $300. Поначалу мне казалось, что здесь одно советское барахло (всегда предвзято относился к “совковой акустике”), но первое впечатление часто бывает ошибочным. Да большинство экземпляров звучали откровенно паршиво за свои деньги, а звучание некоторых просто приклеивало к себе, и заставляло снова и снова слушать давно уже знакомые композиции находя в них то, чего раньше там, как казалось ранее, не было. Этой акустикой для меня стала – Estonia 35АС-021-01.

Внешность описывать не имеет никакого смысла, так как ничего особенного я в них не вижу, ну кроме перекрашенной в черный цвет лицевой панели. Многие утверждают, что данная акустика была вершиной безупречности звука тогдашнего СССР, и наверное они правы, они действительно отлично играют. Особенно это заметно, после перехода от вышеупомянутых Genius.

Звук меня более чем устраивает. Как для своего размера, низко-частотники отыгрывают очень глубокий мягкий бас. В некоторых композициях можно заметить небольшое проседание в промежутке ВЧ/СЧ диапазона, но это встречается редко. Описывать звучание неблагодарное дело, это надо самому услышать, а описывать недостатки в звучании системы, которая тебе нравится практически невозможно.

Недавно, познакомившись с творчеством японского музыканта Buntaro Toriyama, я погрузился в глубины своего сознания с отборным японским dub-ом, огромная благодарность Андрею Москальцу за этот музыкальный подарок, я еще больше убедился в правильности своего выбора. На протяжении всего воспроизведения, акустика отыгрывала на пределе слухового восприятия, без высокого цыканья, без нелепого низкого бумканья, звуча лишь мягкую всепроникающую мелодию.

А что же заставляет акустику звучать? В моем случае это интегральный YAMAHA AX-392.

Вот про усилитель уже немножко проще рассказать. Его характеристики:

У колонок имеется крайне малая чувствительность, поэтому ей в пару обязательным является хороший усилитель. С выбором усилителя история достаточно скучна, и рассусоливать я это не буду, просто скажу, что данную акустику он раскачивает на раз-два.

Большая часть органов управления скрыто под крышкой на передней панели. Под ней скрываются регуляторы баланса, тембра ВЧ и НЧ, и тонкомпенсации. Имеющиеся входы: AUX, Таре, MD, CD, Tuner и Phono; регулировка осуществляется вращением плоского колесика с бесконечным ходом. Пульт ДУ позволяет управлять моторизированным регулятором уровня громкости (это самое крутое из того, что я до этого видел) и селектором входов, с него доступны практически все функции CD-проигрывателя, тюнера и кассетной деки, а также режим Sleep и Standby. Недостатки не выявлены.

ЦАП-ом в моей системе выступает Atoll DAC100SE. То, как он попал ко мне, это просто удивительная история, в которую действительно тяжело поверить.

Когда на моем этаже поселилась новая соседка (старые переехали в другой город и забыли ЦАП) не зная что это, и что с этим делать, продала мне эту, как она ее описала “непонятная, никуда не подключающуюся штуковина” по цене дешевого китайского DVD-плеера, да такое и вправду бывает. Счастью не было предела, так как это был последний элемент моей системы. До этого звук был от интегрированного в ноутбук Realtek ALC3202. Оценить данный подарок судьбы, я просто не берусь, так как сравнить пока не с чем.

Вот, я обзавелся превосходной системой, как мне кажется, но чего-то все равно не хватает. Наверное это плеер и наушники. Оба этих предмета пока мне не угрожают. Тяжелая ситуация у нас в стране коснулась наверное каждого ее жителя, что не может огорчать, как простого офисного трудягу, которому Hi-Res аудио чуждо, так и студенту у которого родители не самые богатые в этом мире, которому приходится из кожи вон лезть чтобы приблизится к своей мечте. Это с одной стороны не плохо, так как заставляет ценить вещи, а с другой стороны, заставляет в какой-то степени страдать из-за довольно больших трудностей с которыми приходится сталкиваться на том самом пути.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

keddr.com

музыкальный сервер с выходом USB

 

Три наших предыдущих проекта создания музыкальных серверов (ПК Аудиофил I и II) и цифрового проигрывателя (ПК Аудиофил III) были основаны на использовании звуковых карт, с которых снимался цифровой сигнал стандарта AES/EBU (I) или S/PDIF (II и III). Все эти источники, в которых установлены карты профессионального или полупрофессионального уровня Lynx AES16, Infrasonic Quartet и ESI [email protected], характеризуются высококачественным звуком и отлично работают по сей день.

Однако техника не стоит на месте. Если раньше предполагалось, что для точной обработки цифроаналоговым преобразователем сигналов высокого разрешения (ВР) они должен поступать на ЦАП, в первую очередь, через входы AES/EBU или S/PDIF, а использование входа USB не было широко распространено, то в последние годы, с появлением асинхронного USB, ситуация стала коренным образом меняться.

В 2004 году компанией Wavelength Audio (США) был выпущен первый ЦАП, использующий асинхронный тип передачи данных (справа – Cosecant USB DAC, фото сайта www.magnequest.com). С тех пор асинхронный тип работы USB-интерфейса постепенно утвердился как основной для передачи музыкального сигнала от компьютера к ЦАПу (более подробно об асинхронном USB см. наш материал «Компьютер как музыкальный сервер»). В настоящее время большинство выпускаемых цифроаналоговых преобразователей оснащаются интерфейсом USB, работающим по такому принципу. Более того, что тоже очень важно, через вход USB в ЦАП стали подавать сигналы не только форматов ИКМ, в том числе сигналы сверхвысокого разрешения DXD, но и формата DSD. В качестве иллюстрации высоких технических характеристик современных преобразователей можно привести такую интересную деталь. В самых совершенных ЦАПах качество цифрового сигнала, который асинхронный USB-интерфейс выдаёт на схему цифроаналогового конвертера, такое высокое, что, например, величину джиттера этого сигнала даже не удаётся измерить. Причина – недостаточная чувствительность существующих измерительных средств.

Что будет заложено в «ПК Аудиофил IV», какие свойства и характеристики?

Во-первых, он должен обладать всеми качествами цифрового источника аудиофильского уровня. Во-вторых, «ПК Аудиофил IV» должен быть эстетически привлекательным и удобным. Необходимо будет предусмотреть возможность дистанционного управления с помощью мобильного устройства. В-третьих, музыкальный сервер должен иметь достаточный объём внутреннего накопителя (накопителей) для хранения всей фонотеки в виде файлов ВР.

Как обычно, мы приглашаем к участию в проекте уважаемых посетителей сайта. Присылайте свои предложения по комплектации и другим вопросам. Самые интересные из них будут опубликованы на сайте и учтены при конструировании музыкального сервера «ПК Аудиофил IV».

 

1. Что делаем

Как известно, при пакетной передаче данных от ПК к ЦАПу через USB-соединение асинхронного типа оба устройства работают согласованно, и осуществляется обратная связь между преобразователем и компьютером. При этом асинхронный USB, при определённых условиях, позволяет до минимума снизить отрицательное влияние различных процессов, происходящих внутри компьютера, на цифровой сигнал, который в ЦАПе из пакетного вида вновь «собирается» в непрерывный поток.

Самые совершенные преобразователи с асинхронным USB могут, в принципе, одинаково хорошо работать с любым обычным компьютером. Поэтому для получения высококачественного звучания, при наличии такого ЦАПа, совсем необязательно собирать какой-нибудь специальный музыкальный сервер. И действительно, многие аудиофилы, обладающие высококачественными ЦАПами с асинхронным USB-входом,  уже перешли на использование ноутбуков в качестве источника цифрового сигнала. С учётом сказанного, можно было бы сразу закрыть наш проект, даже не начиная его.

Однако, не всё так однозначно. Во-первых, чтобы качество сигнала, получаемого от компьютера, практически не влияло на качество преобразования в ЦАПе, последний должен иметь совершенную схему и конструкцию, высококачественные детали и исполнение. Такие цифроаналоговые преобразователи – дорогие. Поэтому для ЦАПа среднего уровня (на который мы и будем ориентироваться при разработке МС «ПК Аудиофил IV»), может потребоваться применение специальных мер для повышения качества сигнала, поступающего на его вход USB.

Во-вторых, не всегда удобно пользоваться, например, ноутбуком в качестве источника. Неплохо ведь иметь аппарат, красиво вписывающийся в состав аудиосистемы. Аппарат, в котором будет храниться большая музыкальная коллекция, и к которому поэтому не надо будет подключать внешние накопители. Аппарат, управление которым можно осуществлять дистанционно, устроившись поудобнее в удалении от него на диване.

Исходя из таких идей, определим некоторые качества, которыми мы хотели бы наделить МС «ПК Аудиофил IV».

Поддержка аудиофайлов ВР. Современные ЦАПы могут преобразовывать цифровые сигналы ИКМ с частотой дискретизации до 384 кГц и разрядностью 32 бита, в том числе формата DXD, а также формата DSD, которые сейчас становятся всё более доступными. Причём не только с частотой дискретизации 2822,4 кГц (DSD64, DSD2.8), но и с удвоенной частотой 5644,8 кГц (DSD128, Double DSD, 2хDSD, DSDx2, DSD5.6). Соответственно и наш МС будет предназначаться для хранения и воспроизведения аудиофайлов указанных форматов.

Может возникнуть вопрос: а зачем использовать аудиофайлы с такой высокой частотой? Неужели недостаточно, например, качества 96/24? Оставим пока в стороне рассуждения по этому поводу (надеясь вернуться к этой теме позже), тем более что специалисты в разных странах ещё не пришли к единому мнению. И ответим так: с нашей точки зрения, если принимать во внимание результаты современных исследований в области психоакустики и цифрового аудио, использование таких сигналов сверхвысокого разрешения может дать реальный положительный эффект для звуковоспроизведения музыки.   

Абсолютная бесшумность. Другими словами, МС должен быть безвентиляторным и без механических жёстких дисков. Из этого следует, что будет использоваться безвентиляторный блок питания, пассивное охлаждение процессора и твердотельные накопители.

Хранилище музыкальной коллекции. Вся фонотека будет храниться на внутреннем накопителе (накопителях) МС, что исключает, таким образом, необходимость использования внешних накопителей для передачи цифрового сигнала во время воспроизведения. Внешний жёсткий диск может применяться для хранения копии музыкальной коллекции и будет подключаться к МС по мере необходимости. Причём подключение лучше осуществлять через USB 3.0, и желательно, чтобы соответствующий разъём находиться бы в удобном месте – на лицевой или боковой панели корпуса МС.

Внешний вид. Предполагается, что МС будет стоять в стойке рядом с другими аудиокомпонентами, и поэтому должен соответствовать по внешнему виду имеющейся аппаратуре. Во всяком случае, это относится к габаритам (ширина 420 – 440 мм), цвету (чёрный) и стилю дизайна (минимализм). Конечно, желательно, чтобы МС не был громоздким.

Дистанционное управление. Так как аппарат будет стоять в стойке, то управлять им будет удобнее с помощью устройства дистанционного управления, лучше – на базе планшетного компьютера. Кроме этого, появляется дополнительная функция – необходимость подключения аппарата к внешней сети для получения информации из интернета о музыкальном произведении: информация о композиторе, исполнителе, текст песни и т. п. Если раньше, в наших предыдущих проектах, мы избегали подключения к внешним сетям, что было целесообразно для  конструкций аппаратов с непрерывным потоком данных, то сейчас, для МС с выходом USB и пакетной передачей данных, можно отказаться от такого ограничения.

Вывод цифрового сигнала через USB. Несмотря на все положительные стороны работы USB-соединения по асинхронному типу, всё-таки остаются некоторые возможности проникновения в преобразователь отрицательного воздействия со стороны ПК в виде шумов и помех. В первую очередь это относится к шумам и помехам, поступающим по проводам питания и земли соединительного кабеля USB. Поэтому для получения качественного выходного сигнала может понадобиться использование специальных карт расширения, таких как, например, SOtM tX-USB и tX-USBexp. Для этого надо предусмотреть возможность установки хотя бы одной карты расширения в корпусе МС, а также наличие двух типов разъёмов (PCI и PCIe) на системной плате.

Добавим, что с помощью создаваемого МС «ПК Аудиофил IV» мы планируем в будущем опробовать различные способы и устройства, позволяющие частично или практически полностью избавиться от отрицательного воздействия ПК. Для этой цели могут быть использованы различные устройства: от простых переходников-разделителей типа AQVOX USB Low-Noise Power Supply и до более сложных систем – Adnaco-S3B или Icron USB Ranger 2224. Их сейчас выпускается всё больше и больше.

Перечислим ещё раз те характеристики создаваемого МС, на которых мы остановились выше.

1) Поддержка аудиоформатов ВР вплоть до DXD, DSD и DSD128.

2) Абсолютно бесшумный аппарат.

3) Вся музыкальная коллекция хранится на внутреннем накопителе (накопителях).

4) Разъём USB 3.0 на лицевой или боковой панели корпуса МС.

5) Внешний вид аппарата соответствует дизайну имеющейся аудиоаппаратуры, с которой МС будет стоять в одной стойке.

6) Дистанционное управление с помощью планшетного компьютера.

7) Подключение к интернету для получения информации о музыкальных произведениях.

8) Корпус с возможностью установки как минимум одной карты расширения.

9) Разъёмы PCI и PCIe на системной плате.

pcaudiophile.ru

Компьютер как музыкальный сервер

или

«Как вывести звук с компа»

Компьютер как музыкальный сервер (окончание)

Вопросы и комментарии посетителей сайта

 

«Известно, что цифровой сигнал с ПК через USB имеет высокий джиттер. Но есть ЦАПы (достаточно, правда, дорогие), которые работают по т.н. асинхронному принципу и сами управляют часами источника (ПК в данном случае). Почему тогда нельзя использовать ОБЫЧНЫЙ ПК в качестве сервера?»

Борис

«Вопрос - можно ли рассматривать USB как основной тип подключения ПК к ЦАП и выбирать соответствующий ЦАП? Может ли реально подключение по USB конкурировать с традиционными вариантами по качеству звука при равных параметрах передачи?»

Фарид

 

Многие посетители нашего сайта хотели бы знать, как из персонального компьютера извлечь наилучший звук. В ответ на поступающие вопросы и в соответствии с нашими планами ПК Аудиофил начинает новый проект: «Компьютер как музыкальный сервер». Мы обсудим тему, поднятую Борисом и Фаридом, относительно использования выхода USB, а также ответим на некоторые другие важные вопросы, в том числе:

  • Можно ли вообще получить хороший звук с ПК?
  • Что мешает использованию компьютера в качестве цифрового источника звука высокой точности?
  • Как полностью устранить или хотя бы частично нейтрализовать проблемы качественного звуковоспроизведения с ПК?
  • Какой вариант конфигурации компьютера и ПО выбрать?

Мы проанализируем и опробуем различные решения, определим положительные и отрицательные стороны каждого из вариантов.

Первое, что хотелось бы обсудить,  а можно ли вообще получить высококачественный звук с компьютера? На этот вопрос существует простой и однозначный ответ – да, можно. И не только можно, но и нужно использовать ПК в качестве цифрового источника звука, надо только делать это правильно.

Задайте себе вопрос: с использованием какой аппаратуры записывается сегодня подавляющее большинство музыкальных фонограмм на студиях звукозаписи? Правильно, с помощью профессиональных студийных комплексов или цифровых звуковых рабочих станций, основанных на компьютерной технике. На каком оборудовании в студиях производится сведение, а затем прослушивание готовых записей в контрольных комнатах? – На оборудовании, основным элементом которого является опять-таки компьютер.

Можем ли мы, аудиофилы или меломаны, вообще любители музыки, приблизиться к звуку, который слышат звукорежиссеры и музыканты на студии? Уверены, что можем. И это стало возможным в последнее время благодаря развитию инфокоммуникационных технологий.

С точки зрения доступности высококачественных цифровых фонограмм, можно сказать, что уже сейчас с помощью Интернета можно получить много хорошей музыки различных жанров с высоким разрешением (ВР). Это или «бит в бит» копии цифровых мастер-файлов или приближенные к ним варианты с передискретизацией, если, например, оригинал записывался в профессиональном качестве 384 кГц/32 бит или в других цифровых форматах. (Хотя следует заметить, что всё больше бытовых цифровых аудиокомпонентов выпускаются с характеристиками профессиональных стандартов.)

С точки зрения технической – в продаже имеется масса музыкальных серверов и цифровых проигрывателей, которые по звуку и своим характеристикам практически не уступают профессиональной технике. А при наличии знаний, умений и навыков в технической области, и вовсе не фантастических (вполне скромных) сумм, можно сделать музыкальный сервер своими руками.

Так что мы оптимисты, что касается принципиальной возможности извлечения высококачественного звука из компьютера. И в подтверждение этих слов позволим себе сослаться на собственные разработки, представленные в разделе «Музыкальный сервер».

Но если взять обычный компьютер и подключить его к хорошей аудиосистеме, то нас постигнет разочарование – звук не понравится. В чём же дело?

Начнем с того, что сформулируем задачу этого проекта сайта ПК Аудиофил...

Наверное, основной вопрос, на который необходимо ответить прежде всего, может звучать так: что нужно сделать, чтобы компьютер стал цифровым источником, наиболее приближенным по качеству звука к музыкальному серверу уровня high-end? Подчеркнём также, что при рассмотрении различных вопросов в рамках этого проекта мы будем ориентироваться на самые высокие требования к воспроизведению музыкальных файлов ВР.

Далее последовательно рассмотрим различные подходы и варианты, начиная с самого простого.

 

1. Настольный компьютер

 

Посмотрим, вернее – послушаем, как «звучит» обычный настольный компьютер среднего уровня, который мы используем для работы (эти строки набраны на нём), а также для развлечений, например, для просмотра видео.

В комплектацию входит корпус Antec с вентиляторами Noctua (3 шт.) и блоком питания на 550Вт (тоже с вентилятором), системная плата, оптический привод и видеокарта (с вентилятором) ASUS, жёсткий диск Western Digital. ПК работает на ОС Windows 7.

Подключим к компьютеру высококачественную звуковую систему. Для этого воспользуемся аудиовыходами системной платы или на передней панели ПК, которые, кстати, имеют красивое название HD Audio (high definition audio – аудио с высокоим разрешением). С помощью имеющегося в составе ОС Windows 7 программного проигрывателя Windows Media попробуем включить воспроизведение музыкального файла ВР 192 кГц/24 бит формата WAV.

Формат WAV выбран в связи с тем, что он часто используется при записи цифровых фонограмм в студии, и оригинал мастер-записи обычно хранится в этом формате (мы для простоты рассматриваем здесь цифровую звукозапись на основе ИКМ-кодирования). А частота дискретизации 192 кГц и разрядность 24 бит - это максимальные параметры файлов ВР, которые можно получить через Интернет (хотя в последнее время опробуется распространение файлов и с более высокими частотой или разрядностью).

И сразу сталкиваемся с проблемой:  проигрыватель Windows Media, во-первых, не воспроизводит файлы формата WAV, а во-вторых, может работать только с частотами дискретизации  до 96 кГц.

Попутно отметим, что проигрыватель Windows Media не воспроизводит и файлы нужного нам формата FLAC без установки дополнительного подключаемого модуля. И добавим, что не все программные проигрыватели могут работать с файлами ВР. Зафиксируем эту проблему следующим образом:

(А) Обычный программный проигрыватель не воспроизводит файлы ВР.

Вывод: надо использовать специализированный проигрыватель. Загрузим известный нам проигрыватель foobar2000 и включим воспроизведение. Услышанный нами звук никак нельзя назвать высококачественным, – даже описывать его нет никакого желания.

Постараемся проанализировать причины невысокого качества «звучания» ПК.

Первое, на что сразу обращаем внимание, – это акустический шум вентиляторов и жёсткого диска. Вентиляторы корпуса, блока питания, системы охлаждения процессора и видеокарты, без которых не может обойтись обычный настольный компьютер, а также жёсткий диск создают вторую проблему:

(Б) Акустический шум вентиляторов и жёсткого диска.

И хотя в нашем ПК установлены малошумящие вентиляторы Noctua, всё равно шум заметный.

Теперь займемся аудиотрактом. На системной плате нашего компьютера установлена интегрированная аудиокарта на микросхеме ADI AD2000B, которая считается качественной среди других подобных.

Хорошо, что она поддерживает частоты дискретизации до 192 кГц и разрядность до 24 бит. Но плохо, что её технические характеристики довольно слабые: динамический диапазон, например, только 92 дБ, а гармонические искажения+шум – 70,5 дБ.

Понятно, что возможности встроенной аудиокарты, даже самой лучшей, нельзя сравнивать с техническим уровнем не только отдельного ЦАПа и усилителя, но и качественной звуковой карты. Чип размером 7 х 7 мм и толщиной 1мм оснащён таким количеством аудиокомпонентов (в том числе шестнадцатью АЦП и ЦАПами, операционными усилителями для многоканального звука 7.1, цифровым сигнальным процессором, компрессором, эквалайзером и много ещё чем действительно необходимым для ПК), что говорить о высококачественном цифроаналоговом преобразовании и усилении звука, с точки зрения точного звуковоспроизведения, не приходится. Отметим в связи с этим (В) невысокое качество цифроаналогового преобразователя и аналоговых цепей интегрированной аудиокарты.

Большое значение имеет также качество электропитания. Известно, какое серьёзное внимание разработчики высококачественной аудиоаппаратуры уделяют системе питания.  В схемах ЦАПов, например, часто используются раздельные блоки питания для цифровой и аналоговой части схемы, оснащённые большим количеством стабилизаторов. Всего этого нет, конечно, в обычном ПК. Поэтому –  

(Г) Упрощённая система питания, особенно аналоговых цепей звукового тракта, от неприспособленного для звуковоспроизведения БП не может обеспечить необходимое высокое качество электропитания, а, значит, и звучания аудитотракта.

Поскольку с аналоговых выходов на системной плате или лицевой панели ПК, даже при наличии красивого названия HD Audio, получить высококачественный звук не получается, попробуем вывести его в цифровом виде. Начнем с оптического выхода S/PDIF, подключённого к упомянутой микросхеме ADI AD2000B. Кстати, подобным цифровым выходом в настоящее время комплектуются многие системные платы. Соединяем этот выход через отдельный ЦАП с высококачественной аудиосистемой.

И снова сталкиваемся с проблемой: этот интерфейс не пропускает частоты выше 96 кГц. Подберём запись с частотой дискретизации 96 кГц и включим воспроизведение. Констатируем, что и на этот раз звук не радует нас.

В чём же дело? Разберёмся с цифровой частью аудиотракта. Одной из основных причин деградации звука в цифровых источниках является джиттер или фазовое дрожание – кратковременные фазовые отклонения цифрового сигнала от его нормального состояния.  Не вдаваясь в подробности физической сущности этого неприятного явления, отметим только, что джиттер приводит к искажению звука и появлению шумов. Звучание цифрового источника при наличии высокого уровня джиттера становится металлическим, жёстким, или, как часто говорят, «цифровым», особенно на высоких частотах. Низкие частоты теряют упругость. Ухудшается ощущение пространства, уменьшается глубина звуковой сцены, смазываются звуковые образы.

Перечислим основные причины возникновения джиттера при воспроизведении звука с помощью ПК.

(Д) Нестабильность собственного тактового генератора ПК. В отличие от качественных профессиональных аудиосистем, имеющих внутренний или внешний высокостабильный тактовый генератор, в компьютере частоты дискретизации обычно генерируется с помощью программных средств из базовой частоты, получаемой с помощью генератора, не обладающего необходимой для звуковоспроизведения стабильностью. Кроме того, в процессе деления частоты также возникает некоторый джиттер.

(Е) Шум на шине заземления. Импульсные токи, возникающие при одновременном переключении большого числа логических элементов системной платы, приводят к появлению импульсов на шине заземления, которые, в свою очередь, вызывают смещение уровней сигналов и уровней срабатывания схем тактирования.

(Ж) Нестабильность и помехи в системе питания. Нестабильность напряжения или его падение под нагрузкой, которое может происходить в различных частях электрической схемы ПК, приводит к изменению скорости реакции логических элементов, в том числе при цифроаналоговом преобразовании. Колебания питающих напряжений изменяют частоту тактового генератора, а помехи, распространяющиеся по цепям питания (например, от вентиляторов), также приводят к увеличению джиттера.

(З) Перекрёстные помехи.Взаимное воздействие сигналов друг на друга может проявляться как внутри интегральных схем, так и на близко расположенных дорожках печатной платы. Если  по одному проводнику проходит сигнал, а в другом, параллельно расположенном, в это время меняется ток, то такие изменения вызывают отклонение уровня сигнала в первом, сигнальном проводнике. Если это, к примеру, проводник, по которому идёт тактовый сигнал, то такая помеха может повлиять на время прихода тактовых импульсов.

(И) Влияние интерфейсов. В выходном интерфейсе S/PDIF или AES/EBU происходит кодирование двух сигналов (звукового и тактового) в один сигнал, который затем снова декодируется в два раздельных во входном интерфейсе (например, на входе отдельного  ЦАПа). Эти процессы также вносят джиттер. Кроме этого, некачественные «дешёвые» интерфейсы сами могут являться источником высокочастотных шумов.

(К) Электромагнитные помехи (ЭМП).  ЭМП воздействуют на сигнальные цепи и могут генерироваться импульсным источником питания, радиочастотными схемами, процессором,  видеокартой и другими подобными источниками, что вызывает увеличение джиттера.Необходимо подчеркнуть, что если цифроаналоговое преобразование производится внутри компьютера с помощью интегрированной или отдельной звуковой карты, в которой не предусмотрены специальные меры снижения джиттера, то перечисленные выше факторы вносят суммированный вклад в его увеличение. А это, в свою очередь, приводит к искажению звукового сигнала. При использовании отдельного ЦАПа большую роль играет его способность подавлять входящий джиттер и, с другой стороны, способность ПК как цифрового источника выдавать минимальный уровень фазового дрожания сигнала.

Говоря о влиянии ЭМП на увеличение джиттера, нельзя забывать также о прямом воздействии помех на элементы схемы аудиотракта. Известны, например, случаи, когда помехи, вызываемые работой видеокарты и её вентилятора, приводят к серьёзным искажениям звука в виде шума, треска или гула, воздействуя на сигнальные цепи звуковой карты, если карты расположены близко друг к другу, в соседних разъёмах PCI.

Рассмотрим теперь вопросы, связанные с программным обеспечением. Оказывается, что качество цифрового сигнала в значительной степени зависит от того, как работает операционная система и насколько её настройки оптимальны для звуковоспроизведения. Вот только один пример. Во время работы ПК процессор постоянно переключается от выполнения одних задач к другим в соответствии с алгоритмом, который заложен в ОС. Процессы, которые должны обслуживаться процессором в какой-то момент времени, в том числе и те, которые связанны с обработкой звуковых цифровых сигналов, конкурируют между собой за «рабочее» время процессора. И если ОС настроена таким образом, что важные для нас задачи, связанные со звуком, оказываются не первоочередными, то это отрицательно сказывается на качестве аудиосигнала. Можно сказать, что (Л) операционная система компьютера без специальной настройки не приспособлена для звуковоспроизведения.

Нужно также отметить, что, выполняя большой объем «ненужной» (для аудио) работы, процессор и другие элементы схемы компьютера могут потреблять больше энергии и значительно нагреваться. А это, в свою очередь, требует (М) использования шумящих и вызывающих помехи вентиляторов для принудительного охлаждения.

Чтобы настроить ОС для целей звуковоспроизведения должным образом, надо произвести остановку некоторых процессов, которые конкурируют с процессами аудио, мешая им; отключить неиспользуемые элементы; оптимизировать использование ресурсов процессора в первую очередь для аудио; снизить энергопотребление и т.п. Подробно об этом можно узнать на странице нашего сайта с описанием оптимизации ОС Windows 7 для аудио.

Однако это ещё не всё. При внимательном изучении свойств операционных систем можно увидеть, что самые распространенные из них имеют в своей структуре, относящейся к аудиотракту, существенные недостатки, которые не всегда можно преодолеть без использования специализированных звуковых карт и драйверов. В качестве примера рассмотрим упрощённую структурную схему аудиопроцесса в ОС Windows Vista/7, изображённую на приведённом ниже рис. 1.

Рис. 1

Сокращения:

API — application programming interface

APO — audio processing object

CPT — cross process transport

KST — kernel streaming transport

WASAPI – Windows audio session API

Поток аудиоданных от аудиоприложения (например, программного проигрывателя), проходя через несколько этапов, поступает на аудиодрайвер, который управляет, например, звуковой картой. Направление движения указано стрелками.

Обратите внимание на участок блок-схемы между СРТ и KST. Именно на этом участке аудиоданные подвергаются цифровой обработке различными видами APO (audio processing object, русск. средство обработки аудиосигнала). Каждое APO имеет своё назначение и участвует в выполнении следующих функций:

  • регулировка громкости и отключение звука;
  • конвертирование разрядности цифрового сигнала, при котором входной сигнал (с разрядностью, например, 16 или 24 бит) сначала переводится в 32-битный с плавающей запятой, а затем обратно, причём это может производиться несколько раз;
  • микширование сигналов, когда к исходным аудиоданным могут подмешиваться, например, сигналы звукового сопровождения системных событий ОС;
  • измерение максимального уровня сигнала;
  • ограничение уровня сигнала.

К сожалению, цифровая обработка сигнала, проводимая ОС на пути его следования от места хранения на жёстком диске до звуковой карты, не только не оставляет сигнал без изменения, но и вносит в него нежелательные коррективы. Поэтому говорить о точном звуковоспроизведении при использовании стандартного ПО компьютера не приходится. Другими словами, (Н) операционная система ПК без использования дополнительных программных средств не позволяет получить неискажённый цифровой аудиосигнал.

Есть ли выход из этого неприятного положения? Да, конечно. Для этого необходимо исключить нежелательную цифровую обработку сигнала, сократив путь от аудиоприложения до аудиодрайвера и направив аудиоданные в обход APO. Это делается с помощью специальных программных средств, например, ASIO. Поможет в решении этого вопроса и использование WASAPI в так называемом исключающем режиме (exclusive mode), драйверов Kernel Streaming или других подобных программных средств. Кстати, способы предохранения цифрового звукового сигнала от внесения нежелательных искажений со стороны различных ОС были разработаны в первую очередь для профессиональной цифровой звукозаписи.

Итак, мы рассмотрели основные недостатки аппаратной и программной части ПК, которые приводят к искажениям аудиосигнала в компьютере. Обозначим способы решения проблем со звуком, сведя их в таблицу.

 

Таблица. Как оптимизировать компьютер для аудио

Проблема

Способы решения

А

Обычный программный проигрыватель не воспроизводит файлы ВР

Установить программный проигрыватель, предназначенный для высококачественного звуковоспроизведения

Б

Акустический шум вентиляторов и жёсткого диска

Б.1 Использовать комплектующие с малым энергопотреблением, чтобы не применять вентиляторы

Б.2 Оптимизировать ОС для снижения энергопотребления, чтобы не применять вентиляторы

Б.3 Использовать безвентиляторный БП

Б.4 Использовать твердотельный накопитель

В

Невысокое качество цифроаналогового преобразователя и аналоговых цепей интегрированной аудиокарты

Использовать отдельную плату цифрового вывода (звуковую карту)

Г

Упрощённая система питания, особенно аналоговых цепей звукового тракта, от неприспособленного для звуковоспроизведения БП

Г.1 Выводить звук в цифровом виде и использовать внешний ЦАП.

Или

Г.2 Использовать внешнюю звуковую карту со своим БП

Д

Нестабильность собственного тактового генератора ПК

Д.1 Использовать плату цифрового вывода (звуковую карту) с собственным тактовым генератором

Д.2 В дополнение к п. Д.1: использовать внешний тактовый генератор

Е

Шум на шине заземления

Отключить в ОС неиспользуемые процессы и оборудование (для уменьшения количества работающих логических элементов системной платы, вызывающих импульсные токи на шине заземления)

Ж

Нестабильность и помехи в системе питания

Ж.1 Не осуществлять в компьютере цифроаналоговое преобразование, особенно чувствительное к качеству электропитания, – выводить звук в цифровом виде и использовать внешний ЦАП.

Ж.2 Использовать высококачественный БП со стабильными напряжениями питания

Ж.3 Использовать системную плату с улучшенными цепями питания

Ж.4 Использовать специальные фильтры для подавления помех от жёсткого диска, вентиляторов (если приходится их использовать) и т.п.

З

Перекрёстные помехи

Использовать плату цифрового вывода (звуковую карту) со схемным решением, снижающим перекрёстные помехи

И

Влияние интерфейсов

Использовать плату цифрового вывода (звуковую карту) с высококачественными выходными интерфейсами

К

Электромагнитные помехи

К.1 Не использовать видеокарту

К.2 Отключить оборудование (Wi-Fi, Bluetooth и т.п., если они не используются), которое может являться источником помех

К.3 Использовать специальные материалы для поглощения электромагнитного излучения внутри корпуса компьютера

К.4 Использовать системную плату с пониженным электромагнитным излучением

Л

Операционная система компьютера без специальной настройки не приспособлена для звуковоспроизведения

Оптимизировать ОС

М

Использование шумящих и вызывающих помехи вентиляторов

То же, что в пп. Б.1, Б.2, Б.3 и Ж.4

Н

Операционная система ПК без использования дополнительных программных средств не позволяет получить неискажённый цифровой аудиосигнал

Использовать ASIO, WASAPI в исключающем режиме и т.п.

Теоретически вроде бы всё понятно. А как насчёт практической реализации?

Для ответа на этот вопрос мы можем порекомендовать уважаемым посетителям сайта ознакомиться с несколькими реальными разработками, которые реализованы и опробованы нами:

Если же возникнут какие-либо вопросы по разработке и созданию собственного цифрового источника на базе ПК, мы будем рады помочь.

Хотелось бы ещё добавить к сказанному, что техника не стоит на месте, и выпускаются новые и всё более совершенные комплектующие, программы и периферийные устройства, которые могли бы быть с успехом использованы в музыкальном сервере. Поэтому впереди – создание новых устройств с использованием более совершенных конструктивных решений.

pcaudiophile.ru


Смотрите также