Дисциплинированные звуки

Обзор новых плат для цифрового ввода-вывода и профессионального монтажа звука на PC.

Статья А. Павленко "Конкретная музыка" ("Мир ПК", #6/97), рассказывающая о современных программах для редактирования звука, получила большой отклик читателей. Многие спрашивают, какое оборудование необходимо для профессиональной работы с аудиозаписью и монтажом. Предлагаем вашему вниманию обзор новейших плат для цифрового ввода-вывода и профессионального монтажа звука на ПК, которые необходимы для осуществления самых разнообразных проектов - от домашней звукозаписи до работы в серьезной студии или на телевидении.

Для подготовки звуковых примеров, которыми иногда сопровождаются статьи информационного центра "Музыкальное оборудование" в Internet, нам понадобилась цифровая плата ввода-вывода звука для компьютера.

Почему именно цифровая? Чтобы звуковые примеры были максимально близки к оригиналу. Очень важно избежать изменений при вводе звука в компьютер, которые возникают при использовании обычных звуковых плат, оцифровывающих звук через АЦП. Лучше производить преобразование звука из аналогового в цифровой и обратно с помощью специальных внешних конвертеров, обладающих лучшими характеристиками, а в компьютер вводить звук уже в цифровом виде. Поскольку у нас есть DAT-магнитофон фирмы Tascam, на который записывается звучание инструментов, то мы использовали его конвертеры.

Выбирали мы из трех плат: Digital Only Card (фирмы Digital Audio Labs), Multi!Wav Pro 18 (фирмы AdB) и ZA-2 (фирмы Zefiro Acoustics). Вообще надо честно сказать, что компьютер, на котором все это проверялось, не самый "свободный" в мире. Многочисленные устройства требуют своей доли системных ресурсов. А потому все упомянутые в этой статье проблемы и способы их решения могут быть связаны исключительно с моим компьютером, т. е. с имеющимся у меня сочетанием программного и аппаратного обеспечения, и к вам они, скорей всего, не будут иметь какого-либо отношения. Причина, по которой я подробно их описываю, состоит в том, чтобы представить саму методику решения возможных проблем. Другой вариант - сразу прибегнуть к услугам специалистов и установить плату в техническом центре фирмы-продавца.

Digital Only Card

В комплект поставки входит собственно плата, дискета с программным обеспечением и руководство пользователя. Минимальные системные требования: 386 DX/40, DOS 4.01, свободное пространство на жестком диске объемом не менее 200 Мбайт (при работе в среде Windows 3.1 минимум 4 Мбайт ОЗУ). Адрес ввода-вывода платы устанавливается с помощью перемычек, все остальные настройки производятся программно. Плата имеет цифровые входы и выходы в формате S/PDIF на разъемах RCA и может работать с частотой дискретизации 48, 44,1 и 32 кГц.

В руководстве пользователя изложен процесс установки драйвера только для Windows 3.11. Описание установки для Windows 95 находится в файле Readme на прилагающейся дискете. Кроме того, с сервера Digital Audio Labs в Internet можно переписать драйверы для Windows NT 3.5, 3.51 и 4.0, а также программу записи/воспроизведения звука в среде DOS.

Следует признаться, что во время установки платы я сделал две серьезные ошибки. Во-первых, я выбрал драйвер DAL Digital Only Card (Second Card), решив, что поскольку в системе уже установлена звуковая плата Turtle Beach TBS-2000, то DAL надо ставить как вторую плату. К тому же этот драйвер предлагался и по умолчанию (потом выяснилось, что данная возможность предусмотрена для одновременного использования двух плат Digital Only, а отнюдь не для установки ее совместно с другими звуковыми платами). И тут я сделал вторую ошибку, непростительную для опытного пользователя. Вместо того чтобы перезагрузить компьютер (только после этого изменения вступают в силу) и потом удалить драйвер, я сразу запустил программу добавления новых устройств и установил плату еще раз, уже как единственную. В результате получилось то, что и должно было произойти: после перезагрузки компьютера появилось диалоговое окно, в котором Windows жаловался на отсутствие платы Digital Only 2. Нажатие кнопки OK приводило к зависанию компьютера. Хотелось бы, чтобы процесс установки и отладки был более интуитивен, а документация более детальна. Почему я должен угадывать, какой драйвер мне необходимо выбрать? Почему этот процесс нигде не описывается?

Вторая попытка установки драйверов прошла успешно, если не учитывать, что в результате плата Digital Only не работала ни на запись, ни на воспроизведение. Пришла пора настройки. Для начала я занялся проверкой прерываний. По умолчанию стояло 10-е прерывание, которое использует звуковая плата TBS 2000. Установка платы Digital Only на 3-е прерывание (его использует порт COM2, к которому подключен модем) позволила уже произвести запись и воспроизведение. Однако при проигрывании наблюдались щелчки, а запись происходила урывками. Установка на 15-е и 7-е прерывания ничего не дала (воспроизведение останавливалось).

Для проверки я пользовался программой Cool Edit. Испробовав все возможные настройки платы, я уже в последней надежде запустил стандартный проигрыватель Media Player из поставки Windows 95. И что вы думаете? Файл воспроизвелся нормально. Тогда я попробовал программу Wave 2.04, в ней и с воспроизведением и с записью все оказалось в порядке. То же самое в программе Cakewalk Audio. Так что щелчки при воспроизведении и пропадания звука при записи оказались связаны с программой Cool Edit. Прочитав файл подсказки для нее, я сделал все предлагаемые там изменения системных файлов. Но единственное, что смогло убрать щелчки при воспроизведении и пропадания при записи, - это установка следующих параметров в разделе Total Buffer Size: [2] seconds using [12] buffers. При воспроизведении в программе WaveLab 1.6 также слышались щелчки, которые тоже убирались изменением числа буферов (Options·Preferences·Audio Card ·Buffer Number).

И все же не все проблемы были решены, но они уже не были связаны с какой-то одной программой. При воспроизведении в любой программе (кроме уже указанных я использовал Sound Forge 4.0b и Samplitude 4.02) время от времени были слышны негромкие потрескивания, и - что еще хуже - иногда происходило пропадание звука на ощутимое время (около секунды). Такие выпадения случались не часто, но регулярно, примерно раз в 5-7 мин.

С платой поставляется драйвер версии 1.3. На сервере компании Digital Audio Labs я обнаружил новый драйвер версии 1.31, и после его установки появились некоторые улучшения. Во-первых, при установке драйвер для одной платы выбран по умолчанию и называется он более правильно, так что все сразу становится понятно. При настройке параметров сразу было выбрано 3-е прерывание (хотя это могло быть результатом предыдущих настроек несмотря на то, что я удалил старый драйвер из системы). При воспроизведении исчезли мелкие потрескивания. А в Cool Edit не было щелчков и при изначальных установках. Но пропадание звука осталось.

Пришло время обратиться в службу технической поддержки. Среди нескольких советов было предложение отключить 32-разрядные драйверы для жесткого диска, работающие в защищенном режиме ("Контрольная панель·Система· Быстродействие·Файловая система·Устранение ошибок"). Это полностью сняло проблему, а включение драйверов в последующем снова привело к появлению пропаданий. Так что, с одной стороны, решение было найдено, с другой стороны, решение это очень сомнительное. Система помощи Windows 95 указывает на необходимость отключения 32-разрядных драйверов только в крайнем случае, поскольку подобный шаг сильно снижает скорость работы.

Попытка одновременной записи и воспроизведения выявила недостаток использования DAT-магнитофона вместо отдельных преобразователей, поскольку в нем (во всяком случае в имеющейся у нас модели) может быть активен или цифровой, или аналоговый вход, но не оба вместе. Кроме того, звук, поступающий на цифровой вход, одновременно идет и на цифровой выход, так что мы могли бы записать только то, что воспроизводим. Но и этого не произошло, поскольку плата "жаловалась" на несовпадение частоты дискретизации исходящего и поступающего на вход сигналов. Однако это нельзя отнести к недостаткам платы, а, как уже говорилось, является недостатком использования DAT-магнитофона вместо отдельных внешних преобразователей. Выходом в данном случае может быть воспроизведение записанного через другую плату, тем более что обычная звуковая плата, совместимая с Sound Blaster, никогда не помешает.

Multi!Wav 18 Pro

Кроме платы и двух дискет (одна с программой установки и одна с программой Sound Forge XP) в комплект поставки входит только описание начала процесса установки на двух листках бумаги. Руководство пользователя находится в сети Internet, что, конечно, хорошо, но только для тех, кто имеет туда доступ.

Для установки платы необходимо сначала инсталлировать и запустить программу DriverLink. Одновременно с программой открывается файл помощи, в котором подробно, шаг за шагом, описаны дальнейшие действия. Если вы изменяете какие-либо параметры платы, то на экране появляется изображение переключателей, которые надо физически установить на плате. Когда все изменения сделаны, можно выключить компьютер и установить в него плату. Затем устанавливается WAV-драйвер, а также конфигурируются программные опции. Фирма-производитель несколько раз в процессе установки напоминает, что для настройки платы в дальнейшем необходимо использовать программу DriverLink, а не стандартные средства Windows 95.

Инсталляция прошла без проблем. Прерывание плате не требуется, а адрес и каналы DMA сработали изначальные (всего предусмотрено 64 адреса). По умолчанию указан формат цифрового интерфейса AES/ EBU, так что если вам для работы требуется S/PDIF, то не забудьте поменять соответствующим образом настройки. Плата имеет два оптических цифровых разъема (в форматах S/PDIF и AES/EBU) и три стереоразъема. Один из них является выходом с ЦАП, и к нему можно подключать акустические системы или наушники. Два других выхода предназначены для подключения обычного S/PDIF и AES/EBU-интерфейсов. Напомню, что стандартными разъемами для S/PDIF являются RCA, а для AES/EBU - XLR. Так что придется подготовить переходники или соответствующие кабели. Надписи, определяющие предназначение разъемов, расположены некорректно, так что в процессе работы с платой я часто путал выходы и входы. Плата позволяет производить преобразование форматов цифрового сигнала (S/PDIF в AES/EBU, оптический в коаксиальный) в режиме реального времени.

Плата работает почти без проблем. Во всех программах ни потрескиваний, ни выпадений звука не наблюдалось. Для более быстрой синхронизации принимающего устройства плата способна постоянно передавать несущую частоту. Однако, установив функцию Default Playback Carrier Rate на какую-то определенную частоту (32, 44,1 или 48 кГц) или выбрав Last Rate Used (тогда будет установлена частота, использованная последней), вы поймете фразу "почти без проблем". Переключение частот не всегда проходит гладко, и тогда на выходе появляется сильно искаженный шумовой сигнал. Однако утверждать, что это недостаток или поломка платы, я не могу. Вполне возможно, что плата воспроизводит все нормально, а DAT не может как следует произвести переход на новую частоту, так как в некоторых случаях помогало отключение и последующее включение записи на магнитофоне или просто его отключение от сети. Всегда помогало переключение частоты (с возвращением к искомой) с помощью программы DriverLink.

С платой поставлялся WAV-драйвер и программа DriverLink версии 2.21. Текущая версия DriverLink - 3.11, WAV-драйвера - 3.10. Новые возможности: поддержка четырех независимых выходов, возможность дополнительной установки прерывания (IRQ), аппаратное перепрограммирование "на лету", управление несколькими платами из одной программы DriverLink. Обновление происходит в два этапа: сначала устанавливается новая версия программы DriverLink, затем WAV-драйвер. Проблем при обновлении не возникло, но с частотами ничего не изменилось. Я заметил, что если сразу после перезагрузки запустить DriverLink, то воспроизведение происходит нормально. Производитель рекомендует постоянно держать программу запущенной в свернутом состоянии. Но почему тогда новая версия программы DriverLink не имеет кнопки свертывания окна? Это, конечно, можно сделать, щелкнув правой кнопкой мыши на заголовке окна и выбрав "Свернуть", но все же...

Плата Multi!Wav позволила произвести одновременную запись и воспроизведение, однако, используя DAT-магнитофон вместо конвертеров, мы записали только то, что воспроизводилось. И все-таки одновременное воспроизведение и запись с помощью этой платы и DAT-магнитофона возможны, если использовать аналоговый выход для прослушивания записанного.

После обновления версий можно использовать аналоговые и цифровые выходы платы отдельно. Для этого надо установить программный модуль Quad Output. Процесс его установки также прошел безболезненно, за исключением одного: в описании процесса предложено выбрать опцию Display Reserved Devices на странице Advanced программы DriverLink. Однако у меня такой опции на странице не оказалось. Появилась она только после перезагрузки и действительно оказалась полезной. Дело в том, что кроме появления раздельно цифрового и аналогового выхода платы в списке выходных устройств, во входных устройствах плата Multi!Wav оказалась упомянутой два раза. Выбор опции привел к тому, что одно из упоминаний сменилось на Multi!Wav Reserved N/A. Переключение между режимами происходит в программе DriverLink благодаря замене операционной системы платы (Hardware/Select Multi!Wav OS) и не требует перезагрузки компьютера. Я попробовал эти возможности в Samplitude 4.0 и Cakewalk Audio 6.0 и убедился, что все работает, а поскольку звуковую плату TBS-2000 я во время опробования всех цифровых плат принципиально не убирал, то у меня образовалось три независимых стереовыхода (или шесть моно, если вспомнить таблицу умножения).

Вы можете использовать две платы Multi!Wav одновременно. Драйверы для Windows 3.1 и 95 прилагаются, а для NT производитель обещает выпустить в ближайшее время. Несколько позже появится возможность работать с частотой 96 кГц, а потом и с разрядностью 24 бит.

ZA-2

Упаковка платы ZA-2 производит самое приятное впечатление: большая коробка, смягчающий поролон сверху и снизу. Кроме платы в комплект входит руководство пользователя и инсталляционная дискета, а также все необходимые кабели.

Плата имеет два разъема оптического интерфейса (S/PDIF), два разъема RCA для коаксиального S/PDIF-интерфейса и 15-контактный разъем (к нему подключается прилагающийся кабель с двумя RCA-разъемами аналогового выхода и двумя XLR-разъемами AES/EBU-интерфейса).

Минимальные системные требования: процессор 486 с тактовой частотой 50 МГц. Поддерживаются следующие частоты дискретизации: 32, 44,1, 44,056 и 48 кГц. Плата позволяет производить преобразование частоты на входе из 32 и 48 кГц в 44,1 в режиме реального времени. Возможно также преобразование цифровых форматов.

Руководство пользователя начинается сразу с описания сложных технических вещей и не имеет раздела для начинающих.

Установка прошла без проблем, все параметры, кроме адреса ввода-вывода, были выбраны автоматически (адрес изменяется с помощью перемычки). Плата ZA-2 - единственное из представленных устройств, которое появилось в разделе Система / Устройства Панели управления, а не только в Мультимедиа / Дополнительно. На панели задач возникла пиктограмма ZA-2, нажатие на которой левой кнопки мыши приводит к появлению меню, позволяющего управлять различными функциями платы. Одна из опций, а именно Change DMA Buffer Size, не описана в руководстве. При нажатии правой кнопки мыши на пиктограмме ZA-2 появляется регулятор громкости аналогового выхода платы.

Воспроизведение звука происходило без проблем, включая и нормальное переключение частот. А вот одновременная запись и воспроизведение не получались по уже описанным причинам, связанным с использованием DAT-магнитофона вместо внешних конвертеров. В режиме Play/Rec Simultaneous плата "жаловалась" на несовпадение частоты сигнала на входе и выходе. А программа Cakewalk вообще отказалась даже воспроизводить, пока не была выбрана опция, отключающая возможность одновременной записи и воспроизведения (Disable Simultaneous Record/Playback). Попытки что-то сделать приводили к зависанию Cakewalk и даже всей системы. Не получилось это и в программе Samplitude 4.0. Если же вы все-таки хотите записывать и воспроизводить одновременно, а автономных конвертеров у вас нет, то можно использовать аналоговые выходы платы. Подключаете DAT только ко входу платы, а воспроизведение слушаете с аналоговых выходов.

Обнаружилась неприятная особенность: если во время воспроизведения аудио проигрывать еще и MIDI-файлы через волновой синтезатор TBS-2000, то и на аналоговом и на цифровом выходе наблюдается быстрое перемещение звука между каналами. Происходит это независимо от того, в какой программе воспроизводятся аудио- и MIDI-файлы. Если вместо волнового синтезатора указать FM (все того же TBS-2000), то перемещение каналов прекращается. Служба технической поддержки Zefiro Acoustics ничего конкретного не посоветовала, указав, правда, на вероятный DMA-конфликт и удивившись, что это не влияет на другие платы. Упомянули они и о влиянии графического акселератора (см. врезку "Потенциальная проблема с SVGA-акселераторами"). Я установил новые версии драйверов для видеоплаты и переустановил TBS-2000 с новыми драйверами. Ничего не изменилось, и проблема так и не была решена.

Производитель обещает, что в будущем все прилагающиеся программы будут работать в среде Windows. Пока что некоторые из них работают только в DOS. Две могут быть полезны: утилиты для кодирования в формат MPEG и резервного копирования на DAT (для сохранения 1,2 Гбайт данных - любых, не только звуковых - на двухчасовую DAT-кассету). Однако они не имеют удобного пользовательского интерфейса, а все команды приходится вводить вручную.

С платой поставлялся драйвер версии 1.11. Текущая версия - 1.30. Производитель сообщает, что с этой версией ZA-2 может записывать и воспроизводить 20-разрядный звук, если использовать способные на это программы, например WaveLab или Red Coaster, и соответствующие конвертеры, что, конечно, очень ценно для их владельцев.

Какой же вывод?

Все платы имеют свои недостатки. Но по совокупности достоинств и недостатков, с учетом цены, а также в соответствии с нашими задачами я выбрал AdB Multi!Wav. Ее недостаток проявляется реже всего (не так уж часто я воспроизвожу файлы, записанные с разной частотой) и легче всего лечится. Наличие аналогового выхода и возможность его автономного использования - большой плюс. Обещания будущих возможностей всегда следует воспринимать скептически, но фирма доказала серьезность своих намерений выпуском программного модуля Quad Output. Так что можно с большой долей оптимизма надеяться на появление возможности работать с частотой дискретизации 96 кГц и разрядностью 24 бита. Отсутствие стандартных разъемов не украшает плату, но это вопрос решаемый. Плата AdB Multi!Wav официально рекомендуется фирмой Steinberg для использования с программой WaveLab, хотя есть сведения, что неофициальным фаворитом среди специалистов Steinberg является Zefiro Acoustics ZA-2.

Следует отметить, что описанные в статье платы - не единственный способ получить цифровые входы-выходы для вашего компьютера. Сейчас цифровые интерфейсы являются составной частью многих систем записи на диск и плат с несколькими выходами. Пожалуй, самый недорогой способ - приобретение дополнительного цифрового интерфейса для звуковых плат Turtle Beach Pinnacle или Fiji, если, конечно, сами звуковые платы у вас уже есть или вы собираетесь их приобрести.

Потенциальная проблема с SVGA-акселераторами

На сервере Zefiro Acoustics есть очень полезная статья под названием "VGA kills audio", повествующая об отрицательном влиянии графических акселераторов на звук. Не вдаваясь в технические подробности, перескажу вкратце смысл статьи. Дело в том, что многие производители видеоплат на шине PCI используют способ ускорения работы своих изделий, который приводит к нелегальному захвату шины. Это практически никак не влияет на другие компоненты компьютера за исключением звука.

Вы можете легко выяснить, касается ли это вашей системы. Запустите программу проигрывания WAV-файлов и во время воспроизведения быстро перемещайте мышью заголовок окна. Если при этом вы слышите треск, щелчки или пропадание звука, то, скорей всего, это вызвано работой графического акселератора.

На самом деле в этом нет вины ни звуковой платы, ни графического акселератора. Виноват драйвер видеоплаты. Автор статьи указывает, что обычно драйверы, сертифицированные Microsoft, ведут себя корректнее, но у меня эта проблема возникла и с драйверами Microsoft, и с драйверами производителя. Некоторые фирмы (Tseng Labs и Matrox) предлагают решить проблему посредством определенных настроек в системных файлах. Что конкретно нужно сделать, можно узнать непосредственно из статьи. К сожалению, для плат других производителей эта проблема пока не решается.

Конфигурация компьютера, на котором происходило тестирование:

Системная плата ASUStek P/I-P55TP4 с процессором Intel Pentium 133, 72-Мбайт ОЗУ, контроллер SCSI-2 NCR C-825 (PCI), два жестких диска SCSI-2 (Nec 2 Гбайт и Seagate 1 Гбайт), SCSI-2 CD-ROM Plextor 4Xi, SVGA S3-868 PCI (2 Мбайт VRAM), звуковая плата TBS-2000, SCSI-интерфейс для подключения сканера Genius, дисковод (1,44 Мбайт) и стример 120 Мбайт, стандартная мышь, подключенная к последовательному порту.

Словарь

DAT-магнитофон (Digital Audio Tape) - магнитофон, записывающий звук в цифровом виде на специальные кассеты в формате DAT. Такие устройства имеют ряд серьезных преимуществ перед стандартными аналоговыми магнитофонами, в том числе более высокое качество записи, возможность перезаписи и копирования аудиоматериала без потери качества через цифровые интерфейсы S/PDIF или AES/EBU, а также более удобные и точные средства поиска необходимых звуковых фрагментов.

S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format - фоpмат цифpового интеpфейса фиpм Sony и Philips) - цифpовой интеpфейс для бытовой pадиоаппаpатуpы.

AES/EBU (Audio Engineers Society / European Broadcast Union - общество звукоинженеpов / евpопейское вещательное объединение) - цифpовой интеpфейс для студийной pадиоаппаpатуpы.

S/PDIF пpедставляет собой упpощенный ваpиант AES/EBU и используется, в частности, для вывода в цифpовом фоpмате сигнала с компакт-дисков. Цифpовой интеpфейс позволяет пеpедавать звуковые сигналы между аппаpатуpой без потеpи качества, котоpая неизбежна пpи пеpедаче сигналов в аналоговой фоpме через ЦАП/АЦП. Оба интеpфейса - последовательные. S/PDIF обеспечивает пеpедачу стеpеосигнала с частотой дискpетизации 44,1 кГц по коаксиальному кабелю с волновым сопpотивлением 75 Ом, амплитуда цифpового сигнала - 0,5 В. Интерфейс AES/EBU обеспечивает пеpедачу моно/стеpеосигнала с пеpеменной частотой дискpетизации по интеpфейсу RS-422 с амплитудой 3-10 В.