Teoria dźwięku i akustyki w zrozumiałym języku. Jak wybrać kartę dźwiękową do komputera i ogólnie, dlaczego jest ona potrzebna? Piosenka o Czarnej Dziurze

Zastanówmy się, czy warto kupić dyskretną, czy zewnętrzną kartę dźwiękową. Dla platform Mac i Win.

Często piszemy o jakości dźwięku. W przenośnym opakowaniu, ale unikamy interfejsów desktopowych. Dlaczego?

Akustyka domu stacjonarnego - temat straszne holivary. Szczególnie, gdy jako źródło dźwięku wykorzystuje się komputery.

Większość użytkowników dowolnego komputera PC rozważa oddzielną lub zewnętrzną kartę dźwiękową klucz do wysokiej jakości dźwięku. To wszystko wina „świadomości” marketingu, uparcie przekonując nas o konieczności zakupu dodatkowego urządzenia.

Co jest używane w komputerze do wysyłania strumienia audio?

Wbudowany nowoczesny dźwięk płyty główne i laptopach zauważalnie przekracza możliwości analizy słuchowej przeciętnego, zdrowego psychicznie i posiadającego wiedzę techniczną słuchacza. Platforma nie ma znaczenia.

Niektóre płyty główne mają dość wysokiej jakości zintegrowany dźwięk. Co więcej, opierają się na tych samych narzędziach, co w radach budżetowych. Poprawę osiąga się poprzez oddzielenie części dźwiękowej od pozostałych elementów i zastosowanie wyższej jakości bazy elementów.


A jednak większość płyt korzysta z tego samego kodeka firmy Realtek. Komputery stacjonarne Apple nie jest wyjątkiem. Przynajmniej przyzwoita część z nich jest wyposażona Realteka A8xx.

Ten kodek (zestaw logiki zamknięty w chipie) i jego modyfikacje są typowe dla prawie wszystkich zaprojektowanych płyt głównych Procesory Intela. Marketerzy to nazywają Intel HD Audio.

Pomiary jakości dźwięku Realtek

Implementacja interfejsów audio w dużej mierze zależy od producenta płyty głównej. Wysokiej jakości okazy wykazują bardzo dobre wyniki. Na przykład test RMAA dla ścieżki audio Gigabyte G33M-DS2R:

Nierówność pasma przenoszenia (od 40 Hz do 15 kHz), dB: +0,01, -0,09
Poziom hałasu, dB (A): -92,5
Zakres dynamiki, dB (A): 91,8
Zniekształcenia harmoniczne,%: 0,0022
Zniekształcenie intermodulacyjne + szum,%: 0,012
Wzajemne przenikanie kanałów, dB: -91,9
Intermodulacja przy 10 kHz,%: 0,0075

Wszystkie uzyskane wyniki zasługują na ocenę „Bardzo dobry” i „Doskonały”. Nie każda karta zewnętrzna może pokazać takie wyniki.

Wyniki testów porównawczych

Niestety czas i sprzęt nie pozwalają nam na prowadzenie własnych zajęć testy porównawcze różne rozwiązania wbudowane i zewnętrzne.

Dlatego weźmy to, co już dla nas zostało zrobione. W Internecie można znaleźć np. dane dotyczące podwójnego wewnętrznego resamplingu najpopularniejszych kart dyskretnych z tej serii Kreatywne X-Fi. Ponieważ dotyczą one obwodów elektrycznych, czek pozostawimy Twoim barkom.

Oto opublikowane materiały jeden duży projekt sprzętowy pozwalają nam zrozumieć wiele rzeczy. Podczas testowania kilku systemów z wbudowanego kodeka dla 2 dolary przed audiofilską decyzją na rok 2000 uzyskano bardzo ciekawe wyniki.

Okazało się, że Realtek ALC889 nie wykazuje najpłynniejszego pasma przenoszenia i daje przyzwoitą różnicę tonów - 1,4 dB przy 100 Hz. To prawda, że ​​​​w rzeczywistości liczba ta nie jest krytyczna.


A w niektórych wdrożeniach (czyli modelach płyt głównych) jest całkowicie nieobecny - patrz rysunek powyżej. Można to zauważyć tylko słuchając jednej częstotliwości. W kompozycji muzycznej po prawidłowe ustawienia korektora, nawet zagorzały audiofil nie będzie w stanie odróżnić dyskretnej karty od zintegrowanego rozwiązania.

Opinia eksperta

We wszystkich naszych ślepych testach nie byliśmy w stanie wykryć różnic między nagraniami 44,1 i 176,4 kHz lub 16 i 24-bitowymi. Z naszego doświadczenia wynika, że ​​zapewnia współczynnik 16 bitów/44,1 kHz najlepsza jakość dźwięk, który możesz poczuć. Powyższe formaty po prostu marnują miejsce i pieniądze.

Próbkowanie w dół ścieżki z 176,4 kHz do 44,1 kHz przy użyciu wysokiej jakości resamplera zapobiega utracie szczegółów. Jeśli wpadnie Ci w ręce takie nagranie, zmień częstotliwość na 44,1 kHz i ciesz się.

Główną przewagą wersji 24-bitowej nad 16-bitową jest większy zakres dynamiki (144 dB w porównaniu z 98), jednak jest to praktycznie nieistotne. Wiele współczesnych utworów toczy walkę o głośność, w której zakres dynamiki jest sztucznie zmniejszany na etapie produkcji do 8-10 bitów.

Moja karta nie brzmi dobrze. Co robić?

Wszystko to jest bardzo przekonujące. Podczas mojej pracy ze sprzętem udało mi się przetestować wiele urządzeń - stacjonarnych i przenośnych. Mimo to korzystam z komputera wbudowany chip Realtek.

A co jeśli w dźwięku występują artefakty i problemy? Postępuj zgodnie z instrukcjami:

1) Wyłącz wszystkie efekty w panelu sterowania, umieść zieloną dziurę „ wyjście liniowe” w trybie „2 kanały (stereo)”.

2) W mikserze systemu operacyjnego wyłącz wszystkie niepotrzebne wejścia i ustaw suwaki głośności na maksimum. Regulacji należy dokonywać wyłącznie za pomocą regulatora na głośniku/wzmacniaczu.

3) Zainstaluj właściwy odtwarzacz. Dla Windowsa - foobar2000.

4) W nim ustawiamy „Kernel Streaming Output” (trzeba pobrać dodatkową wtyczkę), 24 bity, resampling programowy (przez PPHS lub SSRC) przy 48 kHz. Jako dane wyjściowe używamy wyjścia WASAPI. Wyłącz regulację głośności.

Cała reszta to praca Twojego systemu audio (głośniki lub słuchawki). W końcu karta dźwiękowa to przede wszystkim DAC.

Jaki jest wynik?

Rzeczywistość jest taka, że ​​w przypadek ogólny dyskretna karta nie zapewnia (przynajmniej) znaczącej poprawy jakości odtwarzania muzyki. Jego zalety leżą jedynie w wygodzie, funkcjonalności i być może stabilność.

Dlaczego wszystkie publikacje wciąż zalecają drogie rozwiązania? Prosta psychologia - ludzie wierzą, że aby zmienić jakość systemu komputerowego, trzeba coś kupić zaawansowany, drogi. Tak naprawdę do wszystkiego trzeba podejść z głową. A wynik może być zaskakujący.

Jeśli mówimy o obiektywnych parametrach, które mogą charakteryzować jakość, to oczywiście, że nie. Nagrywanie na winylu lub kasecie zawsze wiąże się z wprowadzeniem dodatkowych zniekształceń i szumów. Ale faktem jest, że takie zniekształcenia i szumy subiektywnie nie psują wrażenia z muzyki, a często wręcz odwrotnie. Nasz system analizy słuchu i dźwięku działa dość kompleksowo, co jest ważne dla naszej percepcji i na podstawie czego można ocenić jakość strona techniczna- to są trochę inne rzeczy.

MP3 to zupełnie osobna kwestia; jest to wyraźne pogorszenie jakości w celu zmniejszenia rozmiaru pliku. Kodowanie MP3 polega na usunięciu cichszych harmonicznych i rozmyciu frontów, co oznacza utratę szczegółów i „rozmycie” dźwięku.

Idealną opcją pod względem jakości i uczciwej transmisji wszystkiego, co się dzieje, jest zapis cyfrowy bez kompresji, a jakość CD to 16 bitów, 44100 Hz – to już nie jest limit, można zwiększyć zarówno przepływność – 24, 32 bity, i częstotliwość - 48000, 82200, 96000, 192000 Hz. Głębia bitowa wpływa na zakres dynamiczny, a częstotliwość próbkowania wpływa na zakres częstotliwości. Biorąc pod uwagę, że ucho ludzkie słyszy w najlepszym przypadku częstotliwość do 20 000 Hz i zgodnie z twierdzeniem Nyquista częstotliwość próbkowania wynosząca 44 100 Hz powinna być wystarczająca, ale w rzeczywistości do w miarę dokładnego przekazu złożonych, krótkich dźwięków, takich jak dźwięki perkusji, lepiej mieć wyższą częstotliwość. Lepiej też mieć większy zakres dynamiki, żeby można było nagrać więcej bez zniekształceń. ciche dźwięki. Chociaż w rzeczywistości im bardziej te dwa parametry rosną, tym mniej zmian można zauważyć.

Jednocześnie doceń wszystkie rozkosze jakości dźwięk cyfrowy będzie działać, jeśli masz dobrą kartę dźwiękową. To, co jest wbudowane w większość komputerów PC, jest ogólnie okropne; komputery Mac z wbudowanymi kartami są lepsze, ale lepiej mieć coś zewnętrznego. No cóż, pytanie oczywiście brzmi, gdzie zdobędziesz te nagrania cyfrowe o jakości wyższej niż CD :) Choć nawet najbardziej kiepskie MP3 zabrzmi zauważalnie lepiej na dobrej karcie dźwiękowej.

Wracając do rzeczy analogowych – tutaj można powiedzieć, że ludzie nadal z nich korzystają nie dlatego, że są naprawdę lepsze i dokładniejsze, ale dlatego, że wysokiej jakości i dokładne nagrywanie bez zniekształceń zwykle nie jest pożądanym rezultatem. Zniekształcenia cyfrowe, które mogą wynikać ze słabych algorytmów przetwarzania dźwięku, niskich przepływności lub częstotliwości próbkowania, cyfrowego przesterowania – z pewnością brzmią znacznie bardziej paskudnie niż analogowe, ale można ich uniknąć. I okazuje się, że naprawdę wysokiej jakości i dokładne nagranie cyfrowe brzmi zbyt sterylnie i brakuje mu wypełnienia. A jeśli na przykład nagrasz perkusję na taśmę, to nasycenie się pojawi i zostanie zachowane, nawet jeśli nagranie to zostanie później zdigitalizowane. A winyl też brzmi fajniej, nawet jeśli nagrano na nim utwory w całości wykonane na komputerze. I oczywiście wszystko to obejmuje zewnętrzne atrybuty i skojarzenia, jak to wszystko wygląda, emocje ludzi, którzy to robią. Całkiem zrozumiałe jest to, że chcesz trzymać w rękach płytę, słuchać kasety na starym magnetofonie, a nie nagrania z komputera, czy zrozumieć tych, którzy teraz w studiach korzystają z magnetofonów wielościeżkowych, chociaż jest to znacznie trudniejsze i kosztowne. Ale to ma swoją własną zabawę.

Dźwięki należą do działu fonetyki. Nauka dźwięków jest objęta każdym programem szkolnym w języku rosyjskim. Zaznajomienie się z dźwiękami i ich podstawowymi cechami następuje w klasach niższych. Bardziej szczegółowe badanie dźwięków ze złożonymi przykładami i niuansami odbywa się w gimnazjum i liceum. Ta strona zapewnia tylko podstawowa wiedza według dźwięków języka rosyjskiego w skompresowanej formie. Jeśli chcesz przestudiować budowę aparatu mowy, tonację dźwięków, artykulację, elementy akustyczne i inne aspekty wykraczające poza zakres współczesnego programu szkolnego, zapoznaj się ze specjalistycznymi podręcznikami i podręcznikami z zakresu fonetyki.

Co to jest dźwięk?

Dźwięk, podobnie jak słowa i zdania, jest podstawową jednostką języka. Jednak dźwięk nie wyraża żadnego znaczenia, ale odzwierciedla brzmienie słowa. Dzięki temu odróżniamy słowa od siebie. Słowa różnią się liczbą dźwięków (port - sport, wrona - lejek), zestaw dźwięków (cytryna - ujście, kot - mysz), sekwencja dźwięków (nos - sen, krzak - pukanie) aż do całkowitego niedopasowania dźwięków (łódź - motorówka, las - park).

Jakie są dźwięki?

W języku rosyjskim dźwięki dzielą się na samogłoski I spółgłoski. Język rosyjski ma 33 litery i 42 dźwięki: 6 samogłosek, 36 spółgłosek, 2 litery (ь, ъ) nie oznaczają dźwięku. Rozbieżność w liczbie liter i głosek (nie licząc b i b) wynika z faktu, że na 10 liter samogłoskowych przypada 6 dźwięków, na 21 liter spółgłoskowych przypada 36 dźwięków (jeśli weźmiemy pod uwagę wszystkie kombinacje dźwięków spółgłoskowych : głuchy/dźwięczny, miękki/twardy). Na literze dźwięk jest wskazany w nawiasach kwadratowych.
Nie ma dźwięków: [e], [e], [yu], [ya], [b], [b], [zh'], [sh'], [ts'], [th], [h ], [sz].

Schemat 1. Litery i dźwięki języka rosyjskiego.

Jak wymawia się dźwięki?

Dźwięki wymawiamy podczas wydechu (tylko w przypadku wykrzyknika „a-a-a”, wyrażającego strach, dźwięk wymawia się podczas wdechu.). Podział dźwięków na samogłoski i spółgłoski jest związany ze sposobem ich wymowy. Dźwięki samogłoskowe są wymawiane przez głos w wyniku wydychanego powietrza przechodzącego przez napięte struny głosowe i swobodnie wychodzącego przez usta. Dźwięki spółgłoskowe składają się z hałasu lub połączenia głosu i hałasu, ponieważ wydychane powietrze napotyka na swojej drodze przeszkodę w postaci łuku lub zębów. Samogłoski wymawiane są głośno, spółgłoski są wymawiane stłumione. Osoba jest w stanie śpiewać dźwięki samogłosek głosem (wydychane powietrze), podnosząc lub obniżając barwę. Nie można śpiewać dźwięków spółgłoskowych; wymawia się je równie stłumionym. Znaki twarde i miękkie nie reprezentują dźwięków. Nie można ich wymówić jako niezależnego dźwięku. Wymawiając słowo, wpływają na znajdującą się przed nimi spółgłoskę, czyniąc ją miękką lub twardą.

Transkrypcja słowa

Transkrypcja słowa to zapis dźwięków w słowie, czyli właściwie zapis prawidłowej wymowy słowa. Dźwięki są ujęte w nawiasy kwadratowe. Porównaj: a - litera, [a] - dźwięk. Miękkość spółgłosek jest oznaczona apostrofem: p - litera, [p] - dźwięk twardy, [p'] - dźwięk miękki. Spółgłoski dźwięczne i bezdźwięczne nie są w żaden sposób oznaczane na piśmie. Transkrypcja słowa jest zapisana w nawiasach kwadratowych. Przykłady: drzwi → [dv’er’], cierń → [kal’uch’ka]. Czasami transkrypcja wskazuje na akcent - apostrof przed akcentowaną samogłoską.

Nie ma jasnego porównania liter i dźwięków. W języku rosyjskim występuje wiele przypadków podstawienia dźwięków samogłosek w zależności od miejsca akcentu wyrazu, podstawienia spółgłosek lub utraty dźwięków spółgłosek w określonych kombinacjach. Kompilując transkrypcję, brane są pod uwagę słowa zasady fonetyki.

Schemat kolorów

W analizie fonetycznej słowa są czasami rysowane za pomocą schematów kolorów: litery są malowane w różnych kolorach, w zależności od tego, jaki dźwięk reprezentują. Kolory odzwierciedlają fonetyczną charakterystykę dźwięków i pomagają zwizualizować sposób wymowy słowa i z jakich dźwięków się składa.

Wszystkie samogłoski (akcentowane i nieakcentowane) są zaznaczone na czerwonym tle. Samogłoski jotowane zaznaczono w kolorze zielono-czerwonym: kolor zielony oznacza dźwięk spółgłoski miękkiej [й‘], kolor czerwony oznacza samogłoskę, która po niej następuje. Spółgłoski z twardymi dźwiękami są kolorowane na niebiesko. Spółgłoski z miękkimi dźwiękami są kolorowane na zielono. Znaki miękkie i twarde są malowane na szaro lub w ogóle nie malowane.

Oznaczenia:
- samogłoska, - jotowana, - spółgłoska twarda, - spółgłoska miękka, - spółgłoska miękka lub twarda.

Notatka. Na diagramach analizy fonetycznej nie stosuje się koloru niebiesko-zielonego, ponieważ dźwięk spółgłoski nie może być jednocześnie miękki i twardy. Niebiesko-zielony kolor w powyższej tabeli służy jedynie do pokazania, że ​​dźwięk może być miękki lub twardy.