С пола на стол

На заре продвижения аудиокарт серии Sound Blaster Live! их производитель компания Creative Labs выпускала многоканальную акустику под брендом Cambridge Soundworks (эту компанию она купила еще в 1997 году). Первые модели такой акустики под названием PCWorks FourPointSurround конфигурации 4.0 имели в комплекте специальные напольные стойки-треноги высотой примерно 0,5 м для тыловых колонок. Стойки располагались сзади и по бокам от сидящего пользователя и направляли звук тыловиков точно на его голову, создавая объемный эффект.

Увы, эксперимент оказался неудачным: тыловые колонки требовали сверхаккуратного обращения – они падали, едва кто-нибудь задевал длинные провода. Кроме того, далеко не в каждом доме оказывалось достаточно места для подобного размещения аку­стики. Сказался и недостаток многоканального игрового контента – окружающий звук был тогда лишь в DVD-фильмах. Crea­tive Labs быстро отказалась от подобных затей, перейдя на выпуск исключительно настольных систем. Ее примеру последовали другие производители компьютерной многоканальной аку­стики.

Технологии кодирования «на лету»

Dolby Digital Live (DDL)
Удивительно, но эту технологию предложила сама компания Dolby Technologies, особенно рьяно ратующая за соблюдение лицензионной чистоты своих изобретений. Именно Dolby Technologies владеет правами на технологию Dolby Digital (ранее – AC3), широко используемую при создании DVD-фильмов. Причина «щедрости» не только в стремлении компании расширить круг «отчислителей» роялти, но и в том, что в результате кодирования по технологии DDL качество звука снижается.
Dolby Technologies сравнивает это с переходом от CD-Audio к технологии MP3 с максимальным битрейтом (256–320 кбит/с). Справедливости ради отметим, что такие потери практически незаметны на слух. К тому же технология DDL изначально была ориентирована на применение в игровом сегменте. А поскольку в современных играх практически все звуки являются синтезированными, никто не в состоянии определить, насколько точно они соответствуют реальным. И уж никто не представляет, как звучит выстрел из фантастического оружия, например, из BFG. Поэтому любое обсуждение потерь качества звука в играх будет просто беспредметным.

DTS Connect
Об этой технологии почти ничего неизвестно – разработчик весьма скуп на комментарии и не приводит подробностей, за исключением того, что DTS Connect поддерживает кодирование до 8 (7.1) каналов звука и рассчитана исключительно на использование в ПК. Формируемый цифровой поток полностью соответствует спецификациям формата DTS и может быть декодирован любым серийно выпускаемым устройством, оснащенным DTS-декодером: например, AV-ресивером или системой домашнего кинотеатра.

Известно, что DTS Connect включает в себя две технологии: DTS Interactive и Neo: PC. Первая, соб­ственно, и формирует многоканальный DTS-поток со скоростью до 1,5 Мбит/с; вторая, используя известный матричный алгоритм DTS Neo 6, создает симулированный многоканальный сигнал из любого двухканального в различных популярных форматах, включая MP3 и WMA, а также треки с аудио-CD. В дальнейшем эти каналы также можно закодировать в единый цифровой поток.

Судя по всему, понижение каче­ства наблюдается и здесь; однако прямых доказательств нет, а искать разницу с помощью тестовых прослушиваний синтезированного многоканального игрового звука не имеет смысла (см. выше). Подчеркнем, что описанные технологии являются универсальными: они позволяют получить звуковой многоканальный (до восьми каналов) поток из любых источников звука в ПК.

Пространственно-акустическая конфигурация

Мы часто пишем о многоканальных настольных системах 5.1. Вне зависимости от модели и производителя, все они способны создавать объемную звуковую среду в игре. Однако у них, как правило, невысокая выходная мощность – из-за небольших размеров колонок и ограниченных возможно­стей встроенного блока питания.

Вторая проблема, с которой сталкиваются любители многоканального звука при инсталляции настольных систем, – сложность правильного размещения колонок. Особенно это касается тыловых сателлитов, или, как их еще называют, колонок эффектов. Дело в том, что сегодня уже ни один производитель так называемой компьютерной акустики не включает в комплект специальные средства для ее пространственного размещения, зато всегда дает рекомендации по самостоятельному размещению акустики.

Вот и приходится игроку расставлять колонки на столе с нарушением законов позиционирования источников звука и сильным смещением звукового поля вперед. Ни о какой четкости локализации в игре тут и речи быть не может.

Превращаем домашний кинотеатр в игровой зал

Популярность систем домашних кинотеатров привела к заметному росту интереса к ним со стороны поклонников игр. Резкое падение цен на плазменные и ЖК-телевизоры и их идеальная, благодаря цифровым интерфейсам, совместимость с ПК позволили выводить изображение на большой экран с максимально возможным качеством, а многоканальный звук – на акустические системы. Рабочим местом игрока все чаще становится диван или кресло перед телевизором, а звуковую среду для него формирует полноценный набор напольной акустики, обеспечивающий куда более высокое качество, чем настольный комплект. Суммарная выходная мощность звука таких театров частенько превышает киловатт; но главное – такой запас мощности позволяет получить огромный динамиче­ский диапазон, позволяющий воспроизводить без искажений как слабые, так и самые грокие звуки.

Иными словами, способность к перегрузкам у серьезного театра намного выше, чем у настольных комплектов. Впрочем, переход игры из настольного в «гостиный» вариант легок только на словах. На деле же первое, с чем сталкивается в подобном случае каждый игрок, – это проблема вывода многоканального звука из компьютера на акустику домашнего кинотеатра. В ComputerBild № 09/2011 мы поясняли, что затруднения здесь обусловлены лицензионной политикой производителей «железа».

Дело в том, что для формирования многоканального цифрового потока в игре требуется кодирование всех каналов в форматы Dolby Digital или DTS. Если такой поток имеется, любой ресивер в системе домашнего кинотеатра легко его расшифрует, разложит по каналам, усилит и передаст на соответствующие колонки в вашей гостиной.

Однако камнем преткновения является сам процесс кодирования – выше мы говорили, что многоканальный звук в игре формируется спонтанно и носит случайный характер, в отличие от заранее созданной многоканальной дорожки в фильме. Поэтому возникает необходимость в отдельном процессинге, позволяющем «на лету» формировать цифровой поток, направляемый на внешний декодер. Сегодня существует две технологии такого кодирования: Dolby Digital Live и DTS Connect. Если ваш компьютер, а точнее, его аудиоадаптер поддерживает хотя бы одну из них, вывод игрового многоканального звука на систему домашнего кинотеатра через единый цифровой интерфейс S/PDIF или HDMI не составит затруднений.

Цена вопроса

Помимо платы за качество звука в DDL, пользователя поджидает куда более ощутимая затратная статья. Ради того, чтобы снабдить компьютер аудиоадаптером с поддержкой цифрового многоканального кодирования, придется выложить немалую сумму. Эксплуатируя эксклюзивность своих решений, производители не стесняются устанавливать высокие цены на аудиоадаптеры – в разы выше, чем у обычных аудиокарт с аналоговым многоканальным выходом.

Простой пример. Стоимость аудиоадаптера с аналоговым многоканальным выходом Genius Sound Maker Value 5.1 не превышает 500 руб. В «связке» с любым, даже бесплатным программным плеером вы получите полноценный многоканальный звук с любого дискового носителя фильмов, будь то DVD или Blu-ray. В играх тоже нетрудно обеспечить многоканальный аналоговый звук в формате 5.1, который можно подать на недорогую настольную систему, оснащенную соответствующими входами. Однако такая плата не умеет кодировать цифровой поток в форматы DTS Connect и/или Dolby Digital Live.

Аудиоадаптер ASUS Xonar HDAV 1.3 DeLuxe, поддерживающий обе технологии кодирования многоканального (до 8 каналов) звука в цифровой поток, обойдется уже в 7,5 тыс. руб. Эта двухкомпонентная модель способна производить многоканальный цифровой поток из любых источников звука (игры, музыка, фильмы, многодорожечные треки, создаваемые музыкантами при сведении). Базовая плата комплекта имеет золоченое покрытие аудиоразъемов и экран, закрывающий большую часть компонентов; для ее установки на материнской плате требуется два слота PCI-E.

Чипы кодеров DDL и DTS Connect устанавливаются также и на материнские платы. Однако такие платы интересны только строителям и производителям систем домашних кинотеатров на базе ПК (HTPC – Home Theater PC) и не пользуются большим спросом.

Собираем систему

Для практической реализации системы кодирования и декодирования цифрового аудиопотока при подготовке этого материала, мы собрали следующее оборудование.

Персональный компьютер
(типовая конфигурация)
Материнская плата: ASUS P5K Deluxe; процессор: Intel Core 2 Duo E8200; ОЗУ: DDR2 2 Гб; видеоадаптер: ATI Radeon HD5770, 1 Гб (DDR5).

Аудиоадаптер ASUS Xonar HDAV 1.3 DeLuxe
Базовая плата + плата расширения; поддержка многоканальных форматов: Dolby Digital Live, DTS Connect, Dolby ProLogic IIx, Dolby Virtual Speaker; разрядность ЦАП/АЦП, бит: 24/24; макс. частота ЦАП, стерео/многоканальный, кГц: 192/192; макс. частота АЦП: 192 кГц; сигнал/шум, ЦАП/АЦП, дБ: 120/120; поддержка технологии ASIO; интерфейсы: аналоговый вход/выход: 2/8; S/PDIF, вход/выход: коакс.+опт./коакс.+опт.; HDMI 1.3, вход/выход: 1/1; тип подключения к ПК: PCI-E.
Цена: 7500 руб.

Ресивер Onkyo TX-SR309
Декодеры: Dolby Digital, Dolby TrueHD, DTS, DTS Master Audio, DVD-Audio, DSD; выходная мощность: 5х100 Вт (6 Ом, 1 кГц, 1%); диапазон воспроизводимых частот: 20–50 000 Гц; коэффициент гармонических искажений: 0,08%; отношение сигнал/шум: 100 дБ; коррекция тембра: НЧ (50 Гц)/ВЧ (20 кГц) – ±10 дБ; тюнер: AM/FM; интерфейсы: HDMI, вход/выход – 3/1; выход на сабвуфер; кол-во озвучиваемых зон: 2 (стерео+5.1); выход на наушники.
Цена: 15 500 руб.

Пять сателлитов DALI Fazon Sat
Тип акустики: полочная, пассивная, закрытого типа; кол-во частотных полос: 2; частота кроссовера: 1,87 кГц; диапазон подводимых мощностей: 20–120 Вт; чувствительность: 85 дБ; входной импеданс: 6 Ом; диапазон воспроизводимых частот: 86–25 000 Гц.
Цена: 10 000 руб. (за штуку)

Сабвуфер DALI Fazon Sub 1
Тип акустики: напольная, активная, закрытого типа; кол-во полос: 1; частота кроссовера: 50–150 Гц; подводимая мощность, ном./макс.: 90/150 Вт; диапазон воспроизводимых частот: 37–200 Гц.
Цена: 14 000 руб.

Установка

1. В качестве игры, позволяющей воспроизводить многоканальный звук, мы использовали весенний релиз Crysis 2 Limited Edition, установив его на тестовый компьютер. Конфигурация компьютера полностью соответствовала минимальным требованиям, заявленным разработчиками игры.



2. Установка аудиоадаптера производилась традиционным методом: сначала «железо», затем драйверы. Было сделано две попытки установки драйверов: на ПК с ОС Windows XP Pro и на ПК с ОС Windows 7. В первом случае процесс прошел без затруднений, во втором – потребовалось скачивание последних драйверов под Windows 7. В итоге на ПК были установлены драйверы, программа конфигурации Xonar HDAV Center и программный плеер TotalMedia Theater 3.

3. После запуска программы конфигурации аудиоадаптера требуется выполнить следующие действия.
В рабочем окне Xonar HDAV Center
в разделе установки числа звуковых каналов выставьте значение "6 channels"
а в разделе конфигурации S/PDIF-интерфейса укажите технологию кодирования "Dolby Digital Live"
Ее же необходимо отметить в разделе конфигурации HDMI-интерфейса "Dolby Digital Live"
Затем в свойствах драйвера аудиоадаптера следует указать, какой цифровой выход станет ведущим для установленной аудиокарты. Для этого кликните по кнопке Пуск и войдите в Панель управления. Выберите раздел "Звук", перейдите на вкладку Воспроизведение и укажите в качестве устройства по умолчанию "Цифровой выход". Теперь нажмите на кнопку Свойства и после этого перейдите на вкладку Поддерживаемые форматы. В окне Кодированные форматы по­ставьте флажки в чекбоксах DTS Audio и Dolby Digital, а в окне Частота дискретизации – в чекбоксах 44.1 KHz, 48.0 KHz, 96.0 KHz, 192.0 KHz. Закройте окно свойств цифрового выхода. Аудиоадаптер готов к кодированию многоканального звука. В окне Xonar HDAV Center вы можете видеть, какой формат в данный момент используется.

Практика

Чтобы получить на собранном комплекте полноценный многоканальный звук и вывести изображение с видеоадаптера в ПК на цифровой телевизор через HDMI-интерфейс, необходимо еще несколько действий.

1. HDMI-выход видеоадаптера следует соединить с HDMI-входом аудиоадаптера, чтобы «подмешать» к видеопотоку многоканальный звук.

2. HDMI-выход [2] аудиоадаптера надо соединить с одним из трех HDMI-входов ресивера Onkyo (мы использовали Game [1]), чтобы звуковой сигнал попал на декодер. Ресивер автоматически распознает форматы кодирования входных сигналов и самостоятельно выберет, какой декодер требуется для правильного декодирования цифрового аудиопотока.

3. HDMI-выход ресивера (он всего один, не запутаешься) подключается к входу цифрового телевизора, монитора или дисплея (мы для контроля видеовыхода использовали 23-дюймовый монитор LG IPS236V). Таким образом, созданный тракт позволил по одному HDMI-каналу свести вместе видео- и аудиопотоки, передать звук на ресивер, а видео – на дисплей. Осталось только подсоединить акустику: пять сателлитов (одному из которых досталась роль центрального канала) было подключено к выходным клеммам усилителя мощности ресивера [3], а активный сабвуфер – к его малосигнальному выходу [4].



Запуск

Запуск Crysis 2 подтвердил безошибочность соединений и выбор правильных режимов: мы услышали великолепный 6-канальный звук и увидели изображение с разрешением Full HD. На дисплее ресивера отображался значок режима Dolby Digital , свидетельствующий об активном декодировании звукового многоканального потока, сформированного аудиокартой ASUS Xonar. При включении режима DTS Connect ресивер уверенно распознавал сигнал и в этом формате .

Итог

Представленный вариант подключения компьютера к системе домашнего кинотеатра не только обеспечивает эффектное звуковое сопровождение в играх, но также позволяет воспроизводить с ПК любые многоканальные медиафайлы – от DTS-ди­сков до DVD-аудио и фильмов на DVD, Blu-ray и рипов с этих дисков. Для кодера ASUS Xonar HDAV 1.3 Deluxe не имеет значения, в каком виде на его процессор приходит многоканальная аудиоинформация, – он справляется с любой разновидностью звукового сопровождения в играх, музыке и в фильмах.

Конечно, описанный нами вариант не назовешь бюджетным, при желании можно подобрать и менее дорогие компоненты. Однако он отлично иллюстрирует идею воспроизведения многоканального звука в играх на высококачественной системе домашнего кинотеатра.

Статья опубликована в журнале ComputerBild №10/2011 (стр. 66)