Звуковые карты: оборотная сторона медали

Эта статья родилась из "ругательного" письма в телеконференцию сети FIDO, посвященную звуковым картам Turtle Beach Systems. Будучи давним подписчиком телеконференций по звуковым картам в сетях FIDO и USENET, я постоянно обращаю внимание на нездоровый ажиотаж, сложившийся вокруг продукции компаний Advanced Gravis и Turtle Beach Systems; если карты Ultrasound знамениты в основном благодаря своей популярности у компьютерных музыкантов-любителей, то в отношении карт Tropez Plus, Fiji и Pinnacle (средний и высокий ценовой класс) бытует благоговейное мнение, что они просто-таки идеальны во всех смыслах, однако из-за их относительной дороговизны (Tropez Plus еще недавно продавался в Москве по $200-220) большинство носителей этого мнения основывается исключительно на рекламных статьях в прессе и на Web-сайтах, перечнях технических характеристик и восторженных отзывах счастливых обладателей.

И у AG, и у TBS есть и свои фанаты, и свои группы телеконференций - чего нет, например, у Creative Labs, ESS Technology, Roland, Ensoniq или Yamaha; если AG в ноябре заявила о прекращении производства звуковых карт, то TBS с каждым годом все более агрессивно продвигает свою продукцию на наш рынок. Не обладая каким-либо предубеждением против TBS, я оптимистично закрывал глаза на различные большие и мелкие огрехи, постоянно встречавшиеся в картах и программах этой компании; и вот, дождавшись наконец появления долгожданных карт Malibu и Daytona, я принялся за тестирование... и в первые же полчаса выловил по парочке крупных огрехов в каждой. От избытка чувств и появилось то самое "ругательное" письмо в виде списка претензий к продукции TBS, задуманное, впрочем, не как огульная критика, а скорее - как призыв рассматривать TBS, как одну из компаний в ряду производителей популярных звуковых карт, но никак не "гуру" или "Hi-End Manufacturer". Позднее возникла идея сделать "антирекламную" статью, собрав в нее все распространенные недостатки известных звуковых карт и их программного обеспечения; однако начну я все же с Turtle Beach Systems.

Собственно, популярность TBS и благоговейное отношение к ней со стороны многих пользователей и потенциальных покупателей гораздо больше основаны на прошлых, нежели нынешних заслугах этой компании. Чрезвычайно удачно выйдя в начале 90-х на рынок дорогих звуковых карт для IBM PC (на котором тогда практически не было конкуренции) с моделями Tahiti, Rio, Multisound и Monterey, компания до 1997 года фактически "стригла купоны", почти не развивая ни архитектуру самих карт, ни программное обеспечение к ним. Вообще, программное обеспечение - больная мозоль TBS, которая, однако, вроде бы начала проходить после объединения с Voyetra Technologies.

Итак, карта Tahiti. Бесспорно хорошая карта, которая была бы популярна и сейчас, однако многие современные системные платы с нею просто не запускаются - в том числе и хваленая со всех сторон ASUSTeK TXP4. Сам набор Triton TX, которому приписывают вину, совершенно ни при чем - у меня на плате Zida (Tomato) 5DTX она работает прекрасно. На двух платах с набором Triton VX, где Tahiti пытались поставить третьей к двум другим ISA-картам, начинались не менее странные вещи: BIOS неверное определял частоту процессора, долго и со сбоями загружалась система, в то время как любая другая карта на месте Tahiti вела себя пристойно. Проблема чуть меньшая, но все равно неприятная: под Windows 95 после загрузки системы нет звука с дочерней платы, пока не будет запущен Tahiti Mixer.

Карта Maui. Конфигуратор для DOS упорно не хочет настраивать ее на большую часть доступных "старших" IRq (с номерами более 9), утверждая, что они заняты, хотя все остальные карты успешно на них настраиваются. Комплект драйверов для Windows 95, который в неизменном виде уже более года лежит на сайте TBS, нам не удалось успешно установить ни на одной из пяти машин с тремя разными картами - система неминуемо зависала либо при загрузке, либо при первом обращении к карте. Пришлось удовольствоваться драйверами от Windows 3.1.

Карта Tropez Plus. Первое, что бросается в глаза при первом же включении - чрезвычайно высокий уровень шума при записи и воспроизведении (от -70 до -55 дБ), совершенно не вяжущийся с заявленными в паспорте -89 дБ. На "хороших" системных платах вроде ASUSTeK T2P4/TXP4 и некоторых блоках питания уровень шума ниже, однако на обычных недорогих платах даже простые карты на микросхемах ESS и Vibra16c зачастую давали шум меньший, чем Tropez Plus. При переключении в Control Panel со стандартного режима 24 голосов на 44.1 кГц в режим 32 голосов на 33 кГц в звучании инструментов появляется весьма заметный звенящий призвук, порожденный, очевидно, передискретизацией самплов.

Карты Fiji/Pinnacle. Первое же, с чем пришлось столкнуться - это весьма странная работа механизма PnP на двух разных системных платах с набором VX. Пока Fiji или Pinnacle стояли в одиночестве - все было в порядке, однако вместе с ними не уживались другие PnP-карты - ни звуковая ASUSTeK I-A16C (Vibra16c), ни сетевая на микросхеме UM9008. Если звуковая просто не могла настроиться на нужный набор ресурсов, то в сетевой после "общения" с Fiji/Pinnacle напрочь портилось содержимое NVRAM, восстановить которое не мог даже ее родной конфигуратор - спасал только PnP-конфигуратор Windows 95. При настройке в ручном режиме эти же две карты работали вместе с Fiji/Pinnacle без проблем. Попутно выяснилось, что довольно много карт Pinnacle было выпущено с ошибками в микрокоде, приводящими к зависанию компьютера; нужно, однако, отдать должное TBS, ибо фирма бесплатно присылает микросхемы с исправленной прошивкой.

Карта Malibu. При первом же прослушивании заметны посторонние послезвучия практически на каждом тембре, начиная с фортепианных - очень похоже на звук медленного затухания (около 1 с), пропущенный через пороговый шумоподавитель. При прослушивании MIDI-музыки это еще не так заметно, однако на отдельных звуках слышно сразу же. Кстати, в рекламе карты упомянуто про "Legendary Kurzweil Synth", однако непонятно, для чего это сделано - ни встроенного, ни расширяемого ОЗУ на карте нет, перепрограммирование синтезатора невозможно, и не то, чтобы получить выгоду от архитектуры Kurzweil Massies, а даже просто убедиться в его существовании пользователю невозможно.

Карта Daytona. Новинка, PCI-архитектура, хорошее общее впечатление. Первые две-три минуты - неплохое звучание, однако затем все чаще и чаще возникает ощущение, что где-то непорядок. И точно - при ближайшем рассмотрении оказывается, что на мало-мальски сложной партитуре у синтезатора срываются голоса, а кто в этом виноват - сама микросхема S3 SonicVibes или же драйверы карты - пока непонятно.

Теперь об архитектуре синтезатора ICS WaveFront, используемого в картах Rio, Maui и Tropez. Сам по себе синтезатор достаточно неплохой, однако на "родной" частоте дискретизации самплов 44.1 кГц он обеспечивает лишь 24 голоса, а в режиме 32 голосов частота понижается до 33 кГц и частенько появляется упомянутый неприятный призвук. Микрокод аппаратного интерпретатора MIDI не поддерживает систему MIDI-банков - для того, чтобы использовать загружаемые инструменты, ими необходимо заменять стандартные инструменты GM, а это сильно ограничивает универсальность загружаемых наборов. В системе команд MIDI отсутствуют универсальные средства управления синтезом в реальном времени: для того, чтобы, например, продлить фазу атаки или затухания инструмента, необходимо создавать отдельный набор WFP и в нем выставлять нужное значение либо привязывать его к одному из MIDI-контроллеров.

В синтезаторе Kurzweil MA-1 карты Pinnacle первые два недостатка устранены, однако последний остался в том же виде - не позволяя, помимо всего прочего, управлять резонансным фильтром для произвольно взятого инструмента. А для эффект-процессора Yamaha, установленного в Tropez Plus, не поддерживается задание параметров эффектов - при том, что сам процессор это позволяет.

И наконец - программное обеспечение. Наблюдать, как программы установки для Fiji/Pinnacle версия за версией вместо собственного Setup запускают системный Setup Windows 95, вначале было просто забавно, однако нашелся-таки пользователь, который на предложение переустановить Windows 95 ответил согласием, справедливо полагая, что так оно и нужно; с тех пор покупателям карт приходится объяснять, как не наступить на эти грабли. Редактор параметров инструментов для Pinnacle появился лишь спустя полгода после начала продаж карт, и еще полгода находится в стадии Beta - все это время в нем исправляют ошибки, и непонятно, откуда их столько в относительно простой программе. Редактора инструментов для Daytona пока нет и неизвестно, кто его раньше выпустит - S3 или TBS. Редактор WavePatch для ICS WaveFront, слава Богу, есть - хоть и загружается почти минуту, время от времени зависает и вместо более-менее стройной архитектуры параметров инструментов изображает огромное количество не связанных друг с другом перекрывающихся окон, каждое из которых приходится всякий раз "откапывать" с самого низа.

Что касается Advanced Gravis, то ажиотаж вокруг карт Ultrasound подогревается не столько самой фирмой, сколько фанатами этой линии карт. Сама AG уже давно не претендует на лидерство в области звуковых карт, занимая одно из ведущих положений в производстве игровых манипуляторов, однако в то время, когда карты Ultrasound активно продвигались на рынок, им была обеспечена достаточно солидная поддержка. Например, GUS Classic и MAX и ACE имели отличный комплект программного обеспечения для DOS и Windows 3.1, а GUS PnP и Extreme - и для Windows 95; единственное, в чем можно упрекнуть AG - это в нежелании делать поддержку своих карт в Windows NT и OS/2, а также обеспечивать давно снятые с производства Classic, MAX и ACE драйверами для Windows 95; однако фирма, по идее, и не обязана этого делать. Понижение частоты дискретизации с увеличением количества голосов, свойственное GUS Classic/ACE/MAX, было ликвидировано в GUS PnP, поэтому я ограничусь тем, что займусь критикой мнений, бытующих в среде пользователей.

Чаще всего от пользователей карт Ultrasound можно услышать, что эти карты (особенно Classic, ACE и MAX) обладают "кристально чистым", "сверхпрозрачным" и "исключительно натуральным" звуком. Схемотехника этих карт действительно неплоха, хотя, разумеется, и не тянет даже на подобие Hi-Fi по уровням шума и искажений. Феномен таких лестных оценок ее звука имеет три основные причины: сама технология вывода звука, использованная в GUS Classic, кэшируемые самплы и встроенный преобразователь 8->16.

Работа со звуком в GUS Classic сделана своеобразно - он не имеет отдельного канала для вывода цифрового звука (WAV), как у большинства остальных карт. Вместо этого драйвер резервирует один или более каналов таблично-волнового синтезатора, программирует их на воспроизведение, а цифровой звук одновременно с этим загружается в память синтезатора по каналу DMA. Помимо экономии на отдельном звуковом процессоре, это позволяет совместить в одной управляющей программе вывод и звука, и музыки одновременно, причем с относительно низкими затратами на обслуживание карты. Этим широко пользуются игры и музыкальные трекеры - их звуковые интерфейсы имеют один модуль для работы с GUS и другой - для карт, совместимых с Sound Blaster Pro; поскольку архитектура GUS одна, а клонов SB - великое множество, то и возможности первого используются полностью, а второго - только на уровне SB Pro, что и порождает большую часть разницы в звучании этих карт в DOS-программах. Кстати, эту технологию можно реализовать почти на любой карте с WT-синтезатором и ОЗУ; другое дело, что на GUS Classic/ACE это - единственный способ заставить карту звучать.

Кэширование самплов было придумано для того, чтобы можно было в ограниченный объем ОЗУ (1 Мб в Classic/ACE/MAX) вместо всех самплов набора GM загрузить только реально необходимые в отдельно взятой MIDI-партитуре, за счет чего сами самплы могут быть большего размера и, соответственно, качества. Полный объем GM-набора равен примерно 5.6 Мб (сравните с 1 Мб в AWE32, 2 Мб в Maui/Tropez/Pinnacle и 4 Мб в Rio/Tropez Plus), и он достаточно хорош - если сравнивать GUS со стандартным кэшируемым набором и любую другую карту с набором в ПЗУ, то по чистоте и натуральности звучания выиграет скорее всего GUS. Однако если загрузить хороший набор аналогичного размера в любую из перечисленных карт - разница либо исчезнет, либо изменится в обратную сторону.

Преобразование 8->16 было придумано, чтобы еще более увеличить объем памяти, доступной для самплов инструментов. 16-разрядные самплы перед загрузкой "свертываются" в 8-разрядные, а аппаратный интерполятор с достаточно высоким качеством восстанавливает их структуру прямо во время проигрывания. Наиболее ярко это проявляется в тех же играх и музыкальных трекерах для DOS - многие игры и трекерные модули используют 8-разрядные самплы, которые на других картах честно звучат на свои 8 разрядов, а интерполятор GUS превращает их в гораздо более приятные 16-разрядные. Я долго не мог понять, какое удовольствие слушать откровенно грязный звук 8-разрядных трекерных модулей, пока мне не довелось услышать их на GUS - там они звучали на порядок чище и лучше; однако, на мой взгляд, это говорит скорее не в пользу GUS, а против авторов этих модулей, сознательно ограничивших круг слушателей только пользователями GUS. Кстати, распространенное утверждение "GUS - карты для трекеров" правильнее было бы читать "Трекеры - программы для GUS", ибо это более верно и хронологически, да и в большинстве трекеров откровенно прослеживается нежелание добиваться приемлемого звучания на других типах карт.

В свете этих трех особенностей семейство Ultrasound совершенно теряет свою сакральную силу и предстает хоть и неплохими, но вполне рядовыми картами, MIDI-интерпретаторы которых - как под DOS, так и под Windows - опять-таки не имеют развитых средств управления синтезом в реальном времени. Можно еще упомянуть распространенную, но неизвестно откуда взявшуюся сказку про "32-канальный ЦАП" и "аналоговый смеситель каналов" - смеситель во всех моделях GUS самый, что ни на есть, обычный, цифровой, и ЦАП - тоже обычный, стереофонический.

И напоследок, коли уж я затеял столь обширную критику, было бы невежливо не помянуть недобрым словом старейшего производителя звуковых карт - компанию Creative Labs. Помимо исключительно приятных черт синтезатора EMU8000, используемого в группе карт AWE, он имеет и откровенно неприятную - цифровой эквалайзер, предназначенный главным образом для коррекции АЧХ воспроизводимых самплов с целью снижения вероятности переполнения цифрового сумматора каналов. Помимо того, что эквалайзер заметно портит звук, фильтр предобработки в редакторе инструментов Vienna SF еще и неточно согласован с ним по кривой АЧХ, за счет чего самплы из памяти синтезатора при воспроизведении получают завал на низких частотах, который изменением АЧХ самого эквалайзера не исправляется. Еще более неприятная проблема присутствует в моделях CT-3600 и 3620 карт SB 32 PnP: при записи или воспроизведении звука процессор карты периодически повторяет на внешнем MIDI-выходе последний переданный байт, отчего подключенный синтезатор может генерировать случайные звуки, терять ноты и спонтанно менять режимы работы. На просьбу пояснить происходящее отдел технической поддержки Creative Labs ответил стандартным предложением "поставить свежие драйверы", после чего отвечать перестал.

Есть и менее заметные огрехи - например, явственно "металлический" оттенок ревербератора, а также то, что в одних версиях драйвера AWE для Windows 95 контроллер Pan работает в реальном времени, а в других - нет, причем по времени выпуска это чередуется. Ряд NRPN управления синтезатором (огибающие, LFO) работают с банками SBK, но не работают с SF2. Некоторые версии программного обеспечения PnP-карт для DOS не желают устанавливаться при отсутствии Intel PnP Configuration Manager, хотя именно этот конфигуратор отнюдь не является жизненно необходимым - имея хороший конфигуратор более поздней разработки от той же Creative Labs, пользователь вынужден был вместе с ним искать более новый комплект программного обеспечения, а это около десятка мегабайт.

Кстати, Creative Labs первая придумала этот грандиозный рекламный трюк - включать в название карты число 64 и заявлять о "64-голосной полифонии". Хотя в описании достаточно ясно сказано, что аппаратура AWE64 обеспечивает те же 32 голоса, что и раньше, а дополнительные 32 дает программный синтезатор, имеющий гораздо более скромные возможности - это описание еще нужно прочитать, а до того изрядная часть покупателей, многие из которых еще и уверены, что 32 и 64 - это разрядность оцифровки звука, успели купиться и нахватать по бешеным ценам AWE64, которая ничуть не лучше (а по причине невозможности установки обычных SIMM - даже хуже) старого доброго SB 32. А Creative Labs, сняв сливки, сбросила цены на AWE64 более, чем втрое - тем самым вызвав новый всплеск продаж; теперь за нею последовала и TBS со своей "Malibu Surround 64".

Для полноты картины следовало бы пройтись и по простым недорогим картам вроде Edison или Sky Rocket, однако к ним подобные претензии возникают гораздо реже - по причине как крайне низкой цены, так и предельной простоты самих карт и их программного обеспечения. Единственная заметная проблема, которую я могу вспомнить в их отношении - это плохая инициализация карт с микросхемой ESS1868 на ряде системных плат (преимущественно 486) под Windows 95; проблема, впрочем, быстро устраняется установкой инициализирующих программ для DOS (последние версии программного обеспечения делают это автоматически).

И напоследок - о самом, на мой взгляд, больном месте всех звуковых карт - уровне шума. Мало того, что для подавляющего большинства карт он вообще не нормируется (как, впрочем, и другие характеристики вроде коэффициента гармоник, интермодуляции или переходного затухания) - почти нигде он не обладает мало-мальской повторяемостью. Например, карта, в паспорте которой указан уровень -80 дБ, в ряде случаев может шуметь на целых -60..-65, что даже может превышать шум "безымянной" карты в тех же условиях. Разумеется, что все эти параметры очень сильно зависят от "окружения" карты - блока питания, системной платы, стабилизатора процессора (импульсные меньше греются, но дают больше помех), соседних карт и многого другого; однако производитель, не указывая условий, в которых производились замеры параметров, ставит потребителя в тупик, вынуждая его подбирать окружение методом даже не логического или научного, а просто случайного или последовательного тыка.

Вот официально заявленные для некоторых карт соотношения сигнал/шум:

- Creative Sound Blaster AWE32 CT-3900 - 80 дБ
- Creative Sound Blaster AWE64 Gold - 90 дБ
- Прочие карты Creative Sound Blaster - 75 дБ
- Turtle Beach Monte-Carlo - 80 дБ
- Turtle Beach Tahiti - 85 дБ
- Turtle Beach Tropez Plus - 87 дБ
- Turtle Beach Fiji/Pinnacle - 96 дБ
- Gravis Ultrasound PnP - 80 дБ
- Ensouniq Soundscape Elite - 83 дБ
- Ensouniq Soundscape VIVO90 - 90 дБ
- Yamaha DB50XG - 96 дБ
- AVM Apex - 86 дБ

Прочие параметры среди распространенных карт заявлены исключительно для "классических" моделей Turtle Beach:

Подводя итоги, хочу специально отметить, что я в общем-то не имею ничего против продукции Turtle Beach Systems, Advanced Gravis или Creative Labs; более того - я весьма часто рекомендую покупателям карты именно этих фирм, как наиболее популярные и признанные на нашем рынке. Однако не менее часто мне приходится наблюдать и жертв рекламной кампании и общественного мнения, купивших "несравненную и лучшую в своем роде" карту, и с удивлением обнаруживших, что она на самом деле довольно-таки заурядна. Поэтому хотелось бы, чтобы моя критика вкупе с рекламными дифирамбами производителей и продавцов помогла формированию у покупателя трезвого взгляда, который позволит ему выбрать действительно оптимальную для работы или развлечения карту; в конечном итоге от этого выиграет и покупатель, и продавец.

***