После выхода первой части рассказа об интегрированных аудиорешениях стало ясно, что данная тема себя еще не исчерпала. Сегодня речь пойдет о разнице в редакциях спецификации AC'97, коротком освещении новой технологии Jack Sensing на примере кодека от Analog Devices и о попытках VIA привнести в системные платы восьмиканальный звук с новой версией аудиоконтроллера Envy24PT и собственным кодеком VT1616.

Plug&Play для аналоговых аудиоустройств

Перед инженерами Microsoft давно стояла задача поиска решения для идентификации подключаемых аналоговых аудиоустройств персональным компьютером. В самом деле, те устройства, которые подключаются к персональному компьютеру посредством цифровых интерфейсов, таких как USB или FireWire, могут достаточно просто предоставить информацию о себе и своих характеристиках операционной системе. Если с цифровой периферией все давно и достаточно ясно, то аналоговые аудиоустройства (головные телефоны, акустические системы и микрофоны) типично подключаются непосредственно к аудиокодеку, не имея возможности (или даже способности) для передачи своих характеристик по аналоговому интерфейсу.

В персональных компьютерах, являясь частью материнской платы, большинство кодеков соответствует спецификации AC'97 (т.е. свойства всех без исключения AC'97-кодеков практически совпадают и регламентируются соответствующей спецификацией). Интерфейс такого кодека подразумевает прямое обслуживание входных и выходных аудиоразъемов. Таким образом, без включения дополнительной схемы опознавания информация о подключенном аудиоустройстве, как, впрочем, и сам процесс подключения/отключения, останется тайной для операционной системы. Вот именно такая схема и появилась в новой редакции 2.3 спецификации AC'97.

Сегодня пока фактически невозможно осуществить автоматическое конфигурирование и контроль аналогового аудиоустройства операционной системой. Однако в ближайшем будущем может стать возможной, по крайней мере, программная категоризация подключенного периферийного аудиоустройства посредством ввода новых правил в спецификацию AC'97 вместе с внедрением соответствующего им (правилам) нового аппаратного обеспечения. Тестовая лаборатория Microsoft провела ряд экспериментов с целью изучения возможных путей для классификации или группировки различных типов аналоговых аудиоустройств (микрофонов, головных телефонов и акустических систем), основанных на выявлении их отличительных черт. Если бы такое уникальное свойство было бы найдено, то тогда для операционной системы стало бы возможным использовать эту информацию для конфигурирования аудиопортов относительно типа конкретного устройства. Вдобавок, помимо определения назначения аудиопорта (будет ли "вход" использоваться как "выход", или наоборот), автоматически подстраивался бы коэффициент усиления для него, а также, возможно, производилось бы включение/выключение функции эхоподавления. В своих экспериментах инженеры Microsoft сфокусировали свое внимание на измерении импеданса электрических контуров аудиопериферии. Именно данный параметр помог в дальнейшем составить идентификационную таблицу классов, а также оформить рекомендации фирмам-производителям компьютерных аудиоустройств.

В каждой категории, будь то микрофоны, акустические системы или головные телефоны, было протестировано по десять устройств на предмет выявления характеристик импеданса. Устройства тестировались в частотном диапазоне от 40 до 20000 Гц. Для тех устройств, в которые были включены собственные схемы регулировки громкости, тестирование проводилось на их максимальных значениях, дабы исключить влияние на измерение импеданса.

Понятно, что для каждого аудиоустройства характер импеданса будет иметь явные различия. Таким образом, для каждого класса периферийных аудиоустройств можно определить диапазон импедансов. Данные, показывающие разброс минимальных и максимальных значений импеданса для каждого из протестированных устройств, были сведены в график, опубликованный в официальном бюллетене Microsoft:

На основе полученных данных, были сформулированы рекомендации компании Microsoft производителям аудиопериферии. При разработке оборудования должны учитываться (видимо для сертификации WHQL) следующие критерии импеданса:

• Микрофоны - от 400 Ом до 1500 Ом;
• Активные колонки - от 3000 Ом до 12000 Ом;
• Пассивные колонки - от 4 Ом до 16 Ом;
• Головные телефоны - от 32 Ом до 100 Ом.

Официальный документ, включающий методику тестирования, анализ данных, а также план классификации и систематизации аналоговой аудиопериферии, можно найти на сайте компании Microsoft.

Технология (или дополнительная схема в блоке аудиокодека), согласно которой операционная система смогла конфигурировать аудиопорты, получила название Jack Sensing. Теперь она является частью спецификации AC'97 rev.2.3 и рекомендована производителям аудиокодеков.

Analog Devices AD1985: ребенок "крутых" родителей

Мировой производитель полупроводников компания Analog Devices, Inc (ADI) давно специализируется и на производстве AC'97-кодеков для системных плат и звуковых карт. Компания плотно сотрудничает с такими грандами, как Intel и Microsoft, а также с рядом других фирм электронной индустрии. Практически сразу же после выхода в свет новой редакции 2.3 спецификации AC'97, Analog Devices не только успела выпустить соответствующий аудиокодек, но и предоставила для него полностью функциональное программное обеспечение, с демонстрацией в работе технологии Jack sensing. Но начнем по порядку.

Кодек AD1985 разрабатывался компанией Analog Devices специально для южных мостов Intel ICH4 и ICH5. Вероятно, именно по этой причине его распространение ограничится временем, пока выпускаются материнские платы с соответствующими южными мостами.

Кодек AD1985 являет собой конгломерат передовых наработок как в области аппаратных, так и программных решений, объединяя предприятия, принадлежащие различным отраслям. Если аппаратную начинку кодека разрабатывает Analog Devices, то программное обеспечение для него поставляется под торговой маркой SoundMAX. Замети, однако, что SoundMAX является торговой маркой компании Analog Devices и была зарегистрирована в рамках Integrated Audio Group в результате стратегического сотрудничества между Intel и ADI. Давайте рассмотрим аппаратную начинку кодека. В числе главных аппаратных особенностей AD1985 можно выделить следующее:

• Шестиканальный ЦАП для 5.1 Surround;
• Разрешение 20 бит для всех внутренних ЦАП;
• Динамический диапазон 90 дБ;
• Встроенный усилитель для головных телефонов;
• Интегрированный параметрический эквалайзер;
• Выбираемый микрофонный вход со стереофоническим предусилителем;
• Система фазовой автоподстройки частоты;
• Система автоматического распознавания подключений (Jack sensing).

На блок-диаграмме кодека появилась дополнительная схема, именуемая Analog Mixing Control Jack Sense, благодаря которой операционная система идентифицирует подключенное аналоговое аудиоустройство.

Одной из первых фирм-производителей системных плат, взявшей на вооружение аудиокодек AD1985, стала компания ASUS. Но почему выбор пал именно на AD1985? Дело в том, что ASUS решила создать линейку материнских плат с интегрированной в них технологией "Искусственного Разума" - Artificial Intelligence (AI). Из-за того, что кодек от Analog Devices поддерживает технологию автоматического распознавания подключения аудиоустройств, что, несомненно, является интеллектуальной функцией, ASUS заявила название для аудиоподсистемы материнской платы не иначе, как Artificial Intelligence Audio (AI-Audio). Любой производитель склонен преувеличивать достоинства своих изделий и приукрашивать их описания. На сайте ASUS сообщается, что материнские платы серии AI используют первый в мире интеллектуальный аудиокодек AD1985, но не будем забывать, что поддержка Jack sensing реализована и в некоторых новых кодеках других производителей. Например, шестиканальные кодеки Realtek ALC655 и ALC658 данную технологию также поддерживают, однако мы пока их не рассматриваем.

В числе прочих драйверов с прилагаемого в комплекте поставки компакт-диска устанавливается программное обеспечение SoundMAX 4 XL, необходимое для работы интегрированного аудио. Дружественный и переработанный пользовательский интерфейс SoundMAX одинаково рассчитан как для геймера, так и для музыканта или аудиофила. Постараемся перечислить все главные особенности SoundMAX.

Программный модуль AudioESP обеспечивает поддержку функции Jack sensing и доступен (пока) только для самого последнего кодека AD1985 от Analog Devices. Функция решает ряд проблем, связанных с ошибочным подключением аудиопериферии к компьютеру, и сообщает пользователю о возможном несоответствии.

Помощник AudioWizard, которого мы также видим в новом SoundMAX 4 XL, позволяет пользователю скорейшим образом установить и настроить его аудиопериферию. Переработанный интерфейс предоставляет пользователю виртуальный центр управления и инструментальную панель, где можно достаточно просто подстроить и осуществить контроль параметров аудиосистемы ПК.

Драйвер SoundMAX 4 XL для ОС Microsoft Windows продолжает поддерживать интегрированный DLS2 MIDI синтезатор с музыкальными банками XG от Yamaha DLS. Кроме того, в драйвер внедрена система шумоподавления PureAudio и поддержка ряда алгоритмов пространственного звучания Sensaura 5.1 Virtual Theater, а также всех наиболее важных игровых API, включая A3D, EAX, I3DL2 и Microsoft DirectX.

Фирменная инструментальная панель, заменяющая стандартную, поделена на три секции: секцию воспроизведения, записи и секцию настройки параметров.

Однако больше всего настроек можно найти в окне "предпочтений" (Preferences), которое поделено на четыре тематические закладки: General, Listening Environment, MIDI Music Synthesizer и Microphone.

Следующим мы рассмотрим кодек VIA VT1616, работающий в связке с аудиоконтроллером VT1720. Однако в отличие от AD1985, AC'97-кодек от VIA соответствует лишь предыдущей версии спецификации (2.2) и, по этой причине, не обеспечивает поддержки технологии Jack Sensing.

VIA VT1720 + VT1616: аппаратная мощь и программная нищета

Завершая прошлый год, компания VIA объявила о выходе усовершенствованного аудиоконтроллера Envy24PT (VT1720), предназначающегося для интеграции в материнские платы. Новый чип привносит в материнские платы поддержку восьмиканальных систем, а также работу в "аудиофильском" режиме 192 кГц / 24-бит. Различий между аудиоконтроллерами Envy24HT (он предназначен для звуковых карт PCI) и Envy24PT нет практически никаких - нюансы относятся только к схеме сопряжения с шиной PCI. Более того, подробной технической информации об этих микросхемах на сайте VIA не найти.

Если вспомнить, что "родительское" поколение, от которого берут свое начало новые чипы VIA, работало в профессиональных звуковых картах начального уровня, то в скором времени можно прогнозировать появление в драйвере аудиоконтроллера соответствующих функций. К сожалению, на сегодняшний день драйвер для Envy24PT не выдерживает никакой критики даже не в плане оформления панели управления, а в отсутствии реализации всех заложенных в аудиоконтроллер функций.

О том, что программисты VIA делали панель управления Audio Deck на скорую руку и в спешке, говорит хотя бы тот факт, что некоторые подписи панели оформлены как сокращения, а локализация затронула лишь китайский и английский языки. Сама панель поделена на шесть тематических закладок: PlayBack, Record, SPDIF, Speaker Config, Advanced Control и Information. Окно панели очень крупное (730х492 пикс.) и никак не масштабируется (в экранном разрешении 640х480 оно будет больше размеров основного окна!). Вероятно, у программистов на многое попросту не хватило времени. Хочется надеяться, что в скором времени все недочеты будут устранены.

Заключение

Сегодня мы смогли с Вами убедиться, что интегрированное аудио постоянно совершенствуется, "обрастая" новыми функциями. Новые тенденции таковы, что в скором времени мы увидим в стандартных комплектациях материнских плат поддержку восьмиканальной акустики, интеллектуальное обнаружение типа подключенного периферийного аудиоустройства, а также, может быть, ряд таких "продвинутых" функций, которые пока секретны и проходят тестирования в недрах тестовых лабораторий уважаемых компаний.