Sound Blaster Live! под микроскопом / Звук и акустика

Основные характеристики. Модификации

Написать эту статью я решил давно. Где-то месяцев 9 назад я заменил свою старую аудио-карточку Vibra16 на новейший по тем временам SBLive! Сказать, что я был доволен заменой - значит не сказать ничего. Я не думал, что на компьютере возможно получить звук такого качества. Возможно через какое-то время эти мои утверждения покажутся наивными, появятся новые звуковые карты (скажем 24 бит, 96 кГц и т.д.). Но я считаю, что для конца 1998 года поиметь самый настоящий Hi-Fi всего за 80$ - это круто. Завершая это лирическое отступление, скажу вот еще что: когда я купил в дополнение к Лайву приличные наушники (Philips SBC HP 900, цена примерно 60$), я ПЕРЕСЛУШАЛ заново весь Pink Floyd. И получил массу удовольствия...
Так вот. Почему же я решил написать статью о SBLive!? Потому что про него написано много, но в основном это просто повторение, перепечатка из одного первоисточника основных технических характеристик, общие фразы про использование в играх технологии ЕАХ и т.д. Иногда встречаются действительно хорошие материалы - например на сайте Евгения Петрова "Персональные Студии" я узнал много нового про SBLive! Но кое что все равно осталось за кадром - например подробные технические характеристики АЦП-ЦАП, возможности стыковки данной аудиокарты с форматом АС-3 (DVD Dolby Digital 5.1), дополнительные примочки для SBLive! и многое другое.
Здесь я постараюсь об этом рассказать. Но не сразу обо всем. Сначала рассмотрим технические характеристики SBLive!, а также дополнительные устройства, выпускаемые специально для него.

Глава 1. Различные модификации SBLive!

Итак, насколько мне известно, в данный момент семейство SBLive! (то есть звуковых карт на базе чипа EMU10001) представлено следующими модификациями (в порядке возрастания крутизны):

PCI512 - наиболее урезанная версия SBLive! Отсутствуют - цифровые входы, цифровые выходы. Нет совместимости с LiveWare. Продается в основном в Северной Америке. (видимо такого количества тупых и нетребовательных юзеров нет нигде в мире :) В основном ориентирована на игровое применение. Категорически не рекомендуется к приобретению.

Рис.1. PCI512
SBLive! Value - самая распространенная версия SBLive! Присутствуют практически все возможности полной версии, за исключением дополнительной дочерней платы, на которой расположены разъемы Digital Din, SPDIF IN, SPDIF OUT, MIDI IN, MIDI OUT. Кроме того, на самой плате не напаян разъем I2S. При этом SPDIF IN/OUT присутствуют на плате в виде "гребенки" контактов. MIDI-клавиатуру можно подключить через разъем джойстика. Самый оптимальный вариант для домашнего использования.

Рис.2. SBLive! Value
Вот схематичное изображение платы:

Рис.3. Примерный вид платы SBLive! Value
SBLive! - собственно Лайв, полная версия. Чем отличается от Value - было сказано выше. Разъемы, в отличие от пластмассовых Value-версии, металлические, позолоченные.

Рис.4. SBLive!
Различия хорошо видны на нижеприведенной схеме:

Рис.5. Примерный вид платы SBLive!(с дочерней платой)

Да, еще хотелось бы заметить, что на базе DSP (Цифровой Сигнальный Процессор) EMU10001 (или EMU10K1) выпускаются и другие звуковые карты. Например APS (Audio Production Studio) производства E-MU. Но, во-первых, это карта из совершенно другой ценовой категории (около 700 $), а во-вторых, производит ее не Creative, так что к серии SBLive! эта карта не имеет отношения.
В основном, в этой статье будет рассмотрена модель SBLive! Value, ибо, как показано выше, отличия ее от полной версии не принципиальны.

Глава 2. ТТХ* SBLive!

Что же представляет из себя SBLive! ? Чем он, собственно говоря, крут? Вот самые общие характеристики этой аудиокарты:

Аудио процессор	DSP EMU10K1
Обработка сигнала	32 бита, 48 кГц, применяется патентованная 8-точечная интерполяция для уменьшения искажений. (Вся обработка ведется на 48 кГц, независимо от параметров исходного сигнала)
Диапазон воспроизводимых частот (на уровне -1дБ)	10 Гц - 44 кГц
Отношение с/ш	96 дБ
Коэффициент нелинейных искажений	0.002%
Разрядность ЦАП	18 бит
MIDI	Wavetable - 1024 голоса с последними драйверами - LiveWare 2.0 (аппаратных - 64)
Наборы инструментов	Загружаемые, формата SF2. Хранятся в ОЗУ компьютера (до 32 МБ)

Подробнее можно посмотреть здесь (русское руководство пользователя в формате pdf).
Меня больше всего интересовали параметры аналогового тракта, т.е. характеристики используемых АЦП-ЦАП, буферных усилителей.
В отличие от многих своих конкурентов, Creative не раскрывает параметры используемых кодеков, ограничиваясь общими фразами типа "Hollywood quality", "Excellent overall sound" и т.п. Это может произвести впечатление разве что на выпускника Нью-Йоркской средней школы №234. Нашему человеку хотелось бы услышать о параметрах аудиотракта нечто более внятное.
Итак, вот что мне удалось узнать об этом после пристального изучения непосредственно платы, и последующего копания в дебрях Интернета:

Задние (тыловые) каналы - используется ЦАП UDA 1330ATS производства Philips Semiconductor. Спецификацию на эту микросхему, в формате pdf, вы можете взять здесь.
Фронтальные каналы - используется AC'97- кодек производства Creative - CT1297-TAT. Этот чип содержит двухканальные АЦП, ЦАП, а также микшер. К сожалению, найти информацию по этой микросхеме практически невозможно, т.к.. видимо, она предназначена исключительно для внутрифирменного использования, и потому является засекреченной. Однако здесь вы можете ознакомиться со спецификацией на кодеки стандарта АС'97. И еще, для примера, вы можете посмотреть спецификацию аналогичных (АС'97) кодеков других производителей: WM9701 - производства Wolfson, и DAC97S01 производства Standard Microsystems Corporation. В ближайшее время я все же постараюсь откопать информацию по CT1297-TAT.
Во фронтальном канале, после ЦАП стоит усилитель TDA 1308 (Class AB Stereo Headphone Driver), производства Philips Semiconductor. Подробную спецификацию можно взять здесь.

По результатам измерений, ЦАП тылового канала обеспечивает более качественное воспроизведение, чем у фронтального канала. Мне кажется, что основную долю искажений и шумов во фронтальном канале вносит дополнительный усилитель TDA 1308. Хотя уровню этих искажений позавидуют многие аппараты класса Hi-Fi. Подробнее об этом вы можете прочитать в статье Евгения Петрова.

Основную часть дополнительных устройств для SBLive! выпускает фирма HOONTECH. Вот что предлагают они для совместного использования с SBLive! (Value):

SB DB II ( 2CH Optical Out , 2CH Coaxial IN , 4CH Coaxial Outs for SPDIF Digital AMP)

Рис.6. SB DB II

Это плата расширения (подходит как для SBLive!, так и для SBLive! Value), на которой присутствуют:

MIDI IN - для подключения MIDI-клавиатуры.
MIDI OUT - соединяется с разъемом MIDI IN внешнего MIDI-устройства.
SPDIF IN.
Разъем питания для внешнего S/PDIF Digital AMP (описан ниже). В случае использования этого усилителя, подсоединяем внутренний компьютерный кабель питания к разъему 4-1, а с разъема 4 берем питание на этот самый усилитель.
COAXIAL 1 - цифровой коаксиальный выход фронтальных каналов.
OPTICAL OUT - оптический выход (например для записи на MiniDisc).
COAXIAL 2 - цифровой коаксиальный выход тыловых каналов.
12-пиновый (2х6) коннектор для подключения SBLive! Value.
36-пиновый (2х18) коннектор для подключения SBLive!.

SB DB III ( Optical IN/OUT, AES/EBU IN/OUT, Coaxial IN/OUT, 4CH Coaxial Outs for SPDIF Digital AMP)

Рис.7. SB DB III

Это плата расширения, обеспечивающая оптический/коаксиальный/AES-EBU входы, оптический/коаксиальный/AES-EBU выходы, а также 4-канальный коаксиальный выход. Здесь:

AES-EBU входы/ выходы.
COAXIAL входы/ выходы.
OPTICAL входы/ выходы.
4-пиновый коннектор для соединения с платой SBLive! (Value).
CD DIGITAL IN - для подсоединения привода CD ROM.
COAXIAL OUT - SPDIF выход передних/задних каналов.
3-пиновый коннектор для соединения с платой SBLive! (Value).

S/PDIF Digital AMP/4CH ( 4CH 96Khz 24bit DAC)

Рис.8. S/PDIF Digital AMP/4CH

Из названия понятно, что это такое. Характеристики ЦАП:

DAC Specification

96Khz 24bit high-performance line-out can be easily connected with audio instruments.
24-Bit conversion per channel.
2-low noise and insignificant distortion chips ( 106 dB THD + N )
768 kHz over sampling with the internal digital filter at 96khz sampling rate.
Input audio data word; 16/20/24-bit.

ST/SB ADC/digital /documents/345/O BOX ( 4 CH Digital Ins, 6CH Digital Outs, 44.1Khz Optical Out)

Рис.9. ST/SB ADC/digital /documents/345/O BOX

Подсоединив этот девайс, мы имеем все цифровые/аналоговые входы/выходы нашего SBLive! в одном флаконе. Имеется масса цифровых/коаксиальных/оптических разъемов.

Features:

96KHz 24-bits ADC for MIC & Line IN
4 CH Digital IN (2 Optical, Coaxial INs, 1 AES/ EBU IN, Input range: 7 ~ 77 KHz)
48KHz 6 CH Digital OUTs (4 Coaxial, 2 Optical,1 AES/EBU OUT)
44.1KHz S/PDIF Out (1 Optical & Coaxial OUT)
Supports ST Digital AMP, PA Digital 2000, ST DAC boxes
Supports DU2000 (Balanced IN/OUT, MIC PRE-AMP, Phantom power)
Standard MIDI IN/OUT Ports

PA S/PDIF Digital Amplifier/4CH (96Khz 24bit DAC)

Рис.10. PA S/PDIF Digital Amplifier/4CH

Ну, это тоже внешний ЦАП с усилителем. Имеются регуляторы уровня для передних/задних каналов, а также для стереотелефонов/сабвуфера. Разъем типа 1/4'' для наушников, и 1/8'' для сабвуфера. Параметры ЦАП идентичны S/PDIF Digital AMP/4CH ( 4CH 96Khz 24bit DAC) , описанному выше.

Заключение.

Ну вот, пока все. Во второй части я подробно расскажу об акустике, выпускаемой специально для SBLive!, о MIDI, а также о стыковке этой аудиокарты с форматом.