X-Fi: новый виток аудио. Обзор звуковой карты Sound Blaster X-Fi XtremeMusic

То, что встроенный намертво звук далёк от совершенства и сильно ограничен принципиально (и фактически навеки), мы уже убедились (см. обзор «Аудио высокой «четкости»: мифы и реальность»). Саундкарты формата PCI по-прежнему являются лучшей альтернативой для ценителей качественного звука, музыкантов и звукоинженеров. Creative это прекрасно знает, поэтому делает ставку именно на PCI, оставляя для внешних USB-карт второстепенную роль. Возможно, в будущем повышенно скоростной FireWire-800 потеснит PCI, но когда это произойдёт и во сколько обойдётся – вопрос открытый.

Ни для кого не секрет, что Creative занимается звуком уже давно и серьёзно. В истории сингапурской компании были продукты революционные (эпохальный SoundBlaster 16, незабвенный Live! и в какой-то степени нашумевшая Audigy2), однако не обошлось и без целого ряда эволюционных. Предполагается, что новая линейка X-Fi, состоящая из четырёх моделей карт (Elite Pro – ~$400, Fatal1ty FPS – ~$280, Platinum – ~$200 и XtremeMusic – ~$130), станет если не революционной, то уж судьбоносно поворотной точно.

Что нового

Во-первых, аудиопроцессор. Фактически это мощнейший DSP, родственный устанавливаемым в профессиональных и промышленных картах цифровой обработки сигналов. Нет особого смысла сравнивать производительность специализированного процессора и универсального вычислительного процессора типа Pentium. Ведь каждый должен заниматься своим делом, владея им в совершенстве! Тем не менее, если прикидывать в неких миллионах операций в секунду, то новый аудиопроцессор по мощности не уступает самым многомегагерцовым «пням». Предыдущие процессоры (Live!, Audigy, Audigy2) производили обработку аудиосигналов в 16 бит при частоте дискретизации 48 кГц. Судя по заявленному соотношению сигнал-шум (-136 дБ), процессор X-Fi работает на 24 бит. А вот на морально устаревших 48, или все-таки уже на продвинутых 96/192 кГц, и предстоит нам выяснить сегодня.

Во-вторых, поддержка среды игрового звука EAX® ADVANCED HD™ новой версии 5.0, состоящей из 6 компонентов. Наиболее новаторский компонент EAX®Voice – непосредственно в процессе игры можно говорить в микрофон и слышать себя уже в виртуальной акустической среде (эффект столь реалистичен, что если вы выскажетесь слишком громко, враг сможет вас подслушать), причём в случае сетевой (LAN) игры говорящие услышат друг друга. Другой компонент – EAX® MacroFX™ – обеспечивает разработчикам игр возможность имитировать очень близко расположенные источники звука.

В-третьих, оптимизированная предустановка параметров аудиопроцессора и драйверов карты в зависимости от выбранного режима работы. Основных режимов (mode), как и следовало ожидать, всего три: воспроизведение музыки (music), запись звука (record), озвучивание игр (game).

В-четвертых, внедрена оригинальная технология цифровой обработки звука Crystalizer 24 bit, которая якобы призвана придать записям в форматах МP3 и Dolby Digital качество DVD-audio. Сия технология дополнятся усовершенствованной раскладкой из стерео в «многоканал», получившей название CMSS-3D. Она же берёт на себя обязанности воссоздания объёма в стереонаушниках в случае многоканального источника звука.

В-пятых, заявлена высокоточная конвертация из одной частоты дискретизации в другую. Также утверждается об ASIO (передаче аудиопотоков напрямую) с минимальной задержкой в 1 мс при нулевой загрузке процессора. Помимо этого, провозглашается 24-битное сэмплирование SoundFont и миди с окружающим звуком (3DMIDI).

Характеристики

(по сведениям, заявленным производителем)

Технические решения

Как и любой другой DSP, аудиопроцессор X-Fi способен очень быстро (за минимальное число тактов) умножать векторы на матрицы с накоплением суммы (данные операции оставляют основу всей цифровой обработки-фильтрации сигналов). Известно: чем больше-длиннее выборка, тем точнее-качественнее результат фильтрации, однако при этом потребность в вычислительных ресурсах растёт лавинообразно. При этом все вычисления должны производиться в реальном времени, без малейшего промедления, иначе звук начнёт рваться-заикаться. Чтобы эквалайзер, эффекты реверберации и т.п. классно звучали и превносили минимум искажений, желательны 512-точечные (и более) IIR-фильтры (с плавающей запятой), которые крайне прожорливы. Вот почему для существенного улучшения качества обработки звука Creative потребовалось в своём новом процессоре увеличивать число транзисторов до пятидесяти одного миллиона и городить специальную кольцевую архитектуру.

Благодаря внедрению «братства кольца» стало возможным гибкое перенаправление аудиопотоков (в сумме аж до 4096!) с разной частотой дискретизации. Более половины вычислительной мощности нового аудиопроцессора отводится на высокоточный пересчёт частот дискретизации посредством уникального гибридного «девайса». Это уже серьёзно. Актуальность поясню на примере. Допустим, на компьютере проигрывается аудиофайл, содержащий сигнал с частотой дискретизации 44.1 кГц, при этом на цифровой выход надо подать сигнал, отдискретизированный уже с 48 кГц (или перейти с 96 кГц на 48 кГц). Грубый пересчёт с применением простейшего фильтра или интерполятора даст искажения звука, заметные на слух. А точный, тютелька в тютельку пересчёт требует неимоверных вычислительных ресурсов, особенно при высоких частотах дискретизации. Процессору X-Fi такая работёнка вполне по зубам, и даже половина силёнок остаётся на другие немаловажные дела.

Похоже, самому процессору нет дела до частоты дискретизации сигнала. В случае максимальных 192 кГц сигнал может разбиваться на несколько частотных полос, тогда процессор будет обрабатывать их по отдельности. Решение оригинальное. Пересчитывать всё в 192 кГц и вести обработку на данной фиксированной частоте было бы прозрачнее и чище, но самые ходовые частоты другие – 48 и 96 кГц, а лупить вхолостую – занятие неблагодарное.

Немаловажно и то, что процессор X-Fi обладает умеренным энерговыделением и не требует принудительного охлаждения (внутренняя частота – 400 МГц). Проверял лично: при работе поверхность совсем не огненно-горячая. Размеры X-Fi впечатляют. Богатырские габариты – взвешенное решение – всё-таки не в мобильные телефоны втискивать.

Качество воспроизводимого звука обеспечивается продвинутым восьмиканальным дельта-сигма (24 бит 192 кГц) ЦАПом от Cirrus Logic (www.cirrus.com), имеющим встроенный фильтр на 50 кГц и поддерживающим DSD-поток. Следует отметить: у тестируемой карты ЦАП попроще, чем у флагманской модели X-Fi Elite Pro (CS4398). На стенде испытуемый CS4382 демонстрирует динамический диапазон 114 дБ при THD+N 100 дБ. Производитель позиционирует данный ЦАП для SACD-плееров и Hi-Fi-ресиверов.

Обязанности аналого-цифрового преобразования в процессе записи выполняет АЦП WM8775 от английской Wolfson: стереодельта-сигма 16–32 бит 32–96 кГц, селектор 4 стереовходов с аналоговой подстройкой уровня от +24 дБ до-21дБ, соотношение сигнал-шум 102 дБА при THD-90 дБ (последние параметры в условиях реальной карты скорее всего заметно подсядут). Как видим, сей АЦП пролезает в разряд 24-битных, что называется, с большим натягом.

В целях экономии в правом верхнем углу тестируемой карты не распаян светоид для моддинга. Несмотря на другие нераспаянные «дырочки» (предназначенные для флагманских моделей X-Fi), аппаратная часть карты не выглядит дешёвой. Монтаж очень добротный.

Программное обеспечение берёт на себя основную часть функций (и не только сервисных). Т.е. доктрина такова: улучшение звучания возложить на цифровую обработку, благо, мощность нового аудиопроцессора позволяет пошиковать.

Итак, рассмотрим поведение излишне компрессированного (тихих звуков практически нет) и нормального (очень тихие звуки могут внезапно сменяться громкими) сигналов во времени.

Хорошо видно, что в случае сильной компрессии огибающая сигнала упирается в верхнюю и нижнюю амплитудные «планки», обусловленные лимитом битности цифры (правда, ничто не мешает звукоинженеру отнормировать пережатую компрессором запись, скажем, на уровень 0,5 дБ пиковых). Компрессировать цифровой сигнал сильнее попросту не позволяет предел битности, и фокус с нормировкой сути не меняет. Если же пройтись цифровым компрессором по переуплотненной записи, то последствия будут самые плачевные (в частности, жуткий клиппинг).

Так вот, придуманная Creative цифровая обработка под названием Crystallizer по сути является смесью динамического компрессора и трехполосного эквалайзера, приподнимающего низкие и высокие частоты (или разновидностью многополосного компрессора). Маркетологи Creative преподносят «кристаллайзер» как 24-битную палочку-выручалочку, кардинально улучшающую звучание 16-битных аудиотреков. Увы, снизить плотность перекомпрессированного звука «кристаллайзер» не в состоянии, так же как и восстановить информацию, обрезанную клиппингом. Про частотные составляющие, утерянные после сжатия в Мр3, уже не говорю. А упоминание «24 бит» – всего лишь рекламный камуфляж. Спору нет, обработка сигнала ведётся действительно на 24 бит, но это само по себе ещё не улучшает 16-битный звук до DVD-audio, изначально записанного в студии на 24 бит. Возникает закономерный вопрос: в каких случаях «кристаллайзер» действительно может быть полезен? Ответ: «Кристаллайзер» очень пригодится, если слушать не очень компрессированные записи (например, классической музыки) на обычной мультимедийной акустике со скромным потенциалом по макро-и микро-динамике.

Очевидно, продвигающие «кристаллайзер» не удосужились апробировать своё детище на массовых CD-audioдисках стандартного и распространённого (не самого высокого) качества, а ограничились единицами из коллекции аудиофила и, самое странное, акустическими системами, взятыми напрокат у домохозяек. Меломанам же позарез нужна несколько иная функция – которая бы (полагаю, с помощью искусственного интеллекта) восстанавливала последствия клиппинга. А чтобы было куда огород городить, перевод воспроизводимого обычного 16-битного сигнала в продвинутые 24 бита – как раз кстати.

Программное обеспечение

Тестирование производилось на среднем по сегодняшним меркам компьютере: P-IV-2.6/Intel845PE/512Мб-400МГц/WindowsXP SP1. Наличие второго сервис-пака требовалось в инструкции по инсталляции карты, но всем понятно, что эксперимент с первым «паком» гораздо интереснее. Эксперимент дополнительно усложнялся наличием звуковой карты Sound Blaster Audigy2 Platinum и активированным встроенным АС97-кодеком. На удивление, драйверы и всё программное обеспечение (версия с прилагаемого диска) встали с ходу, без малейших коллизий. Причём автоматически было корректно понято присутствие строптивой соплеменницы, и некоторые программы (например, DVD-audioплеера) заменились на новые, не покорёжив нужные старые. Помнится, с Audigy2 довелось сильно помучиться, пока не появилась работоспособная версия.

Как и ранее, русификацией в установленных программах и не пахнет. Посему придётся выполнять функции переводчика.

Измерения

Экспертное прослушивание

В качестве «референсных» устройств использовались:

• Наушники-вкладыши типа «бутоны» (со сменными силиконовыми насадками) Sharp HP-MD33-S (номинальный импеданс 16 Ом, некритичный спад на высоких частотах).
• Мониторные Hi-Fi наушники Denon 500 AH G-500 (28 Ом, чувствительность невысока, требуется адекватное усиление).
• Студийные наушники Sennheiser 265 Linear (150 Ом).

Задействованные акустические системы:

• Активные стереопары JetBalance JB-382 (Блеск! Эх, ещё бы запас по ВЧ…) и незабвенные Solo-1.
• Студийные мониторы Event.
• Ресивер Yamaha HTR-5640 RDS (европейско-серебристая версия знаменитой 440-й модели) с 5.1 комплектом акустики AVE-700.

Альтернативные источники звука:

• Спортивный Мр3-плеер Creative MuVo C100 – один из самых лучших по звуку и удобству эксплуатации.
• PCI саундкарта Audigy2 Platinum
• Бытовой DVD-плеер Pioneer 565

Тестируемой X-Fi XtremeMusic не удалось переиграть по звучанию Pioneer 565, однако чтобы это установить, потребовались студийные мониторы (плюс профи наушники) и хорошо тренированные уши. Звук XtremeMusic очень близок к Audigy 2 Platinum.

Выход на наушники у X-Fi XtremeMusic совмещён с выходом на фронтальную акустику и до уровня специализированного выхода на выносных модулях собратьев не дотягивает. Впрочем, и тут разницу даже на «хай-файных» наушниках услышит далеко не каждый.

Расхваленный режим CMSS-3D как в наушниках, так и на многоканальной акустике не впечатлил (очевидно, слабоваты сами алгоритмы).

Прослушивание подтвердило: в случае некомпрессированных записей «кристаллайзер» приятно уплотняет и украшает звук при воспроизведении на средненьких акустических системах.

Подключение ресивера с декодером к цифровому выходу карты коаксиальным шнуром (волновое сопротивление 50 Ом, плюс переходник с RCA на моно аудио джек 3.5 мм) прошло без проблем. Кстати, кабель был длиною более 20 метров (взят от старой Ethernet сети), так что можно перебрасывать аудио сигнал по цифре из другой комнаты, а не таскать компьютер.

Игра «Battlefield 2» (звук EAX) на двух указанных выше стереопарах акустических систем пошла на «ура». Местоположение источников выстрелов и взрывов, не задумываясь, угадывалось вслепую. Даже можно было определить, куда именно летят отстрелянные гильзы. Звук лодочного мотора при перемещении по реке, честно говоря, просто удивил своей реалистичностью. Несколько хуже обстояли дела с рёвом двигателей танков (видать, создатели игры сэкономили).

Все бы распрекрасно, но никак не удалось добиться, чтобы продвинутые эффекты цифровой обработки (компрессор, ревербератор, дисторшн и т.п.) звучали в реальном времени при поступлении сигнала с аналогового входа. В записи, пожалуйста, результаты эффектов уже будут присутствовать. При воспроизведении записанного ранее чистого материала все эффекты функционируют. Тогда как «на лету» оцифровывать, обрабатывать и озвучивать что-то упорно не стыковалось. Откровенно жаль, поскольку оценить «драйв» от применяемого эффекта крайне непросто, ведь настроек то масса, и каждую надо аккуратно выставить, эмпирически подобрав на слух. Так что гитаристам остается по-прежнему уповать на Guitar Rig (благо, ASIO позволяет работать без заметной на слух задержки) и ждать, пока мы вместе с Креатив не разберёмся, в чём закавыка.

Заключение

Выпустив в свет мощнейший аудиопроцессор, Creative не просто хочет обозначить своё лидерство, а стремится глобально повысить качество цифровой обработки звука.

Чтобы однозначно сделать вывод, насколько удачным получился процессор и каков его запас в перспективе, понадобится тщательно проверить в деле разные карты из линейки X-Fi. Сейчас совершенно ясно одно: добавить-обновить софт или плагин какой – не проблема, тут главное – железо.

В младшей модели новоиспеченной линейки от Creative – Sound Blaster XtremeMusic – скромно реализована лишь запись, всё остальное – на зависть мечтающим об X-Fi. Помимо всего прочего, устранены приколы Audigy2 ZS, в частности синус в несколько вольт на сто с лишним кГц в режиме automute. Порадовали драйверы X-Fi, в заводской версии вставшие без сучка без задоринки. Протестированная карта X-Fi XtremeMusic искренне рекомендуется не только супер экипированным геймерам, но и заядлым меломанам.

Ну а сможет ли понравиться профессионалам звука и аудиофилам флагманская модель X-Fi Elite Pro, покажет отдельное тестирование.