Zvuk a zvukové karty nejen v digitálním obrazu

V tomto článku se budeme věnovat zvukové složce digitálního obrazového záznamu. Zvuk je totiž nedílnou součástí ...


V tomto článku se budeme věnovat zvukové složce digitálního obrazového záznamu.
Zvuk je totiž nedílnou součástí každého videopořadu a jeho kvalita bývá při
úpravách a zpracování videopořadu často podceňována. Každý televizní
profesionál by vám potvrdil, že zvuková složka záznamu si zasluhuje stejnou
(ne-li vyšší) pozornost jako složka obrazová.
Profesionální filmaři a zvukaři v televizních studiích úzkostlivě dbají na
čistotu a srozumitelnost zvuku bez rušivého šumu, hluku v pozadí apod. S
nástupem digitálních kamer a PCM (pulzně kódovaná modulace) digitálním záznamem
zvuku (ten již byl ostatně obsažen i v Hi8 kamerách) každý uživatel těchto
moderních digitálních přístrojů předpokládá, že zvukové složce není třeba
věnovat téměř žádnou pozornost, ale pravý opak je pravdou.
Nechci teď nikomu z uživatelů digitálních technologií (pod tímto pojmem si lze
představit digitální videokamery, minidiskové přístroje, DAT magnetofony, CD
rekordéry ale i záznam na harddisk počítače přes zvukovou kartu) sahat do
svědomí, ale kdo z vás dbá na čistotu zvuku stejně jako na čistotu obrazu? A
pro ty, kteří pracují jenom se zvukem na vašem PC, mám jinou otázku: zaručuje
vámi používaný způsob skutečně optimální cestu zpracování vašich "wavů" bez
implementace šumu nebo jiného zkreslení? Zvukové karty v PC
Přesto, že se v této oblasti skutečně nemohu pasovat na nějakého mimořádného
odborníka (a být skutečným odborníkem v tomto oboru není nijak lehkou
záležitostí), rád bych vám v tomto článku předložil několik námětů a postupů k
přemýšlení, které jistě mnozí z vás převedou do vlastních velmi praktických a
nápaditých řešení.
Jako prvními začneme PC zvukovými kartami. I když v další části textu
nenaleznete konkrétní typové informace o jednotlivých zvukových kartách,
protože k tomuto účelu nejlépe poslouží odborné srovnávací testy, přesto zde
naleznete základní podmínky kvalitního zpracování zvuku na vašem počítači, a to
dokonce bez ohledu na to, zdali toto zpracování provádíte ve vztahu k obrazu
nebo zpracováváte samotný zvuk. Počítač není Hifi magnetofon
Zásadním problémem všech zvukových karet je prostředí, ve kterém pracují.
Počítač sám o sobě totiž není svojí konstrukcí nijak výhodným místem pro
zpracování zvukového signálu. Centrální procesor, zdroj i další obvody a
procesory počítače to všechno jsou místa produkující rušivé magnetické pole,
šum a brum. Proto u všech klasických PC systémů a zvukových karet platí, že zde
nelze jednoduše dosáhnout nulové úrovně šumu a brumu, a proto jsou dosažitelné
parametry zvukových karet v tomto ohledu (tzn. odstup signál/šum) vždy velkým
kompromisem mezi cenou karty a konkrétním zapojením jejich obvodů a zvukového
procesoru.
Aby vnitřní prostředí počítače odpovídalo prostředí komerčních digitálních
záznamových systémů, jako jsou například DAT nebo MiniDisk rekordéry, bylo by
nutno počítač speciálně odrušit a upravit a tato úprava by nebyla nijak levnou
záležitostí. Na druhé straně úroveň těchto nežádoucích složek audiosignálu
nenabývá při zpracování na počítači takových rozměrů, aby nebylo možné s vaší
nainstalovanou zvukovou kartou dosáhnout poměrně přijatelných výsledků.
Protože nepodceňuji vzdělaného čtenáře Computerworldu, musím reagovat i na
případnou námitku, že také pro profesionální zpracování zvuku (v profi
studiích) se využívá klasických PC. Ano, to je pravda, ale většinou se do
počítače přenáší již audiosignál ve své datové podobě. Zkrátka a jednoduše
řečeno profesionální zpracování většinou funguje tak, že A/D převodník není
součástí počítače (jako v případě klasické zvukovky), ale je od počítače
oddělen a tento A/D převodník je samostatným zařízením (s odpovídající
technologickou podporou zabraňující nabalení brumu a šumu do nahrávky), které
je přes rozhraní připojeno k PC. PC pak slouží buď k řízení tohoto systému,
nebo slouží i ke zpracování audiodatového toku.
Skalní "hifista" holdující pozlaceným propojovacím kontaktům bude mít rovněž
námitky proti použití tzv. stereojacků 3,5 mm jako vstupních/výstupních
konektorů pro připojení signálových cest. Tyto konektory totiž nezajišťují
dokonalý kontakt a stínění, ale co naplat, důvodem jejich použití v PC
zvukových kartách je omezený prostor ve slotu.
Levné zvukové karty dost často šumí
Základním problémem většiny velmi levných zvukových karet je jejich odstup
signál/šum. Tyto karty skutečně šumí a prakticky s tím nelze nic dělat. Jedním
(a asi tím nejdůležítějším) z důvodů vyšší šumové hladiny je láce těchto
zařízení (a zvukové karty za bratru 500 korun nebudou žádným výdobytkem
digitální techniky), neboť na úroveň šumu má vliv třeba i to, jaké součástky
jsou použity (a zde platí: čím méně součástek, tzn. odporů, kondenzátorů,
pomocných integrovaných obvodů, tím většinou hůře).
Proto dost často platí, že zakoupíte-li zvukovou kartu, která krom zvukového
procesoru neobsahuje téměř žádné další součástky (aktivní nebo pasivní prvky),
nemůžete pak od ní čekat kvalitní zpracování zvuku. Dobré zvukové karty totiž
většinou používají i oddělovací kondenzátory, některé dokonce filtry prostě
takové obvody, jejichž činnost je právě zaměřena na potlačení šumu nebo
zabraňující jeho vzniku.
Kartu nejlépe s linkovým výstupem
Další důležitou věcí, na kterou bych doporučil v případě nákupu zvukové karty
obrátit pozornost, je charakteristika vstupních a výstupních konektorů. Jako
zásadně nevhodné se z mého pohledu jeví zvukové karty vybavené pouze tzv.
silovým výstupem.
Abych se do vysvětlovaní nezamotal, musím vás nyní uvést do obrazu. Zvukové
karty běžně mívají (ale nemusí) 2 výstupy. První (zesilovaný nebo též silový)
výstup je určen pro malé reproduktorové boxy, které nejsou vybaveny žádným
vnitřním zesilovačem (tzn. pasivní reproboxy prostě jen reproduktor v
umělohmotné krabičce). Druhý výstup je tzv. linkový a má zhruba stejnou úroveň
výstupního napětí jako např. výstup CD stolního HiFi přehrávače nebo tuneru.
Nemalé procento výrobců zvukových karet slučují tyto 2 výstupy do jednoho a
požadovanou výstupní úroveň si nastavíte přepnutím přepojovacích propojek na
desce.
Budete-li mít zvukovou kartu vybavenou pouze silovým výstupem (viz výše), pak
výstupní napěťová úroveň signálu bude vyšší než jsou napěťové charakteristiky
externích zesilovačů a dalších přístrojů, které budete chtít jako aktivní
tvůrce zvukových pořadů používat a připojovat. Lapidárně řečeno, vstup vašeho
HiFi zesilovače nebo jiného přístroje (který jste připojili k výstupu zvukové
karty) může být přebuzen a abyste se dostali na přijatelnou úroveň, budete
muset v ovladači hlasitosti zvukové karty nastavit "VOLUME" téměř na nulu.
I když jde většinou hlasitost zvukovky nastavit tak, že připojená zařízení
nejsou přebuzena, není toto řešení nijak šťastné. Proč? Jednoduše proto, že
nejdříve zesilujete signál (prostřednictvím nijak kvalitního zesilovače resp.
integrovaného obvodu na desce zvukové karty, je to prakticky jen integrovaný
obvod a dost často neobsahuje ani ty nejzákladnější filtry a další podpůrné
obvody), který následně opět dramaticky zeslabujete na úroveň přijatelnou pro
externí audiokomponenty. Tím se do audiosignálu přenáší nemálo šumu (protože
vnitřní zesilovač karty pracuje s minimálním vybuzením a tudíž do signálu
implementuje vlastní šum) a proto je výhodné toto zesilování signálu (které je
pro naše potřeby stejně nepotřebné) obejít.
Tím se dostáváme k druhé možnosti. Zvuková karta má sice jeden audiovýstup
(konektor), ale na desce je přepínač, který zapíná nebo vyřazuje vestavěný
zesilovač (jehož výkon většinou dosahuje sotva pár Wattů). Toto řešení je sice
lepší, ale ani ono ještě není ideální. Záleží totiž na konstrukci (obvodové,
nikoli mechanické) tohoto přepínače a na tom, jakým způsobem vyřazuje zesilovač
z činnosti. Nikde totiž není psáno, že onen "bypass" obchází celou signálovou
cestu zmiňovaného interního zesilovače nebo jen vypíná zesilovač z provozu.
Aby nedocházelo k pronikání šumu a brumu (i když třeba minimálnímu a téměř
neměřitelnému) z vestavěného integrovaného obvodu zesilovače, musel by být
tento bypass realizován na dvou místech před vstupem audiosignálu do zesilovače
a před výstupem na výstupní konektor karty. Proto nejlepším řešením je použití
takové karty, která má buď 2 výstupy, jeden linkový a druhý výkonový nebo
takové, která má jen linkový výstup a neobsahuje zesilovač vůbec (a protože
jsou dnes nabízené reproduktorové boxy většinou řešeny jako aktivní, nepřináší
tato volba s sebou žádné problémy a omezení). Například já osobně nemám moc
dobré zkušenosti s levnými zvukovkami osazenými ESS chipsetovou sadou.
Poslechová zkouška zvukovky
Nemalým problémem je i srovnání vlastností jednotlivých zvukových karet
zákazníkem. Málokterý počítačový obchod předvádí jednotlivé nabízené karty
připojeny na kvalitní HiFi soustavu (HiFi zesilovač a kvalitní reproduktory
umístěné v dřevěné konstrukci), mnohem častější je demonstrace parametrů
zvukovky na jednoduchých reproboxech, kde ozvučnice i celá hmota
reproduktorového boxu je vyrobena z umělé hmoty.
Pro prvotní zvukovou informaci se tato demonstrace zdá býti postačující, ale
máte-li na svoji zvukovku větší nároky než jen poslech zvukového doprovodu k
počítačovým hrám, musíte být při výběru mnohem opatrnější a zvukovou zkoušku
provádět na odpovídajícím zařízení nebo dát na rady odborných recenzí a testů.
Zde se totiž poslechové zkoušky provádějí na odpovídajících reproduktorech a za
optimálních srovnávacích podmínek. Dalším fatálním problémem většiny zvukových
karet je i to, že k nim výrobce většinou neudává parametr odstupu signál/šum.
Ve volném pokračování tohoto článku dokončíme problematiku zvukových karet a
povíme si něco o základních předpokladech získávání kvalitního audiosignálu z
různých zdrojů.
9 3629 / wep









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.