Преимущества от применения Специализированного Аппаратного Ускорения для Звука


 

за основу взят материал из Diamond Multimedia White Paper

На протежении нескольких лет, компьютеры получали прирост производительности за счет применения графических акселераторов. Стало почти невероятным услышать, что какая-то машина не имеет хотя бы одной такой платы внутри. В известной мере это справедливо и для звуковых карт. Однако, большинство звуковых карт с частотной модуляцией (FM) или с синтезом по таблицам волн (Wavetable) предназначены для проигрывания одного монофонического или стерео цифрового канала и не имеют специального процессора для обработки таких интенсивно нагружающих центральный процессор компьютера приложений, как, например, цифровое микширование.

Вследствие требований, предъявляемых сегодняшними играми, приложениями и Интернет, необходимы изменения именно на пути управления звуком.

Даже если Вы уже имеете установленную звуковую карту в своем компьютере (или интегрированную в материнскую плату), все равно есть смысл улучшить качество звучания, особенно, если вы увлекаетесь играми.

Читайте дальше, и Вы увидете много преимуществ от обладания звуковой платой, отличной от той, что есть у Вас сегодня.

Данная статья посвящена специализированному аппаратному ускорителю, который может быть определен как устройство имеющее на борту процессор, увеличивающий вычислительную мощь для обработки процессов, связанных со звуком, что позволяет разгрузить центральный процессор компьютера (CPU), переложив часть нагрузки на этот дополнительный процессор, и направить высвободившиеся ресурсы на обслуживание других приложений.

Среди преимуществ от использования специализированного аппаратного ускорителя есть следующие:

  • Снижение нагрузки на CPU для увеличения общей производительности

Хотя компьютеры становятся все быстрее, видно, что даже при современных скоростях вы все равно нуждаются в большей мощности, особенно для использования новейших приложений и игр.

Например: Многие приложения используют множественные звуковые потоки. Pentium'у 90Mhz требуется затратить около 1 процента мощности на каждый поток, так, чтобы в цифровом виде смикшировать их. Добавляя дополнительно такие задачи, как изменение шага, преобразование разрядности и позиционирование в 3D пространстве — увеличивает экпоненциально загруженность CPU. Остается совсем немного вычислительных ресурсов для графики, видео и процессов, обеспечивающих работу приложений, если смешано и модифицированно достаточное количество потоков. Хотя модель стандартного компьютера сегодня, это давно уже не P90, а гораздо более быстрая машина, главным требованием все равно остается вычислительная мощь.

  • Звук более высокого качества, благодаря применению комплексных алгоритмов

В 1995 году Microsoft представила технологию DirectX™ (программные алгоритмы для ускорения графики, 3D, звука, и т.д.) вместе с выпуском Windows 95®. Даже при том, что DirectX использует для своей работы вычисления выполняемые CPU, качество и скорость выполнения определенных приложений при использовании DirectX-сертифицированного акселератора значительно возростает.

Например: Если приложением вызван алгоритм DirectSound™ и звуковой акселлератор установлен, DirectSound перенесет вычислительную нагрузку на плату для обработки звуковых функций. Если акселератора нет в системе, вся вычислительная нагрузка ляжет на CPU. Суть выше сказанного в том, что DirectX является масштабируемой архитектурой. Специализированный процессор позволяет DirectX работать лучше. Это означает более гладкое микширование, звук более высокого качества и более реальный объемный звук в играх, в которые Вы играете уже сейчас!

  • Позиционированный 3D звук

Появление технологии 3D графики создало необходимость слышать в трех измерениях для полноты ощущений. Возможна некоторая дискомфортность при просмотре трехмерного изображения в сопровождении всего лишь стерео звука. Как сделать возможным слышать рев льва за Вашей спиной или грохот несущейся прямо на Вас торпеды? Вы получите лишь часть всех возможных ощущений в приложениях трехмерной графики без 3D звука.

Хотя 3D звук имеет различные варианты представления, имеются существенные различия между "истинным" трехмерным звуком и обычными улучшениями расширенного стерео. Область звучания расширенного стерео больше и образует полукруг на горизонтальной плоскости. Это обеспечивает слушателю восприятие звука исходящего из отдаленных позиций слева и справа. Это не дает возможности позиционировать источники звука выше, ниже или за ушами слушателя. За счет расширения области стерео звука, достигается лишь часть ощущенний полного трехмерного звучания. Истинно 3D позиционированный звук создает картину, которая казалось бы исходит сверху, снизу, сбоку, сзади и спереди, и может быть прослушена одинаково и в наушниках, и через акустические системы (состоящие из 2 или 4 колонок). Это также относится к отражениям звуков от поверхностей и границ в поле звучания.

Из-за того, что применение 3D алгоритмов требует расходования части вычислительной мощности, применение специализированных акселераторов дало бы ощутимый выигрыш. Наличие такого аппаратного ускорителя для трехмерного звука сделало бы игры более реалистичнми и захватывающими. Задействование CPU для математических операций может сделать игру медленной, как черепаха, только из-за обработки трехмерного изображения нескольких летящих пуль. С другой стороны, никакого замедления нет, если в системе присутствует специальный акселератор.

  • Возрастает скорость передачи данных за счет использования шины PCI

Шина PCI передает данные на частотах во много раз более быстрых, чем это делает шина ISA. Это означает, что множественные потоки цифрового звука могут без задержек легко передаваться по шине. Использование шины PCI для передачи звука так же предохраняет систему от перегрузки из-за нехватки циклов процессора для соединения (посредством моста) вместе шин ISA и PCI. Применение шины с более высокой пропускной способностью обеспечивает эффективное использование звука. И еще раз, это означает большую мощность, лучшую интерактивность и более захватывающую игру.

  • Высвобождение системной памяти для использования приложениями

Все операционные системы типа Windows сделаны многозадачными. Для обеспечения многозадачности необходимо наличие достаточного количества оперативной памяти для запуска приложений. Каждый раз, когда приложению не хватает свободной памяти, происходи своппинг (сброс данных на жесткий диск и создание файла подкачки, фактически кэша на время работы приложения). При одновременной работе нескольких приложений, на жестком диске может не остаться доступного пространства для создания файла подкачки. Передача обработки части математических операций и вычислений специализированному процессору, позволяет высвободить так необходимую оперативную память компьютера, и отдать ее для использования приложениями. Это позволяет Вам наслаждаться компьютерными играми без нежелательных задержек на время подкачки данных с винчестера.

С выходом архитектуры DirectX и благодаря энтузиазму разработчиков, специализированный аппаратный ускоритель для звука становится естественным следующим шагом для любителей поиграть. Новые игровые программы уже используют 3D звук так же, как и другие DirectX технологии. Эти игры и технологии поднимают развлечение до уровня реальности и переживаний, никогда ранее не достигавшихся на персональных компьютерах.

  • Freedom 5600

Компания Diamond Multimedia Systems, Inc. разработала и начала производство своего первого мультимедиа звукового процессора Freedom 5600, рассчитанного на работу с приложениями, использующими Microsoft DirectSound и DirectSound 3D под управлением Windows 95.

Процессор Freedom 5600 позволяет разработчикам компьютерных игр и развлекательных программ полностью использовать возможности интерфейса программирования DirectSound и DirectSound 3D для обработки множественных звуковых потоков. Ранее звуковые технологии были ограничены возможностями шины ISA и одним звуковым потоком. Freedom 5600 может поддерживать до 24 независимых звуковых потоков без какой-либо перегрузки CPU. Разработка Freedom 5600 стала результатом интеграции технологий DSP и CODEC для обеспечения интерактивного 3D позиционируемого звука для прослушивания через наушники, двух- или четырех-элементную акустическую систему. В основу Freedom 5600 положена технология Aureal.

 

Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.