Äänen toistolla PC: llä on lievästi sanottuna mielenkiintoinen historia, ensimmäisten tietokoneiden kaiuttimien äänimerkistä monimutkaiseen äänilaitteistoon, joka meillä on nykypäivän tietokoneissa, liity meihin tällä pienellä matkalla, jossa selitämme äänikortit PC: lle.
Audio- on yksi keskeisistä kokemuksista, kun on kyse multimediasisällön nauttimisesta, olipa kyseessä sitten videopelit, elokuvat tai yksinkertainen suosikkikappaleemme kuuntelu. Mutta tietokoneella se ei ole aina ollut sellainen, ja on olemassa historia siitä, miten ääni kehittyi tällä alustalla.
Ensimmäinen IBM-tietokone ja sen pieni kaiutin
Kun IBM lanseerasi IBM 5150: n, yksi asia oli hyvin selvä, sitä ei käytetty musiikin luomiseen, joten he lisäsivät yksinkertaisen kaiuttimen äänien toistamiseksi, jota ääniohjain hallitsi täysin. prosessori aina. Toisin sanoen, suorittimen oli lopetettava kaikki, mitä sen oli tehtävä, jos se halusi toistaa jotain muuta kuin yksinkertaisen äänimerkin tai peräkkäin niistä.
Vaikka monet käyttivät kaiutinta staattisissa kohtauksissa, joissa ei ollut toimintaa, sen laatu ja äänikanavien puute olisivat tarkoittaneet, että jos tietokone pystyi tekemään niin, se haalistui hämmennyksestä. Mikä oli normaalia, IBM ei suunnitellut standardiaan käytettäväksi kodeissa, ja samalla tavalla kuin grafiikka oli takana kotijärjestelmissä, sama tapahtui äänen kanssa.
Musiikkia tietokoneelta, mutta ei tietokoneelta
Vaikka PC keskittyi yritystoimintaan eikä koteihin, muissa täysin kotimarkkinoille suunnitelluissa tietokoneissa alkoi olla äänisignaaleista vastuussa olevia tukisiruja, jotka tunnetaan nimellä PSG tai ohjelmoitavat äänigeneraattorit.
Yleensä he työskentelivät seuraavalla tavalla; ne kykenivät tuottamaan kolme erilaista neliöaalloa, joista hän hallitsi kunkin aallon taajuutta ja kestoa saadakseen tietyn muistiinpanon. Lisäksi he eivät kyenneet jäljittelemään mitään todellisuudesta tulevaa ääntä ja kuulosti samankaltaista soitinta soittavalta muusikkoryhmältä, mutta toistettujen aaltojen tyypin takia nuotteja ei tuotettu niin tarkasti, mikä antoi tekstuurille äänen, jonka tänään tunnistaa 8 bittiä. .
IBM toi kuitenkin markkinoille ensimmäisen IBM PC: n kotimarkkinoille-version, jota he kutsuivat PC jr: ksi. Sen erityispiirre lukuun ottamatta edistynyttä CGA-versiota, joka pystyy näyttämään 16 väriä ruudulla, lisättiin PSG-siru, joka pystyy tuottamaan 3 kanavaa neliöaalto ja melukanava.
Tämän kompromissi? IBM ajatteli PC: tä yritystoiminnan ja yritysmarkkinoiden tietokoneena, mutta se ei tuottanut PC Jr -standardin ääntä, vaikka TANDY-tietokoneiden sarja päätyi käyttämään sitä ja itse IBM: tä myöhemmissä kotimarkkinoiden malleissa kuten IBM PS / 1.
Creative's Game Blaster
Luova musiikkijärjestelmä, lyhennettynä CMS ja myöhemmin nimeltään Game Blaster. Mikä oli kortti 8-bittisille ISA-liitännöille, joten sitä voitiin käyttää myös alkuperäisen IBM-tietokoneen kanssa. Creative-kortti oli vitaminoitu PSG, jolla sen sijaan, että käytettäisiin 3 kanavaa neliöaaltoihin, oli yhteensä 9, mutta sillä ei ollut tukea muun tyyppisille ääniaalloille.
Yksikään peli ei kuitenkaan hyödyntänyt tätä korttia, ja eritelmissä se oli huonompi kuin Adlib Music Synthetizer, joka oli julkaistu samana vuonna, mutta Creative allekirjoitti sopimuksen Radio Shackin kanssa, joka myi sen edelleen Game Blasterina, mikä haavoitteli sen standardointia peleissä, mutta Adlibin taso. Sen tärkein vahvuus? Stereolähtö, joten voit määrittää yhden kanavasarjan vasempaan kaiuttimeen ja toisen kanavasarjan oikeaan kaiuttimeen.
Mutta FM-synteesi oli jo häikäissyt suuren määrän audiofiilejä, asiat eivät koskaan enää olisi entisellään ja ääni PC-maailmassa muuttuisi ikuisesti.
FM-synteesi ja äänikorttien kehitys
FM-synteesin keksi John Chowning. Mutta mikä on FM-synteesi? Kuten PSG, he käyttävät myös aaltoja, mutta tällä kertaa se ei toista likiarvoja siniaallolle, vaan pikemminkin sanotulle aaltotyypille, mutta jos pysymme täällä, saamme PSG: n tämäntyyppisille aalloille. FM-konsepti menee paljon pidemmälle ja käyttää muita operaattoreiksi kutsuttuja aaltoja, jotka muuttavat pääaaltoa tai -aaltoja saavuttaakseen äänet, jotka eivät ole mahdollisia PSG: n avulla.
Tapa, jolla eri operaattorit yhdistetään, kutsutaan "algoritmeiksi", ja kukin näistä algoritmeista edustaa erityyppistä instrumenttia. Tämän ansiosta syntyivät paitsi elektroniset näppäimistöt, jotka kykenivät toistamaan muun tyyppisiä instrumentteja, myös monimutkaisten ääniraitojen lisääminen.
Ymmärtääksemme FM-synteesin menestyksen, meidän on palattava hieman enemmän ajassa taaksepäin, vuoteen 1983, jolloin Yamaha julkaisi DX7-musiikkinäppäimistönsä, mikä oli valtava menestys ensimmäiseksi FM-synteesin kautta. , joka mahdollisti kopioida minkä tahansa soittimen.
Yamaha näki valtavan potentiaalin FM-synteesissä, ei vain musiikkituotantomarkkinoilla, vaan myös videopeleissä, ja ensimmäinen heidän suunnittelemansa prosessori FM-synteesille oli YM2151, jota käytettiin pelihallissa Marble Madness, mutta PC: llä se vie jonkin aikaa ilmestyä, ainakin neljä vuotta ensin Adlib Music Synthetizerin ja myöhemmin ensimmäisen Sound Blasterin kautta.
Ensimmäiset äänikortit PC: lle
Vaikka Game Blaster oli haluttava ja ei, Adlib Music Synthesizer merkitsi ennen ja jälkeen Yamaha YM3812 FM-synteesisirun perusteella tarjoamalla 9 samanaikaista ääntä FM-laadulla ja kyvyn näyttää instrumentti kullakin kanavalla. Erilainen, joka nosti PC: n markkinoiden muiden äänialustojen yläpuolelle 80-luvun lopulla, vain Commodore Amiga, jolla oli tehokas Paula-siru, joka perustui PCM-ääniin.
Mutta kortti, joka merkitsi PC-äänilaitteiden edellisen ja jälkeisen ajan, oli Creative's Sound Blaster, se käytti samaa Adlib YM3812: ta, mutta lisäsi laitteiston äänen tallentamiseen ja toistoon PCM-muodossa, joystick-portti, joka oli myös MIDI-liitäntä . Sound Blasterin suosio oli sellainen, että siitä tuli PC: n äänikorttien standardi yli vuosikymmenen ajan, jokaisesta pelistä tuli yhteensopiva Sound Blasterin ja sen muunnelmien kanssa.
Äänikortit, joissa on PCM-toisto ja CD-ROM Era
Nykyään olemme tottuneet siihen, että kappaleemme ovat äänitiedostoissa, voimme tehdä sen, koska tallennusmuisti on erittäin halpaa, mutta 80-luvulla molemmat RAM ja tallennus olivat erittäin kalliita, ja tämä teki äänen toimimatta. Se tallennettiin dataan, mutta edes FM-synteesi ei ollut toinen asia siitä, miten ääni oli luotava, mutta äänitiedostoja ei käytetty.
Huolimatta siitä, että FM-synteesi pystyi toistamaan minkä tahansa soittimen, sillä oli ongelma, että sellaiset asiat kuin ihmisen ääni, joka on edelleen eräänlainen melu, toistettiin edelleen melugeneraattoreilla, joilla oli erittäin vakuuttavia tuloksia. Se ei ollut ongelma, kunnes CD-ROM-levyn saapuessa tehtiin selväksi, että tallennusongelmaa ei ollut, mikä merkitsi siirtymistä PCM-äänen käyttöön.
Kun kyseessä on äänentoisto PCM-sirujen kautta, sitä ei kehoteta vaihtamaan taajuutta, vaan muuntamaan datatiedostosta lukemansa arvot analogisiksi signaaleiksi reaaliajassa. Tämä mahdollistaa kaikenlaisten äänien toistamisen, joista tärkein on ihmisen ääni, joka mahdollistaa elokuvien toistamisen tulevaisuudessa, näyttelijöiden toteuttamisen videopeleissä ja monia muita mahdollisuuksia, jotka näemme tänään normaalina.
Ajan myötä ilmestyi yhä enemmän äänikortteja, jotka laajensivat niiden näytettävien kanavien tai äänien määrää. PCI-porttien saapuminen vuosia myöhemmin paransi huomattavasti 16 bitin näytteiden äänenlaatua. 32 bittiä,
Ajan myötä Mooren laki tuli voimaan, mikä mahdollisti näiden äänikorttien pienempien versioiden valmistamisen siihen pisteeseen asti, että ajan myötä ne päätyivät integroitumaan emolevy piirisarja ja vuosia myöhemmin, kun SoC: t ilmestyvät näihin vielä yhdeksi kiihdyttimeksi, termi äänikortti on tarkoitettu vain ammattimarkkinoille ja pelaajille, joilla on tällä alalla erittäin korkeat vaatimukset.
Nykyään jopa halvimmalla tietokoneella on integroitu äänikortti, joka toistaa pelien ja elokuvien ääntä, mutta siitä on tullut niin pieni pala, että se vie pienen osan piirisarjasta tai prosessorista.
