De hardware van onze pc die verantwoordelijk is voor de audio die erin wordt weergegeven, kan in twee categorieën worden verdeeld. Enerzijds de geluidskaarten die worden gebruikt om audio te produceren, te genereren en weer te geven. Aan de andere kant de audiocodecs, die gebaseerd zijn op het coderen en decoderen van geluid. In dit artikel laten we u kennismaken met welke hardware-audiocodecs op de pc staan.
In software is een multimediacodec een type bestand dat is gecodeerd in een specifiek formaat en dat een specifieke interpretatie vereist om de informatie die erin is opgeslagen te verkrijgen. Een hardwarecodec doet precies deze taak, maar op zo'n manier dat het niet nodig is om een CPU het uitvoeren van een programma ervoor. Onder deze codecs bevinden zich de audiocodecs, verborgen in een deel van onze pc's als een ander stuk hardware.
De evolutie van hardware-audio op pc
Net als bij grafische hardware, is ook degene die zich toelegt op audio of geluid in de loop van de tijd geëvolueerd. Het idee is altijd geweest om de hoogste getrouwheid van geluid op pc te bereiken, maar de initiële hardware werd beperkt door twee aspecten. Enerzijds de rekenkracht van de processors en anderzijds de precisie van de data. Dat is nog steeds hetzelfde als in het geval van grafische hardware, maar op een bepaald moment werd er qua audio afgeweken van de traditionele ontwikkeling.
Zoals bekend is, terwijl GPU's zijn geëvolueerd tot zeer complexe processors, audio in plaats daarvan meer en meer geïntegreerd is geworden, tot het punt waarop het volledig is verdwenen in andere componenten. Het motief erachter? Het is eenvoudig uit te leggen, terwijl de graphics een merkbare verbetering hebben, zelfs bij de meest geavanceerde games. Het geluid daarentegen is voor de overgrote meerderheid goed genoeg.
De reden waarom audio goed genoeg is geworden, zelfs zonder de evolutie die GPU's hebben ondergaan, ligt in het concept van wiskundige benadering. Een benadering is een weergave die, hoewel niet exact, als nuttig wordt beschouwd vanwege de trouw aan de werkelijkheid die het voorstelt. Dus zodra audio een getrouwe benadering werd, stopte de evolutionaire stap om de hoogst mogelijke getrouwheid te bereiken.
De opkomst van audio- en videocompressieformaten
Het bekendste audioformaat in de geschiedenis is MP3, een acroniem dat is afgeleid van MPEG-1 Layer 3, het deel van de audio van de videocodec die wordt gebruikt voor VideoCD, ook wel bekend als MPEG. Die is gemaakt met als doel een formaat te creëren waarmee muziek via de telefoonlijn kan worden verzonden, in een tijdperk waarin internet een naam was die maar heel weinig mensen kenden, aangezien we het over de vroege jaren 90 hebben.
Uiteindelijk werd MP3 ontwikkeld, een audioformaat dat een 10 keer hogere compressieverhouding had dan conventionele audio-cd's. Wat betekent dat er tien keer meer audio kan worden opgeslagen. Om het geluid te comprimeren, werden de beperkingen van het menselijk oor gebruikt om een formaat te bereiken dat een getrouwe benadering was, waarvoor minder gegevens nodig waren om als basis te functioneren. Maar de andere helft van de vergelijking zat in het decoderen van het formaat. Ondanks het feit dat MP3 als formaat uit het begin van de jaren 90 stamt, had zelfs een pc uit dezelfde tijd problemen met het reproduceren van het formaat, en het was nodig om speciale chips te maken met de mogelijkheid om bestanden in dat formaat te decoderen.
De behoefte aan hardware-audiocodecs
Het MP3-formaat deed niet alleen draagbare muziekspelers verschijnen waar het niet langer nodig was om de schijven bij ons te dragen, het maakte ook distributie via het netwerk en dus de telefoonlijn mogelijk. Maar het creëerde ook een behoefte aan pc-hardware, die niets anders was dan het opnemen van coderings- en decoderingsmechanismen voor de verschillende compressieformaten die in het commerciële circuit verschenen.
Het netwerk van netwerken was gevuld met muziekbestanden gedistribueerd in P2P-netwerken die in dit formaat moesten worden gecodeerd, de CPU's van die tijd begonnen SIMD-eenheden naar binnen te dragen die dit soort taken versnelden. Maar het verschijnen van dvd als video- en gegevensformaat maakte het niet alleen mogelijk om films op de pc te bekijken, maar er werden ook audio- en videocodecs geïmplementeerd om ze te decoderen. Een ontwikkeling en een behoefte die de implementatie van audiocodecs met zich meebracht om deze bestanden zo snel mogelijk te decoderen.
Wat is een audiocodec en hoe werkt het?
Als de inleiding eenmaal is afgerond, moeten we naar de kern van de zaak gaan, hiervoor moeten we begrijpen dat het woord codec een afkorting is van de term encoding-decoding. Het is een processor die uit een invoergegevensstroom, die is gecodeerd, een andere genereert uit de uitvoering van enkele regels die volgen om die gegevens te decoderen. Deze regels kunnen in de vorm van een programma in een intern geheugen van de processor worden geschreven of micro-wired zijn. Dus de verschillen tussen een audiocodec en een videocodec buiten het formaat waar ze mee te maken hebben, zijn onbestaande, een datastroom is immers niets meer dan een opeenstapeling van te behandelen bits.
Dus wat is het verschil? Nou, het zit hem in de manier waarop die data iets tastbaars wordt voor de gebruiker. Video codecs moeten via een videosignaal en van daaruit naar een scherm worden verzonden. Aan de andere kant, in een videocodec, wordt het gegenereerde bestand verzonden naar een audio-uitgang. Natuurlijk zijn er GPU's die hun computerpijplijn gebruiken om audio te decoderen en te genereren. Wat ze doen dankzij het feit dat de HDMI-uitgang zowel de audio- als de videosignalen draagt.
Audio codecs werden verondersteld ruimte te besparen om gegevens op zeer trage communicatie-interfaces te kunnen verzenden, maar toen ruimte en netwerksnelheid geen probleem meer waren, ging hun ontwerp een andere richting uit. De mogelijkheid om audiosystemen te coderen in 3D of positionele audio, om multi-speakersystemen te kunnen gebruiken in multimedia-inhoud. Dat zou een deel van de CPU-kracht vereisen om dit te doen.
Waar worden hardware-audiocodecs tegenwoordig gevonden?
Het hangt ervan af, je moet er rekening mee houden dat de kracht van de CPU's tegenwoordig zo groot is in vergelijking met hoe het niet zo lang geleden was, dat veel functies die voorheen afhankelijk waren van de speciale hardware weer naar de CPU zijn teruggekeerd. Juist de audiocodec is meestal te vinden op audioborden, een kleine chip op de moederbord of in een ander onderdeel. Maar omdat het een onderdeel is waar niet meer vaak naar wordt gekeken is het opnemen van hardware audio codecs terug te vinden in high-end hardware.
Het kan zijn dat de CPU van je pc de audio van je favoriete game of serie zelf regelt en dat je dat niet door hebt. Er is immers maar een deel van de kracht van een CPU nodig om de audio te decoderen. Dit betekent echter niet dat het de algehele prestaties van het systeem niet beïnvloedt. Maar gezien de neiging om de audiocodec op veel pc's op te slaan, hebben de meeste toepassingen tegenwoordig de neiging ze te negeren en zijn ze ontworpen om exclusief de CPU van de gebruiker te kunnen gebruiken.
Tegenwoordig zijn hardware-audiocodecs zo geïntegreerd en geminiaturiseerd dat we ze kunnen vinden in hoogwaardige luidsprekers en hoofdtelefoons, waarbij ze positionele audio-interpretatiefuncties uitvoeren in combinatie met bewegingssensoren van de gebruiker of de spreker zelf, afhankelijk van hun oriëntatie.
