Altertümer: Je schlechter, desto besser oder besser Sound Blaster Pro 2

In einem früheren Artikel habe ich versucht, das gesamte Spektrum der Soundkarten der MS-DOS-Ära zu beschreiben, aber nicht, dass es mir sehr gelungen wäre. Von Ende der achtziger bis Mitte der neunziger Jahre experimentierten viele Hersteller mit Technologien zur Klangsynthese, Wiedergabe digitaler Aufnahmen, frühen Komprimierungsprotokollen und Spezialeffekten. Um mein Projekt zum Bau eines "gepumpten" 386. Computers fortzusetzen, sind Grundkenntnisse ausreichend. Und dann werden wir uns mit bestimmten Eisenstücken befassen.


Ich habe mich für drei Soundkarten für den ISA-Bus entschieden, und jede hat ihre eigenen Eigenschaften. Alle drei werden von Sammlern und Herstellern von Retro-PCs geschätzt, aber die Gründe dafür sind unterschiedlich. Sound Blaster 16 entspricht genau dem Zeitraum, den ich gewählt habe: Wenn ich Ende 1992 einen neuen Computer gekauft hätte, wäre dies die modernste Soundkarte von Creative. Sound Blaster Pro 2 ist technologisch etwas älter, wird jedoch häufig als die beste Karte für DOS-Spiele bezeichnet. Sound Blaster AWE64 Gold wurde später veröffentlicht und gilt einfach als die beste ISA-Soundkarte: aufgrund des hochwertigen Audiopfads und der modischen vergoldeten Anschlüsse.

Ich werde nicht versuchen, eine Intrige zu arrangieren: Sound Blaster Pro 2 wird sich dauerhaft im 386. System niederlassen. In diesem Artikel teile ich die Ergebnisse meiner Versuche herauszufinden, warum in Bewertungen im Vogons-Forum auf YouTube manchmal von einem "klareren Klang" in Spielen gesprochen wird Spätere Soundkarten, die mit SB16 beginnen, werden als "langweilig, verschwommen, verschwommen" eingestuft. Meine kleine Studie führte zu einem interessanten Ergebnis: SB Pro 2 gefällt subjektiv (nicht jedem) besser, weil sein digitales Soundverarbeitungssystem falscher ist als das seiner Anhänger.

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Ich führe ein Tagebuch eines Sammlers alter Eisenstücke in einem Telegramm . Dort teile ich langsam die Ergebnisse einer neuen Runde des Sammelns von Mini-Disc-Geräten.

Machen wir uns mit den Bewerbern bekannt. Beginnen wir mit dem neuesten (nun, 23 Jahre alten) Creative Sound Blaster AWE64 Gold. Dies ist eine leicht verbesserte Version der ursprünglichen AWE64-Karte, die im November 1996 veröffentlicht wurde und die wiederum AWE32 ersetzte. Ersatz stellte sich als zweifelhaft heraus. Erstens war es in Sound Blaster AWE32 möglich, den RAM für Tabellensynthesebeispiele mit herkömmlichen SIMM-Modulen zu erweitern, und sie waren zu dieser Zeit billig. Der AWE64 hat einen proprietären Anschluss hergestellt. Zweitens sieht der AWE32 in voller Größe jetzt viel eindrucksvoller aus als der "übliche" AWE64. Beides ist zu neu für mein 386. System. Die Tabellensynthese ist für mich noch nicht sehr interessant, und in der Gold-Version gibt es genug vier Megabyte für Sample-Bänke auf der Platine. Die AWE64 Gold-Zusammenstellung war leicht zu bekommen: Ich hatte diese Karte bereits, und wenn die Klangqualität älterer Karten völlig langweilig gewesen wäre, könnte ich diese hochwertige Option wählen.


Creative Sound Blaster 16 ist die erste echte 16-Bit-Soundkarte von Creative. Im Vergleich zu den älteren ermöglicht es Ihnen, Audio mit CD-Parametern ohne Einschränkungen abzuspielen. Sound Blaster Pro 2 gibt digitale 44-kHz- / 16-Bit-Daten nur in Mono wieder. Nach den Standards von 1992 ist dies ein schwaches Argument für SB16: Niemand hat dann digitale Musik im WAV- oder komprimierten Format auf der Festplatte gespeichert, außer vielleicht seinen eigenen Mikrofonaufnahmen. Bestenfalls hörten sie sich CDs an, die an den Analogeingang einer Soundkarte angeschlossen waren. Spiele mit Samples in CD-Qualität auf meinem Computer funktionieren höchstwahrscheinlich nicht. Ich habe eine frühe Version von SB16, und das ist sowohl gut als auch schlecht.


Nun, da in meiner Version der korrekte Yamaha OPL3 FM-Synthesizer-Chip installiert ist, ist dies mit dem SB Pro 2 identisch. Später stellte Creative eine eigene Version des Synthesizers (CQM) her, die zunächst etwas anders klang. Schlecht: In dieser Überarbeitung des Boards gibt es mehrere schwerwiegende Fehler. Einer der wichtigsten ist der sogenannte DMA Clicking Bug . Einfach ausgedrückt, verwenden einige Spiele den Single-Cycle-DMA- Mechanismus, um digitale Musikbeispiele abzuspielen. In diesem Modus gibt die SB16-Karte früherer Revisionen nach dem Abspielen eines Samples ein deutlich hörbares Klicken aus. Wie klingt das in der Praxis? Ich gebe dieses und andere Beispiele mit Hilfe meines Lieblingsspiels Prince of Persia. Am Ende jedes Levels musst du die Tür zum nächsten öffnen. Das Geräusch des Öffnens der Tür ist eigentlich ein kurzes Sample, das mehrmals wiederholt wird und den Effekt eines aufsteigenden Tors erzeugt. Nach jedem Mikrosample gibt der SB16 ein Klicken aus, das bei anderen Soundkarten nicht zu finden ist.



Nun, mein Favorit: Sound Blaster Pro 2, im letzten Moment für sehr wenig Geld gekauft Wie bei der früheren Version SB16 werden die Adresse (normalerweise 220), die Interrupt-Nummer (5 oder 7) und der DMA-Kanal (1) von Jumpern direkt auf der Platine eingestellt. Befindet sich in der Datei autoexec.bat ( more ) die magische Zeile SET BLASTER = A220 I7 D1, funktioniert die Soundkarte in den meisten Spielen ohne Treiber. Diese werden für zusätzliche Funktionen und zum Anpassen der Lautstärke sowie zum Ein- und Ausschalten der Analogeingänge benötigt. AWE64 Gold unterstützt den Plug-and-Play-Standard, Interrupts werden mit einem proprietären Dienstprogramm konfiguriert. Nach der Konfiguration werden sie jedoch gespeichert und Sie können auch auf Treiber verzichten. Einer der Gründe für den Bau eines „echten“ Retro-PCs mit einem ISA-Bus ist, dass DOS-Spiele direkt auf die Hardware zugreifen und erwarten, dass ein Gerät mit genau diesen Parametern auf dem ISA-Bus angezeigt wird. Spätere PCI-Soundkarten bieten eine Emulation und funktionieren normalerweise, aber nicht immer.


Was kann man auf diesem Board außer Jumpern-Jumpern und einer Staubschicht noch sehen? Drei Anschlüsse für externe Geräte: zum Anschließen von Lautsprechern, Line-Eingang und Mikrofon. Separate Eingänge für PC-Lautsprecher und Sound von einem optischen Laufwerk. Das Lautstärkerad weist auf das Vorhandensein eines Verstärkers für passive Lautsprecher auf der Platine hin. Leider ist dieser Verstärker bei Sound Blaster Pro 2 im Gegensatz zu SB16 nicht vom Stromnetz getrennt. Er fügt dem Klang keine Qualität hinzu. Früher waren billige passive Lautsprecher (AKA-Kunststofftöpfe mit Lautsprechern) üblich, und diese Lautstärkeregelung in den Eingeweiden auf der Rückseite des Computers war völlig unangenehm. Jetzt habe ich gute Lautsprecher mit einem Verstärker und eine billige Schaltung auf der Platine verdirbt nur alles. Das Problem kann mit einem Lötkolben und dem Entfernen einiger Elemente gelöst werden, aber ich möchte die Seltenheit nicht verderben. Alle drei Karten haben einen Anschluss für einen Joystick oder für ein MIDI-Gerät (in SB16 und AWE64 wird der MPU-401-Standard unterstützt, in Pro 2 wird er nicht unterstützt), aber derzeit ist er nicht von Interesse.

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Wie können Soundkarten miteinander verglichen werden? Da es sich um Geräte handelt, die Geräusche wiedergeben, habe ich mich dazu entschlossen, die Qualität genau dieses Geräusches objektiv zu messen. Folgendes ist passiert:



Hier interessiert mich am meisten der Dynamikumfang. Bei diesem Test wird ein Signal mit einer Frequenz von 1 kHz und einer maximalen Amplitude im RMAA- Programm wiedergegeben. Die Differenz zwischen dem Signal und dem Rauschen wird gemessen, was als Nebenprodukt der Digital-Analog-Wandlung und aufgrund der Merkmale des Analogteils auftritt. Der Indikator eines guten CD-Players ist 96 dB, ein Kassettendeck ist 60 dB, ein tragbarer Mini-Disc- Player ist 87 dB. Hier sehen wir zum einen, dass auch der AWE64 Gold den CD-Player nicht erreicht. Der Unterschied zwischen dem "Premium" AWE64G und SB16 ist nicht riesig. Es wird erwartet, dass der SB Pro 2 auf der Ebene der Kassettentechnologie aufgrund eines nicht abschaltbaren Verstärkers mehr Geräusche macht als andere. In der rechten Spalte sind die Ergebnisse des integrierten Sounds des ThinkPad 600 zu sehen. Wie Sie sehen, ist dort alles viel schlechter als bei allen älteren Geräten.


Schauen wir uns den Frequenzgang an. Das ThinkPad 600 hat eine Art wildes Spiel. Der SB16 und der AWE64 sind mehr oder weniger gleichmäßig. Sound Blaster Pro 2 weist bei niedrigen Frequenzen einen leichten Anstieg und bei hohen Frequenzen einen spürbaren Block auf - und wir werden darauf zurückkommen.

Sound in Spielen


Oh, das ist kein einfaches Thema. In diesem Artikel werde ich es in Sound Blaster Pro 2 auf eine Nuance reduzieren, obwohl es tatsächlich mehr Unterschiede zwischen alten Soundkarten gibt. In einigen Spielen fällt eine Karte aus und die andere nicht. Irgendwo ist der Sound auf einer Karte mit einem echten Yamaha-Chip „korrekt“ und nicht mit einer Replik von Creative. Es gibt viele Möglichkeiten, und wir müssen die Aufgabe irgendwie vereinfachen. Also habe ich es vereinfacht, indem ich alle drei Soundkarten in zwei Spielen verglichen habe: Prince of Persia (Version 1.3) und Doom. Vergleiche beim Abspielen von MIDI-Tracks werde ich gar nicht posten - sie sind nicht da. Das musikalische Thema in Doom und Prince of Persia klingt auf allen drei Karten sowie in Dosbox und dem ThinkPad 600. Vielleicht verstehe ich keine Nuancen, aber wahrscheinlich sind diese beiden Spiele für die Hardware nicht so anspruchsvoll wie andere Programme . So spielt der Sound von Sound Blaster Pro 2 das Prince of Persia-Thema:



Intro im "Prince" und gab mir einen Grund für weitere Recherchen. Das Spiel beginnt mit einer MIDI-Spur, aber es gibt eine Ausnahme: Im Video, 0:58 höher, wird das Geräusch der Tür geöffnet. Dies ist ein digitales Audiobeispiel, und hier klang es auf Sound Blaster Pro 2 irgendwie merklich anders als auf SB16 oder AWE64 Gold. Ich habe mich dazu entschlossen, den Sound der letzten Schlacht mit dem "Boss" von Prince of Persia auf der zwölften Ebene aufzunehmen. Ich habe keine normale Hardware zum Aufnehmen von Videos von einem Retro-PC, daher ist im Video nur der Ton zu sehen.



Hier ist es! Hier! Der Klang bei SB Pro 2 ist spürbar klarer, es gibt höhere Frequenzen. Sound Blaster 16 (sowie AWE64, Dosbox und andere modernere Soundsysteme) klingen auf diesem Fragment irgendwie langweiliger. Wie ist es passiert? Nachdem ich die Informationen in den Foren verglichen hatte, kam ich zu der folgenden Erklärung. Hier muss ich eine wichtige Bemerkung hinterlassen: Ich bin kein Experte. Wenn ich irgendwo einen Wortfehler gemacht habe, kläre ich das gerne.

Nach dem Kotelnikov-Theorem können Sie also ein analoges Signal genau in digitaler Form aufzeichnen und neu erstellen, wenn seine Frequenz die Hälfte der Abtastfrequenz nicht überschreitet. Für eine CD beträgt die Abtastfrequenz 44100 Hertz bzw. ein analoges Signal mit einer Frequenz von bis zu 22050 Hertz kann aufgezeichnet und dann zuverlässig wiedergegeben werden. In der Theorie, aber in der Praxis treten Schwierigkeiten auf, und in diesem Fall interessieren uns die Schwierigkeiten, ein digitales Signal in ein analoges umzuwandeln, um es anschließend zu verstärken und an Lautsprecher oder Kopfhörer zu übertragen.

Digital-Analog-Wandler sind nicht ideal und neigen dazu, zusätzlich zum Hauptsignal eine Phantomkopie mit doppelt so hohen Frequenzen wie erforderlich zu erstellen. Es gibt einen Aliasing- Effekt: Liegt am Eingang beispielsweise ein sinusförmiges Signal mit einer Frequenz von 12 Kilohertz vor, erhalten wir am Ausgang die erforderlichen 12 sowie Störsignale mit einer Frequenz von 24, 36 Kilohertz usw. Eine weitere Verstärkung kann zu einer fehlerhaften Verarbeitung dieser Hochfrequenzsignale und zum Eindringen von Artefakten in den hörbaren Frequenzbereich führen. Es gibt zwei Möglichkeiten, um damit umzugehen: Überabtastung (wir speisen dem DAC einen digitalen Strom mit einer Frequenz von nicht 44100, sondern 88.200 Hz oder mehr zu) oder ein einfaches analoges Filter, das nach dem DAC alle Frequenzen über 20 Kilohertz abschneidet, was als Grenze des menschlichen Ohrs gilt.

Oversampling wird bei modernen Geräten standardmäßig verwendet, war jedoch in den frühen neunziger Jahren eine recht teure Technologie. Und ja, wenn wir einen CD-Player bauen, ist alles einfach - wir haben eine Abtastrate. Das Problem mit dem Computer-Sound ist, dass diese Frequenzen unterschiedlich sein können. Im Fall von Prince of Persia haben wir es mit Audio-Samples zu tun, die mit einer Sampling-Frequenz von 11025 Hertz aufgenommen wurden. In diesem Format können wir Ton mit einer Frequenz von nicht mehr als 5,5 Kilohertz speichern und übertragen, und das ist recht klein. Und setzen Sie sich jetzt an die Stelle des Entwicklers einer Soundkarte: In einem Spiel wird Sound mit einer Abtastfrequenz von 11025 Hz verwendet, in einem anderen - 22050, im dritten - "gemäß CD-Standard". Anscheinend wurde ab Sound Blaster 16 Creative ein dynamischer Analogfilter verwendet, der die Frequenzen gemäß dem Format des ursprünglichen digitalen Signals "abschneidet". In Sound Blaster Pro 2 und möglicherweise in früheren Soundkarten wurde der einzige analoge Filter verwendet, der hohe Frequenzen sanft abschneidet: Ab hier bei meinen Messungen ein Abfall von 6 dB bei einer Frequenz von 15 Kilohertz.

Für Prince of Persia-Proben ist dies jedoch nicht ausreichend. Wie überprüfe ich es? Lassen Sie uns im Audacity-Programm ein sinusförmiges Signal mit einer Frequenz von 5 Kilohertz erzeugen. Unter idealen Bedingungen sollte es beim Zerlegen von Frequenzen so aussehen:


Wir speichern dieses Signal mit einer Abtastfrequenz von 11025 Hz, spielen es auf Sound Blaster 16 ab und zeichnen es auf. Es stellt sich heraus, dass:


Verzerrungen wurden hinzugefügt, aber im Allgemeinen ist alles in Ordnung. Spielen Sie jetzt dieselbe Audiodatei auf Sound Blaster Pro 2 ab:


Es gibt mehr Verzerrungen, aber am wichtigsten ist, dass eine zuvor fehlende Kopie des Signals im Bereich von 15 Kilohertz aufgetreten ist. Dies sind die Verzerrungen im Video der Schlacht von Prince of Persia, die wir hören. In den Original-Audio-Samples ist dies nicht der Fall. Diese Soundkarte fügt einen Gag hinzu. Aus diesem Grund klingt es im Vergleich zu Sound Blaster 16 und allen moderneren Soundkarten „anders“. Und jemand (wie ich) denkt, dass es besser klingt. Obwohl falsch. Bei jedem anderen Audiosystem würde ich sagen: Nein, wir werden nach etwas Anständigerem Ausschau halten. Stellen Sie sich aber einen Entwickler der DOS-Version von "Prince" aus dem Jahr 1989 vor, der den Sound auf noch früheren Versionen von Soundkarten getestet hat. Er stimmte den Klang digitaler Samples so, dass sie auf dieser technisch unvollkommenen Hardware normal klangen. Es stellt sich heraus, dass ein solcher Klang verzerrt ist - ist es korrekter?


Gemessen an der Abstimmung (in Bezug auf das Video des Kampfes mit Schwertern) in meinem Telegrammkanal waren die Meinungen geteilt. Ich wiederhole: 1992 war es wichtig, ob Sie mindestens eine Soundkarte hatten oder nicht. Und nicht solche Nuancen. Niemand hat sich Gedanken über die Genauigkeit der Tonwiedergabe gemacht. Hauptsache, der Ton ist nicht auf den PC-Lautsprecher beschränkt. Aber jetzt können wir wählen und diese Wahl bewusst treffen. Und es stellt sich heraus, dass ich mich für ein Gerät zur Klangwiedergabe entschieden habe, das sich objektiv als der schlechteste der drei Kandidaten herausstellte. Ich mag es, wie es sich anhört, aber nicht alle diese Meinung wird geteilt.

Meine Schlussfolgerungen lauten wie folgt. Sound Blaster 16 ist nicht die beste Wahl, nicht wegen Funktionen, sondern wegen Fehlern. Creative AWE64 Gold ist etwas leiser und weniger anfällig für Störungen durch andere Computerhardware. Im Allgemeinen ist dies eine gute Wahl für retroPC, aber es scheint, dass ich es in den 486. Computer stecken werde. Sound Blaster Pro 2 wird sich im Jahr 386 niederlassen: als die am besten geeignete Karte für diese Ära und dank eines Sounds, der sich von anderen Geräten einer späteren Zeit unterscheidet. Gelöst! Es ist Zeit, diesem RetroPC ein optisches Laufwerk hinzuzufügen und zu sehen, was sie 1992 als „Multimedia“ verstanden haben.

Source: https://habr.com/ru/post/de478804/


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