Creative X-Fi: Technologia dźwięku 3D

tłumaczenie dla serwisu benchmark.pl przez grupę translatornia.pl

Omówienie nowej generacji technologii CMSS i EAX dla dźwięku 3D oraz surround w grach, muzyce i filmach.
Dr. Jean-Marc Jot
kierownik naukowców dźwięku 3D, Ośrodka Technologii Zaawansowanej firmy Creative.

Nieco historii

Dawno temu, w roku 1998, wraz z kartą Sound Blaster Live!, firma Creative przedstawiła pierwszy sprzętowy akcelerator dźwięku 3D zdolny do odtwarzania dźwięku dookólnego na pecetach stacjonarnych. Własnej produkcji układ DSP, który napędza kartę Sound Blaster Live!, był również pierwszym procesorem w swojej klasie, wyposażonym w programowalny silnik DSP zdolny do obsługi takich algorytmów efektowych, jak pogłos, chorus czy przesuwnik wysokości tonu. Na tej nowej platformie firma Creative wypuściła nowe technologie: EAX oraz CMSS (Creative Multi-Speaker Surround - wielogłośnikowy dźwięk dookólny), co umożliwiło grom PC zaoferowanie lepszego złudzenia zanurzenia w dźwięku dookólnym za pomocą realistycznych sygnałów pogłosowych. Przez kolejne dwa lata, z pomocą karty Live! i mikroukładu EMU10K1, firma Creative umocniła EAX 1.0 oraz EAX 2.0 na pozycji prawdziwych standardów branżowych, a CMSS rozszerzyła z 4-kanałowego na 5.1.

Wraz z nadejściem procesora Audigy, wydanego w roku 2001, firma Creative wprowadziła obsługę głośników 6.1 i zwiększyła wydajność programowalnego silnika DSP, aby umożliwić obsługę bardziej zaawansowanych efektów pogłosu (EAX 3.0) oraz ulepszeń trójwymiarowego dźwięku pozycyjnego. W następnych latach platforma Audigy była dalej rozszerzana zapewniając ostatecznie obsługę wielokanałowego formatu 7.1 i rendering wielu środowisk jednocześnie. Aktualizacja sterownika EAX 4.0 ADVANCED HD wydanej w listopadzie 2003 roku umożliwiła karcie Audigy obsługę maksymalnie trzech procesów pogłosu środowiskowego jednocześnie.

Dźwięk trójwymiarowy X-Fi

Wraz z kartą X-Fi firma Creative przedstawia nowy, przełomowy procesor dźwięku, który jest bez porównania mocniejszy i bardziej elastyczny niż którykolwiek z poprzednich układów firmy Creative, czy jakikolwiek istniejący procesor dźwięku w tej klasie. Do możliwości X-Fi zaliczyć można bezkompromisową dokładność trójwymiarowego dźwięku pozycyjnego z setek źródeł dźwięku 3D, zaawansowane algorytmy przetwarzania częstotliwości sygnału, obsługę danych dźwiękowych wysokiej rozdzielczości (próbki 24-bitowe przy częstotliwościach próbkowania dochodzących do 192, a nawet 384 kHz!) oraz obsługę praktycznie nieograniczonej elastyczności w budowie sieci przetwarzania sygnałów dźwiękowych.

Równolegle do owej ewolucji w technologii sprzętu DSP, której kulminację stanowi dziś platforma X-Fi, firma Creative buduje wyjątkowy wachlarz własności intelektualnej w dziedzinie dźwięku 3D poprzez nieustanne rozwijanie i doskonalenie technologii EAX i CMSS. Oprócz wewnętrznego rozwoju własności intelektualnej, firma Creative wykorzystuje również własność intelektualną pozyskaną w wyniku nabycia firmy Aureal (w roku 2000), a ostatnio firmy Sensaura (2003). W tym samym okresie firma Creative utworzyła spółki i licencje technologiczne z czołowymi instytucjami badań dźwięku 3D, jak np. Laboratorium akustyki pomieszczeń - Room Acoustics Laboratory przy IRCAM (w Paryżu) oraz z Uniwersytetem Kalifornijskim w Davis. Dzięki temu firma Creative posiada aktualnie jeden z najszerszych wachlarzy patentów dźwięku trójwymiarowego i zatrudnia jeden z najlepiej wykwalifikowanych zespołów naukowców i inżynierów dźwięku trójwymiarowego w branży (w tym 6 doktorów nauk o specjalizacjach podyplomowych w dziedzinie dźwięku 3D, co daje razem ponad 70-letnie doświadczenie podyplomowe i/lub branżowe na tym polu).

Platforma X-Fi jest zaprojektowana w sposób zapewniający moc i elastyczność przetwarzania konieczne do tego, by Creative mogła znaleźć przełożenie na praktykę dla swojej szerokiej IP oraz wiedzy z dziedziny dźwięku 3D i przetwarzania efektów dźwiękowych.

W związku z tym firma wprowadzi wraz z X-Fi nową generację technologii CMSS-3D, oferując nowy poziom przyjemności odsłuchu i wydajności poprzez takie dostosowanie doznania odsłuchowego, które w pełni wykorzysta aparat słuchu w każdym z zastosowań:

• CMSS-3DSurround - wielokanałowy dźwięk dookólny z nagrań dookólnych,
• CMSS-3DVirtual - rendering opływającego dźwięku 3D za pomocą dwóch głośników,
• CMSS-3DHeadphone - rendering opływającego dźwięku 3D za pomocą słuchawek,
• CMSS-3DInteractive - interaktywny pozycyjny dźwięk 3D dla kilku źródeł jednocześnie.

Na kolejnych stronach szczegółowo przeanalizujemy wyjątkowe właściwości tych technologii i to, w jaki sposób łączą się one w X-Fi, optymalizując przestrzenną prezentację dźwiękową w dowolnej konfiguracji odsłuchu przez słuchawki czy głośniki, oraz w różnych sceneriach użycia.

Odkryjemy również, w jaki sposób rozwinął się silnik przetwarzający dźwięk EAX firmy Creative, stając się uniwersalną architekturą do obróbki dźwięku trójwymiarowego i efektów, która obejmuje szeroką gamę komputerowych zastosowań dźwiękowych, m.in.:

• dźwięk interaktywny do gier, multimediów lub rzeczywistości wirtualnej,
• rozrywkowe odtwarzanie muzyki i filmów,
• tworzenie i nagrywanie muzyki na kilku kanałach.