Audigy vs X-Fi. Нелишние подробности

   Так как в теме выбора звуковой карты довольно часто возникает вопрос о том, чем же действительно X-Fi лучше своего предшественника, а также довольно разные (и часто противоречивые) ответы, то у меня возникла идея создать эту заметку и описать в ней все отличия. Будет на что давать ссылку когда вопрос зададут в очередной раз . Почему не отослать к обзорам? Да потому, что там есть описания, фотографии, графики измерения акустических характеристик, но нет прямого сравнения. Кроме того данная заметка будет полезна и уже состоявшимся владельцам X-Fi, т.к. содержит множество тонкостей, нигде доступно не разъясненных.

   

   Итак, что же нового в X-Fi:
1. EAX 5
2. X-RAM (в моделях Fatality и Elite Pro)
3. улучшение алгоритмов CMSS
4. новые "улучшайзеры" звука (вроде кристалайзера)
5. 3 режима работы
6. очень качественный ресемплинг

   Теперь обо всем этом по порядку.

   
EAX 5, как ни парадоксально, никаких новых эффектов с собой не приносит, он лишь латает дырки в старых и приносит чуть больше гибкости. Более того - его просто незачем поддерживать. Все его функции либо работают автоматически (иногда нужна поддержка EAX 4, иногда не нужно чтобы игра вообще знала о EAX) либо просто бесполезны. Перечислю все, что сама Creative относит к EAX 5 на своем soundblaster.com:
1. 128 (было 64) аппаратных 3D-голосов. Вообще говоря, к EAX это не имеет никакого отношения. В играх с большим количеством фоновых звуков, взрывов и очередей теряется меньше деталей вне зависимости от того, включен ли вообще EAX. Может показаться, что и 64 - это очень много, и оно так и есть в большинстве случаев. Однако, <1+число колонок> голосов всегда отнято для системных нужд. Хороший амбиент не состоит из 1 звука, это 5-10 отдельных звуков. Фоновая музыка отнимает обычно 2 голоса, т.к. записана в стерео. Один выстрел - еще 3-5 одновременных звуков, а в случае скорострельной автоматики со звуком падения каждой гильзы это число может запросто вырасти до 10-15 из-за необходимости проигрывать часть звуков, относящихся к предыдущему выстрелу, одновременно со звуками, относящимися к текущему. А еще остаются шаги и голоса персонажей. Таким образом, по-настоящему насыщенная звуковым сопровождением игра вполне может выиграть от возможности воспроизводить больше звуков.
2. Возможность наложения реверберации (соответствующей текущему местоположению персонажа) не только на игровые звуки, но и на собственный голос в сетевой игре при общении с помощью микрофона. Также слабо вяжется с EAX, по крайней мере с цифрой 5. На самом деле эту функцию можно включить для любых игр с поддержкой EAX 4 из панели драйвера (ползунок Mic Environment FX в игровом режиме). То есть особо участие игры и не требуется, что несомненно плюс, так как сами разработчики врядли бы стали спешно добавлять поддержку этой довольно бесполезной функции в игры.
3. Возможность разработчикам игр явно указывать из какой колонки будет доносится конкретный звук. До появления этой функции игры имели возможность только сообщать полные 3D-координаты источника звука, а звуковая карта уже сама его располагала по колонкам. Лично мне эта функция кажется абсолютно бесполезной, т.к. весь смысл игровой звуковой карты в том и состоит, чтобы по 3D-координатам создавать максимально достоверный 3D-звук вне зависимости от типа акустики пользователя, будь то хоть стереонаушники, хоть 7.1.
4. Возможность разработчикам игр гибко настраивать все 4 слота эффектов (у Audigy первые два всегда заняты под реверберацию и хорус). И на этот раз весьма сомнительна польза, так как раньше в играх и те два слота, что были полностью управляемыми, обычно пустовали. Реально применяется только реверберация.
5. Технология MacroFX, купленная вместе с ее разработчиком, фирмой Sensaura. Не имеет к EAX никакого отношения. На самом деле это улучшение CMSS (об этом позже) и работает в играх без поддержки даже первого EAX.
6. Теперь окклюзии (эффект прохождения звука через препятствия) может подвергаться не только сам звук, но и связанная с ним реверберация. Явное латание дыры в функционировании EAX 4, в котором впервые появилась возможность задавать отдельные реверберации окружению слушателя и источнику звука. Работает это автоматически в любой игре с EAX 4.

   
X-RAM, собственная память карты. С ней все очень сложно, с одной стороны эффект от ее наличия не фиксируется синтетическими тестами вроде RM 3D Audio, с другой польза в играх есть. Почему так я постараюсь объяснить. Игры, которые гордятся поддержкой X-RAM (стоить отметить, что как правило их звуковые движки написаны при непосредственном участии сотрудников Creative), увидев X-RAM, распаковывают свои звуки из MP3/OGG в WAV еще при загрузке игры/уровня, в противном случае декодирование MP3/OGG силами CPU происходит заново при каждом обращении к этому звуку. Очевидно, что такое поведение призвано создать разницу искусственно, под предлогом того, что оперативную память надо экономить, а вот наличие дополнительных 64MB (не очень то и большой объем в наше время, когда 1 GB оперативной памяти уже разумный минимум) позволяет "шиковать" и хранить звуки несжатыми в собственной памяти карты. Но списать все только на маркетинг было бы недальновидно. Разница есть и в играх, которые об X-RAM ничего не знают, единственным условием является использование OpenAL (в DirectSound драйвер не занимается кэшированием звуков, загрузка X-RAM всегда находится на минимально возможном уровне - 2MB), правда приросты куда скромнее. Выходит, что разница есть и без предварительной распаковки, а от простого кэширования звуков в собственной памяти и снижения нагрузки на шину PCI и оперативную память, что высвобождает их для других задач. А синтетикой она не фиксируется от того, что эта синтетика пытается замерять нагрузку на CPU. И в этом нет ничего удивительного, все приличные карты (включая и X-Fi) давно поддерживают режим DMA, то есть доступ к оперативной памяти в обход CPU. Подводя итог, я покупать более дорогие карты только ради X-RAM настоятельно не рекомендую. Лучше вложите разницу в цене в покупку более мощного процессора/видеокарты (или в улучшение охлаждения, что приведет к росту разгонного потенциала), пользы будет больше.

   
CMSS, технология создания виртуального объема при наличии только стереоколонок/наушников и наоборот, преобразование стереозаписей в многоканальные. Вот здесь все гораздо лучше. Для тех, кто не готов поверить, что направление звука с любой стороны можно спокойно различать имея всего две колонки на столе и соответствующую звуковую карту, отсылаю спросить у их любимого поисковика насчет "бинауральной акустики" и "HRTF-фильтров", а я перейду сразу к делу. Итак, в X-Fi действительно серьезно улучшены алгоритмы CMSS по созданию 3D-звука со стерео акустикой/наушниками, а также добавлены две новые функции - ElevationFilter и MacroFX. Первая дает возможность позиционировать звуки не только на 360 градусов вокруг, но и по высоте. Вторая великолепно имитирует поведение звука, находящегося к уху ближе, чем сама акустика (без всякого преувеличения, это позволяет слышать, как пули свистят у виска). Обе функции включаются из панели драйвера и не требуют от игры их отдельной поддержки (хотя есть и опция "auto" как раз для будущих игр, которые могут обзавестись возможностью самостоятельно управлять этими эффектами, но я рекомендую переключить на "on", чтобы получить эффект во всех играх, поддерживают они EAX или нет). Для обладателей акустики 5.1 новая версия CMSS может предложить заметно более интеллектуальный и качественный алгоритм разложения стереозаписей в объемный звук. В случае использования стереонаушников новый CMSS способен имитировать звучание из колонок, удаляя знакомый многим эффект звука в голове.

   
Плавно переходим к улучшайзерам звука. Имеются:
1. SVM, автоматический выравниватель громкости. На самом деле просто банальный компрессор динамического диапазона. Под этим именем он и существует в картах серий Live!/Audigy уже много лет. Правда там он глубоко запрятан в дебрях пресетов EAX-консоли. Плюс реализации X-Fi - совместимость с EAX-играми (ранее он отключался при запуске EAX-игр).
2. 10-полосный (раньше было 7) эквалайзер. Плюс тот же, что и у SVM - не конфликтует с EAX-играми, как это было на Audigy 2 ZS/4.
3. 24-bit Crystalizer. Самая спорная технология из всех заложенных в X-Fi. Описать ее кратко довольно сложно (особенно с учетом того, что никто кроме Creative толком так и не разобрался в ее работе), но в основе лежит динамический многополосный компрессор с параметрическим эквалайзером. Параметры обоих фильтров зависят от мелодии и постоянно меняются в реальном времени. Конечно же такими методами, как бы не ухищрялся рекламный отдел Creative, не заставить MP3 зазвучать как DVD-Audio (это вообще невозможно никакими методами). Тем не менее Crystalizer имеет право на жизнь. Во-первых, он полезен для обладателей акустики, у которой имеются проблемы с динамическим диапазоном и воспроизведением отдельных частот. Во-вторых, в зависимости от жанра музыка действительно может начать субъективно звучать лучше, чаще всего выигрывает современный рок. В-третьих, сильно пожатые и невнятные звуки многих игр становятся чище и четче.
4. 3DMIDI. Мало кто в наше время слушает MIDI, еще меньше пишут музыку с использованием аппаратного синтезатора (например, карты E-MU даже не поддерживают его). Тем не менее, X-Fi улучшил и его, внося поддержку свободной локализации инструментов в 3D, а также 24-битных банков. Помимо этого в комплект ПО включен небольшой плеер, позволяющий на лету перемещать инструменты и сохранять изменения в файле .mid (причем 3D сохранится даже если проиграть файл в другом плеере, лишь бы в компьютере был X-Fi).
5. SuperRip, возможность при рипе компакт-диска обработать саму запись с помощью CMSS и Crystalizer, что, например, позволит слушать ее в обработке в портативном плеере.

   Теперь нельзя получить от карты все и сразу, нужно выбирать из трех разных режимов работы. Так как я полагаю, что про сами эти режимы все уже давно знают (они упоминаются в каждом обзоре), то вводную часть я пропущу. Буду сравнивать работу в этих режимах с Audigy в ее единственном режиме работы.
1. Игровой режим:

- CMSS работает по тому же принципу, что и на Audigy (переделывает многоканальный звук в стерео и наоборот, не оказывает влияния на записи, если число каналов совпадает с числом каналов акустики), но с более высоким качеством и с добавлением описанных ранее ElevationFilter и MacroFX.
- Доступен EAX 4 и 5, но нельзя выбирать эффекты самому как на Audigy в EAX Console.
- Опорная частота равна 96 кГц (для цифрового выхода 48 и 96 на выбор).
2. Развлекательный режим:

- У CMSS нет ElevationFilter и MacroFX, а обработке запись подвергается даже если число каналов в ней совпадает с числом каналов акустики (то есть стереозапись будет разложена на виртуальные каналы, а затем вновь смикширована в стерео в случае прослушивания на стереоакустике, таким образом CMSS расширяет стереобазу).
- Играм доступен только EAX 3 и ниже. Есть возможность самому выбрать из 8 настроек реверберации EAX для наложения на музыку и фильмы, никакой гибкой настройки этот режим не предусматривает.
- Опорная частота равна 192 кГц (для цифрового выхода 48 и 96 на выбор). Таким образом, это единственный способный честно воспроизвести DVD-Audio режим.
3. Режим создания музыки отличается от предыдущих куда больше:

- CMSS не работает вообще.
- Играм сообщается о поддержке только до EAX 3 включительно, зато есть полноценный редактор эффектов, выполненный в виде виртуального студийного микшера (хотя гибкость роутинга оставляет желать лучшего, но среди непрофессиональных карт все-таки является лучшей).
- Есть выбор опорной частоты из 44.1/48/88.2/96. Выбор 44.1, вопреки расхожему мнению, функционал карты никак не ограничивает. 88.2/96 делает недоступным insert-эффекты, остаются только aux (у Audigy insert не было совсем). Для интерфейса ASIO (особо подчеркиваю - только для него) реализован автомат опорной частоты. Повсеместно распространено мнение, что автомат включается/выключается галочкой "bit-matched playback", это не так, никакой связи при тестировании выявлено не было. Опорная частота цифрового выхода отдельно не выбирается, она всегда равна основной.
- Появляется полноценная поддержка ASIO. Отдельные каналы для каждого физического входа (в других режимах только для внутреннего "What U Hear") и многоканальный (в других режимах только стерео) выход. Кстати, ASIO теперь без всякого бубна полноценно работает с любыми сочетаниями частот 44.1, 48 и 96 кГц и битности 16 и 24.
- Отсутствует управление нижними частотами (bass boost, bass redirect и выбор размера колонок в THX Console).
Почти наверняка, все эти режимы введены совсем не из-за аппаратных ограничений, можно было и в рамках одного режима реализовать все отличия в виде множества опций.
Разделение режимов Entertainment и Game, на мой взгляд, обусловлено двумя вещами. Во-первых, возможность выбирать свой эффект EAX на Audigy сбивала с толку. Многие думали, что это включение поддержки EAX, но на деле это мешает играм задавать свои эффекты окружения в зависимости от игровой обстановки, а иногда даже приводило к проблемам вплоть до отсутствия звука. На X-Fi же галочка Enable EAX Effects в игровом режиме именно включает поддержку EAX для игр, а в развлекательном режиме форсирует свой эффект, мешая EAX-играм. Во-вторых, поведение CMSS в развлекательном режиме (а именно расширение стереобазы) крайне нежелательно в играх, там оно сбивает позиционирование. Ну а разница в поддерживаемых версиях EAX создана просто чтобы для игр включали недвусмысленно названный Game Mode.
Режим Audio Creation отличается от других тем, что своим интерфейсом явно рассчитан на подготовленного пользователя, но дает над картой максимальный контроль.
Может показаться, что режимы только заметно все усложняют. Однако любителю крутить эффекты все равно приходилось их все вручную выключать перед каждым запуском игр или для появления честной поддержки 96 кГц для музыки. Теперь же ему облегчили эту работу, все переключается в 2 клика. Для всех остальных наиболее универсальным режимом является Game Mode, в котором можно просто держать карту постоянно. За исключением работы CMSS и EAX звук во всех трех режимах совершенно одинаковый.

   
Последний раздел посвящен всему подряд, что не вошло в предыдущие.
1. Внимательный читатель уже наверное заметил, что о качестве звучания музыки я не упомянул ни разу. Оно и не удивительно - аналоговый тракт всех моделей кроме Elite Pro полностью повторяет таковой Audigy 2/4.
2. Качество ресемплинга действительно на высоте, от программных плагинов можно смело отказываться. Очень многие не понимают зачем надо было делать такой мощный чип и 70% его сил пускать на ресемплинг вместо полного отказа от него. На самом деле это дает возможность одновременно воспроизводить и микшировать звуки с разной частотой дискретизации, что в играх требуется всегда. Кроме того, не надо забывать о внутренней кольцевой шине EMU20K, свободно программируемая часть DSP использует различные дополнительные внутренние блоки (SRC, Filter и Tank) как сопроцессоры для ускорения исполнения фиксированных функций. В нашем случае алгоритмы SRC являются основой (и фактически единственной составляющей) процессов изменения тона или скорости звука, а это в свою очередь основа почти любого эффекта, от реверберации до смещения Допплера. Таким образом блок SRC в EMU20K используется и для эффектов EAX.
3. Все прежние чипы от Creative накладывали эффекты только в режиме до 48 кГц (вернее это "до" относится только картам E-MU, которые умеют еще и 44.1, остальные фиксированы на 48; речь в данном случае именно про частоты, на которых работают все эффекты), при этом вычисления были целочисленным. X-Fi же умеет использовать страйпинг (т.е. разложение семплов на первый-второй в два канала, с обработкой их отдельно и обратным складыванием на выходе) для поддержки любых частот, которые кратны 44.1 или 48. Явный пример этого - Entertainment Mode, в котором опорная частота равна 192 (против максимума 96 других режимов), а число каналов падает со 128 до 64. Кроме того, все вычисления на EMU20K проводятся в формате с плавающей запятой (по-прежнему с точностью в 32 бита). Отсутствует и фоновый шум от работы DSP (легко заметный на Audigy при отсутствии воспроизведения, включении какого-нибудь эффекта в EAX-консоли и выкручивании системной громкости на максимум).