Interfejsy audio

Cyfrowe interfejsy audio

Interfejsy audio dają możliwość wprowadzenia do komputera sygnału audio płynącego np. z gitary. Aby komputer mógł „zrozumieć” analogowy sygnał, musi najpierw ów sygnał zostać „przetłumaczony” na język cyfrowy. W tym celu sygnał audio jest samplowany. Sampling polega na „zeskanowaniu” dźwięku z dużą częstotliwością. Dla przykładu standardowa ilośc pomiarów dla audio CD to 44.1 kHz, co oznacza, że w ciągu jednej sekundy dźwięk jest mierzony 44100 razy! Kolejnym ważnym czynnikiem jest skala wszystkich wartości cyfrowych, jakie można przypisać jednemu samplowi, czyli ilość bitów. W języku binarnym jeden bit może mieć wartość 1 lub 0. Dla audio CD standard to 16 bitów. Dla komputera oznacza to możliwość przypisania wartości od 0 do 65535. Kiedy już sygnał audio zostanie przetworzony na sygnał cyfrowy, możemy zająć się obróbką dźwięku przy pomocy komputera, a daje to niezliczoną ilość możliwości.

W czasie odtwarzania dźwięku z komputera proces biegnie w odwrotnym kierunku – wartości binarne przetwarzane są na sygnał analogowy.

Słowo o sterownikach

Sterowniki to oprogramowanie niewielkich rozmiarów umożliwiające komunikację pomiędzy interfejsem a programem służącym do rejestracji dźwięku. Bez sterowników system operacyjny nie będzie wiedział, że podłączony do komputera interfejs w ogóle istnieje. Dzięki temu niewielkim oprogramowaniu określimy też w jaki sposób interfejs będzie używany oraz jakie wyjścia i wejścia będę dostępne dla użytkownika.

Możliwy jest wybór pomiędzy kilkoma różnymi oprogramowaniami służącymi do komunikacji interfejsu z softwearem służącym do nagrań. Najbardziej popularne to ASIO wprowadzone przez Steinberga do współpracy z ich VST (Virtual Studio Technology). Firma Apple wprowadziła „Core Audio”, które jest standardem dla OSX. Windows posiada standard WDM (Windows Driver Model). Inne jeszcze sterowniki od Tascam to GSIF(GigaSampler InterFace). Jednak te najbardziej popularne to sterowniki ASIO.

PCI, USB czy FireWire?

PCI/PCI-X
Połączenie przez magistralę PCI umożliwia podłączenie interfejsu bezpośrednio do płyty głównej. Umożliwia transport danych o szerokości 32 bitów (szyny dopasowane do procesorów 64 bitowych podwajają możliwą przepustowość – PCI-X). Niektóre karty dołączone do szyny PCI mają możliwość działania bez użycia procesora, co zwiększa wydajność pracy komputera.

FireWire
Jest to standard łącza szeregowego. Dane są przesyłane jeden bit za drugim. Pozwala to na używanie stosunkowo długich kabli łączących interfejs z komputerem.

USB
Innym popularnym łączem szeregowym jest USB (Universal Serial bus) preferowane przez Intel i Microsoft.

Czym jest latencja?

Przesłanie danych do komputera z każdego urządzenia zewnętrznego zawsze wymaga jakieś choćby najmniejszej ilości czasu. Sampling, konwersja, komunikacja za pomocą sterowników z systemem operacyjnym i ostateczne „odpalenie” informacji w oprogramowaniu docelowym – wszystko to trwa w czasie. Powstające w ten sposób opóźnienia nazywamy właśnie „latencją”.

Zjawisko latencji jest jeszcze bardziej złożone poprzez fakt, że strumień danych pędzących do komputera musi być regulowany, by zapobiec ewentualnym stratom w danych. By zapewnić stałość strumienia danych musi być on buforowany. Bufer wypełnia się danymi i w tym czasie daje komputerowi czas na „oddech” i właściwe uporządkowanie oraz zapisanie danych. W każdym przypadku wielkość buforu należy dobrać w taki sposób, by stosunek obciążenia pracy komputera do wielkości opóźnienia był optymalny. Zbyt niska wartość buforu spowoduje, że komputer zacznie się „dławić”; zbyt wysoka jego wartość sprawi, że nagrywanie np. gitary stanie się niemożliwe, gdyż opóźnienie w odsłuchach będzie tak duże, że dźwięk będziemy słyszeć odczuwalnie później niż był on rzeczywiście zagrany. Taka sytuacja może mieć miejsce, kiedy na nasz instrument już w czasie nagrania, w czasie rzeczywistym chcemy nałożyć w programie np. reverb, żeby się nam przyjemniej nagrywało. Procesor musi wówczas poświęcić część mocy obliczeniowej na obsługę tegoż reverbu. Większość nowoczesnych systemów daje na tyle duże możliwości, że prawdopodobnie zjawiska latencji nigdy nie doświadczycie, jeśli zbytnio nie obciążycie swego komputera.

Jaki interfejs będzie najlepszy dla mnie?

Rzućmy okiem na najważniejsze pytania, jakie powinniście sobie zadać przed kupnem interfejsu.

Co będziesz do interfejsu chciał podłączyć?
Jest to bardzo ważne pytanie. Jeśli będziesz chciał podłączać mikrofon, potrzebujesz interfejsu z wejście mikrofonowym, jeśli ma to być gitara – interfejsu z wejściem liniowym. Jeśli do współpracy chcesz podłączyć mikser, Twoje wymagania co do interfejsu będą jeszcze inne.

Jak będę pracował z interfejsem?
Jeśli chcesz nagrywać instrumenty samodzielnie jeden po drugim wówczas nie potrzebujesz wielu wejść. Jeśli współpracujesz z zespołem i chcecie nagrać cały skład, grający jednocześnie, wtedy będziesz potrzebował wielu wejść, by każdy instrument nagrać na osobną ścieżkę. Możliwe jest nagranie całego nawet składu na jedną ścieżkę, ale ogranicza to w sposób ekstremalny możliwości edycyjne w postprodukcji. Kolejna sprawa dotyczy sposobu, w jaki będziesz miksował swój materiał. Jeśli chcesz to robić na zewnętrznym mikserze analogowym, wówczas będziesz potrzebował wielu wyjść z komputera, by sygnał każdego instrumentu wyprowadzić do miksera osobno. Jeśli miks nagrania będzie odbywał się przy pomocy samego komputera, może się okazać, że jedynym wyjściem, jakiego będziesz potrzebował, to wyjście stereo do potrzeb monitoringu.

Jaki sprzęt już posiadam?
Zastanów się, jak sprzęt, który już posiadasz, będzie mógł współpracować z interfejsem. Możliwe, że posiadasz już dobrej klasy przedwzmacniacz mikrofonowy, lub urządzenie dysponujące kilkoma wyjściami różnego rodzaju. Warto zatem wybrać interfejs, który będzie kompatybilny ze sprzętem, który już posiadamy i który nie będzie powielał funkcji, jakie oferuje nam dotychczasowy sprzęt (zawsze wpłynie to korzystnie na cenę tego urządzenia).

Na wszelkie pytania dotyczące interfejsów audio odpowie Wam nasza profesjonalna załoga z salonu muzycznego Music & More w Łodzi przy ul. Kościuszki 22. Serdecznie zapraszamy!