Как сделать звук через usb
DigisAudio
вторник, 5 февраля 2013 г.
Использование интерфейса USB для вывода звука
В последние годы всё большее распространение получает использование интерфейса USB для вывода звука с компьютера. Неоспоримое удобство такого способа подключения компьютера к звуковой системе через внешний ЦАП подкрепляется расширяющимся выпуском цифроаналоговых преобразователей, оснащённых так называемым «асинхронным USB».
И это не просто модное увлечение любителей цифрового звука, а действительно серьёзный способ получения достойного цифрового источника (даже и высококачественного, при определённых условиях) в виде связки компьютер+ЦАП.
Правда, некоторую неопределённость вносит вопрос: почему же производители музыкальных серверов/цифровых проигрывателей класса high-end устанавливают на свои изделия цифровые выходы S/PDIF (RCA, BNC, оптический) и AES/EBU (XLR), а не используют возможности популярного интерфейса USB? Постараемся прояснить ответ на этот вопрос.
Основное различие между стандартами соединения компьютера и ЦАПа, S/PDIF и AES/EBU, с одной стороны, и USB – с другой, лежит в способе передачи данных. В первом случае данные от компьютера, с помощью соответствующего интерфейса, передаются на ЦАП в виде непрерывного потока, то есть в том виде, который они приобретают после программного проигрывателя. Во втором случае, в соответствии с протоколом передачи данных через USB, поток данных вначале разбивается на пакеты, а затем уже передаётся на вход USB ЦАПа, в котором он должен снова приобрести вид непрерывного потока перед цифроаналоговым преобразованием.
В передаваемых через USB-соединение пакетах данных, кроме данных, соответствующих звуковой информации, присутствует также информация конфигурирования, управления и состояния.
Спецификацией универсальной последовательной шины USB определены различные типы синхронизации при передаче информации от хоста (компьютера) к периферийному устройству (в данном случае – к ЦАПу). На начальном этапе использования USB для вывода звука с ПК широкое распространение получил так называемый адаптивный тип, технически связанный с микросхемами серии PCM270x компании Burr-Brown (Texas Instruments) из США.
Однако этот тип USB-соединения не мог обеспечить высокое качество звука, так как вызывал повышенный уровень джиттера. Кроме этого, преобразователи с USB-входом на базе микросхемы PCM270x, действующие в адаптивном режиме, могли работать с частотами дискретизации не выше 48 кГц и разрядностью до 16 бит, то есть могли обеспечить качество уровня компакт-диска, но не высокого разрешения.
После нескольких этапов развития технологии передачи цифрового звука через USB в 2004 году компанией Wavelength Audio (США) был выпущен первый ЦАП, использующий асинхронный тип передачи данных. Преобразователь и необходимое для его работы ПО под названием Streamlength были разработаны Гордоном Ранкиным (Gordon Rankin). С тех пор асинхронный тип работы USB-интерфейса утвердился как основной для передачи музыкального сигнала от компьютера к ЦАПу, а ПО Streamlength для асинхронного USB используется во многих высококачественных ЦАПах, в том числе таких компаний, как Ayre, Aesthetix, Grace Design, Berkeley Audio Design и др. В настоящее время большинство выпускаемых цифроаналоговых преобразователей, которые оснащены интерфейсом USB для соединения с компьютером, работают по такому принципу.
В отличие от адаптивного, асинхронный тип работы USB-интерфейса для передачи звука является технически более совершенным, т.к. при его реализации происходит не только передача пакетов данных от компьютера к ЦАПу, но и осуществляется обратная связь с компьютером таким образом, чтобы управлять процессом этой передачи данных. Компьютер и ЦАП работают в этом случае согласованно, как связанные устройства.
В этой схеме ЦАПа с асинхронным USB тактовый генератор частоты дискретизации расположен в оптимальном месте – непосредственно рядом с микросхемой цифроаналогового конвертора. Это позволяет обеспечивать работу конвертора от потенциально более точного генератора, не полагаясь на использование нестабильного тактового сигнала из компьютера. И действительно, такая схема расположения высокоточного генератора, наряду с другими особенностями асинхронного типа USB-соединения, обеспечивает наименьший уровень джиттера и, соответственно, наилучшее качество звука. По сравнению с адаптивным типом, в асинхронном USB джиттер снижается на два порядка (в 100 раз!).
Добавим, что для работы преобразователя с асинхронным USB с сигналами выше 96 кГц/24 бит от ПК, оснащенного ОС Windows, потребуется специальный драйвер. Для компьютеров Apple, поддерживающих спецификацию USB Audio Class 2.0, такой драйвер не нужен.
Первые ЦАПы Wavelength Audio с асинхронным USB могли преобразовывать сигналы ВР с частотой дискретизации до 96 кГц и разрядностью до 24 бит. В настоящее время выпускаются цифроаналоговые преобразователи, в том числе и для бытового использования, которые поддерживают частоты до 384 кГц и разрядность до 32 бит, что соответствует самому высокому формату профессиональной цифровой звукозаписи. Кроме этого, в последнее время всё более широкое распространение получают музыкальные цифровые записи формата DSD, сигналы которых могут подаваться на ЦАП также через порт USB. Не так давно, в 2012 году, специально для этой цели был разработан открытый стандарт DoP (DSD over PCM) – метод для передачи DSD-аудио с помощью ИКМ фреймов. Описание последней версии 1.1 этого стандарта на англ. яз. можно найти здесь.
Как использовать Android-смартфон в качестве микрофона для ПК
Содержание
Содержание
У многих пользователей хотя бы изредка возникает необходимость в использовании микрофона для компьютера. Но хорошего качественного микрофона может не оказаться под рукой, тогда как бюджетные модели далеко не всегда радуют качеством записанного звука. В этой ситуации вас выручит практически любой смартфон на Android Причем для использования мобильного устройства в режиме микрофона для ПК не нужны специальные знания, как и долгая настройка.
Подключение смартфона к ПК
Самым популярным и легким методом для использования смартфона в качестве микрофона является софт WO Mic, и достойных аналогов у него пока не существует. Одно из главных преимуществ программы в том, что для ее работы не нужен аудиокабель — достаточно лишь наиболее распространенного USB-кабеля с возможностью передачи данных (некоторые бюджетные варианты годятся только для зарядки и не подойдут нам).
После первого включения софта пользователя встречает главный экран, на котором есть полоска для регулировки громкости микрофона и кнопка для быстрого выключения звука. Для возможности настройки чувствительности микрофона, а также для удаления рекламы необходимо оформить подписку — на момент написания статьи ее стоимость в России составляла 75 рублей в месяц или 349 рублей за год. Стоит отметить, что от подписки можно отказаться в любой момент. Для работы приложения не нужны сервисы Google, что станет хорошей новостью для владельцев новых моделей смартфонов Huawei и Honor, а также для тех пользователей, кто намеренно удалил сервисы со своих устройств. При этом приобрести подписку, а значит получить дополнительный функционал, при отсутствии магазина приложений Google Play не получится.
Для Android-смартфонов и планшетов доступны 4 варианта подключения — через USB-кабель, по Bluetooth, а также по Wi-Fi и Wi-Fi direct.
Работа программы для ПК возможна на операционных системах Windows 7, 8 и 10 — клиент для ПК, доступный для скачивания здесь, после инсталляции требует также установить драйвера, необходимые для обнаружения программой смартфона.
Народными умельцами была создана и неофициальная версия WO Mic для Linux, доступная для скачивания на специализированном форуме.
На Windows 7, которая давно не обновлялась пользователем, для работы клиента WO Mic может потребоваться установка обновления KB3033929.
При использовании для подключения кабеля в смартфоне потребуется активировать режим разработчика путем. Для этого в настройках несколько раз нажмите на пункте с номером сборки. В появившемся меню для разработчиков остается только включить режим Отладка по USB.
Только после это подключаем смартфон к компьютеру, дожидаемся автоматической установки драйверов (что, возможно, не потребуется), а затем в мобильном приложении выбираем подключение по USB и нажимаем на кнопку Play.
На экране появится сообщение «Запущено. Пожалуйста, подключитесь через USB», и это означает, что пора открыть версию программы для ПК, также выбрав подключение по USB. На этом все сложности, как правило, заканчиваются.
Возможно, еще в настройках звука предстоит выставить WO Mic Device как устройство по умолчанию.
Владельцам ПК с Windows 10, которые столкнулись с проблемами при использовании микрофона, полезно будет знать, что в настройках конфиденциальности необходимо выдать разрешение на доступ к микрофону приложениям.
Подключение по Wi-Fi работает в том случае, если компьютер и смартфон (либо планшет) подключены к одному роутеру. Если одно из устройств выступает в качестве точки доступа, то стоит выбрать режим Wi-Fi Direct, а более подробные инструкции есть в программе для ПК, на официальном сайте разработчика и на скриншотах ниже.
Настройка WO Mic
При подключенном смартфоне запись идет с показателями 16 bit / 48000 Hz, с одним каналом (моно) и использованием кодека Opus, даже если в мобильном аппарате несколько микрофонов, умеющих записывать стерео-звук. Тем не менее, настройки в приложении для смартфона предусматривают выбор микрофона для записи — режим 1 разработчики рекомендуют, если нужно использовать проводную гарнитуру, подключенную к смартфону. Режим 2 может быть полезен, если в других режимах слышно эхо, а режим 3 — для записи в шумных местах или на дальнем расстоянии от микрофона. Режим 4 (задний микрофон) нужен для лучшей записи с дополнительного микрофона, который вовсе не обязательно должен находиться сзади. В зависимости от смартфона, некоторые режимы могут работать не совсем корректно, а также смена режимов изменяет чувствительность и количество используемых микрофонов (при условии, что в смартфоне их несколько).
Для записи звука в различных программах может потребоваться зайти в настройки софта и также выставить микрофон в качестве основного источника записи. К примеру, в Adobe Audition нужно пройти по пути Preferences\Audio Channel Mapping и выбрать WO Mic Device в меню Default Stereo Input.
Из дополнительных настроек — размер буфера, который стоит увеличить в случае разрывов звука, а также доступен выбор сетевых портов.
Могут ли смартфон и WO Mic полноценно заменить микрофон?
Из-за особенностей смартфонов (а не стоит забывать, что это не специализированное оборудование для передачи и записи речи и иных звуков), а также из-за некоторых ограничений софта WO Mic, мобильное устройство в качестве микрофона подойдет не всем пользователям, но средне-бюджетные микрофоны большинство современных смартфонов заменить в состоянии.
Задержка звука присутствует, но при USB-подключении она невысока — примерно 0.3 секунды, тогда как по Bluetooth показатель может увеличиться в разы, и здесь многое будет зависеть от модели смартфона и используемого в нем оборудования. Шумоподавление при использовании WO Mic не работает, даже если смартфон поддерживает эту функцию. По ссылкам ниже доступны примеры записей на ASUS ZC520KL и Huawei P40 Pro, по которым можно получить представление о качестве звука.
Слушаем музыку с компьютера правильно. Три основных способа
Сохранить и прочитать потом —
Фото andrew welch / Unsplash
Встроенные звуковые карты
Любой компьютер оснащен некоторой встроенной звуковой системой и не все они обладают совсем уж отталкивающим звуком. Тем не менее, хорошим способом улучить его качество является установка качественной звуковой карты. Их выбор довольно широк, как и диапазон стоимости. Подыскивая такую карту, вполне можно ограничиться бюджетом три-четыре тысячи рублей и продукцией признанных лидеров данного рынка, таких как Creative или Asus. При этом в карте должен быть установлен ЦАП с параметрами как минимум 24 бит / 192 кГц и использоваться качественные выходные операционные усилители, хотя бы для основных стереоканалов (подавляющее большинство подобных плат многоканальные).
Если вы не планируете использовать ПК для записи звука (в том числе и его оцифровки), то целесообразность приобретения более дорогих звуковых карт для Hi-Fi-задач выглядит сомнительной задачей. А кроме того, работа в условиях сильных электрических помех, как проходящих по цепям питания, так и получаемых от других частей ПК (установку «линейных» блоков питания и другой апгрейд компьютера мы здесь рассматривать не будем), неминуемо снизит соотношение сигнал/шум таких плат, то есть ухудшит их звучание. Экраны, которыми иногда снабжаются подобные звуковые карты, хороши для нанесения красивых картинок, но не действенной защиты от электрических помех.
Современные звуковые карты подключаются к внешнему усилителю через обычный линейный вход. Обычно для этого требуется переходник mini-jack на RCA, и здесь лучше отдавать предпочтение продукции ведущих специализированных компаний, а не ноунейм-продукции из ближайшего супермаркета.
Кабель USB AudioQuest Cinnamon
USB – всему голова
Де-факто стандартом для подключения ПК к аудиосистеме стал разъем (интерфейс) USB, имеющийся в любом компьютере. При таком соединении никакой модернизации самого ПК не требуется. Отметим, что, если компьютер планируется использовать только для транспортировки аудио, его конфигурация может быть довольно простой. Ни мощный процессор, ни большой объем ОЗУ для этого не требуются. Настроить же компьютер необходимо таким образом, чтобы все ненужные для воспроизведения музыки функции ОС были отключены. Впрочем, дополнительная вычислительная мощность все же понадобится тем пользователям, которые захотят осуществлять апсемплинг (повышение его частоты) сигнала перед отправкой на ЦАП.
В качестве операционной системы для подобных «аудио-компьютеров» сегодня все чаще используется Linux со специальной программной оболочной, который может быть запущен на миниатюрном одноплатном ПК. Хотя лидером здесь, безусловно, являются Windows и iOS с соответствующими программными аудиоплеерами.
Стереоусилитель TEAC AI-503
Однако вернемся к USB. Если вы только создаете свою первую аудиосистему, то в ней можно сразу предусмотреть устройство с таким входом. Это может быть интегральный усилитель с USB-входом, например, Rotel A12 или TEAC AI-503, или даже активная акустика – такая, как Klipsch The Sixes. Если же у вас уже есть стереосистема, к которой необходимо подключить ПК по USB, потребуется соответствующий внешний цифро-аналоговый преобразователь.
Активная полочная акустика Klipsch The Sixes
USB-ЦАП – какой выбрать?
Современные ЦАП-ы как правило оснащаются входными USB-интерфейсами на базе технологии XMOS или реже Amanero. Они работают в асинхронном режиме, что позволяет практически полностью устранить возможный джиттер, имеющийся во входном сигнале. Кроме того, многие USB-ЦАП оснащены и входными фильтрами, эффективно противостоящими помехам. Небольшим минусом XMOS и Amanero является то, что для полноценной работы многих ЦАП-ов на ее основе требуется использование специальных драйверов, которые необходимо установить на ПК. Впрочем, все компании-изготовители позволяют бесплатно скачать их на своих сайтах.
Внешний ЦАП M-Audio Micro DAC 24/192
Определяясь с выбором конкретной модели, в первую очередь необходимо определиться с тем, какие функции ЦАП вам нужны. Если требуется только прослушивание музыки с компьютера, то можно выбрать простую модель, например, M-Audio DAC 24 / 192. Этот ЦАП устанавливается непосредственно в свободный USB-порт компьютера. А, например, более крупный ЦАП Cambridge Audio DacMAgic 100, кроме USB, имеет еще и два коаксиальных, а также оптический входы, которые можно использовать для подключения других цифровых источников. ЦАП топового класса T+A DAC 8 DSD, помимо широкого набора входов, имеет поддержку аудио высокого разрешения (PCM 24 бит / 192 кГц и DSD 2,8/5,6 МГц), а также может работать в качестве предусилителя. Последнее означает, что его можно непосредственно подключать ко входам усилителей мощности или активных колонок, не имеющих собственных регуляторов громкости.
Внешний ЦАП T+A DAC 8 DSD
В целом, при выборе USB-ЦАП, стоит отдавать предпочтение моделям с как можно более широкой поддержкой входных цифровых потоков (обязательным на сегодня является возможность воспроизведения PCM 24/192 и DSD256), а также выполненных на новых микросхемах от компаний AKM или Sabre.