Utvecklingen av hårdvara för PC-ljudkort –

Ljud är en av de viktigaste upplevelserna när det kommer till att njuta av multimediainnehåll, oavsett om det är videospel, filmer eller bara lyssna på vår favoritlåt. Men det var inte alltid så här på PC, och det finns en historia av utvecklingen av ljud på denna plattform.

Den första IBM PC:n och dess lilla högtalare

När IBM släppte sin IBM 5150 var en sak väldigt tydlig: den skulle inte användas för att göra musik, så de lade till en enkel högtalare för att spela upp ljud som var helt styrda av systemet. CPU alltid. Dvs CPU:n var tvungen att helt stoppa allt den behövde göra om den ville spela något annat än ett enkelt pip eller en sekvens av dem.

Medan många har använt högtalaren i statiska scener där det inte fanns någon action, skulle dess kvalitet och brist på ljudkanaler innebära att om en PC kunde göra det, skulle den bli blek av pinsamhet. Vilket var okej, IBM hade inte utvecklat en standard för hemmabruk, och precis som grafik låg bakom i hemsystem, så var ljudet också.

Musik från en dator, men inte från en PC

Medan PC:n var inriktad på företagsmarknaden och inte för hemmet, började andra datorer designade helt för hemmamarknaden att inkludera extra chips som var ansvariga för att generera ljud, som är kända som PSG:er eller programmerbara ljudgeneratorer.

I allmänhet fungerade de enligt följande; de kunde generera tre olika fyrkantsvågor, från vilka han kontrollerade frekvensen och varaktigheten för varje våg för att producera en specifik ton. Dessutom kunde de inte efterlikna något ljud från verkligheten och lät som en grupp musiker som spelade samma instrument, men på grund av den typ av våg som spelades återgavs inte tonerna med sådan trohet, vilket gav ljudet den textur som vi idag känner igen som 8 bitar. …

IBM släppte dock en version av sin första IBM PC för den inhemska marknaden, som de kallade PC jr, som, förutom en förbättrad version av CGA som kan visa 16 färger på skärmen, var tillägget av ett PSG-chip kapabelt att generera 3 kanaler. fyrkantsvåg och bruskanal.

Finns det en kompromiss för detta? IBM, i sin världsbild av att se PC:n som en dator för företags- och företagsmarknaden, gjorde inte PC Jr till ljudstandard, även om TANDY-serien av datorer så småningom använde den och IBM själv i senare modeller för hemmamarknaden. till exempel IBM PS / 1.

Creatives spelblaster

Creative Music System, förkortat CMS och senare omdöpt till Game Blaster. Det var ett kort för 8-bitars ISA-gränssnitt, så det kunde även användas med den ursprungliga IBM PC:n. Creative-kortet var en förstärkt PSG som istället för att använda 3 kanaler för fyrkantsvågor bara hade 9 kanaler men inte stödde andra typer av ljudvågor.

Men inget spel använde det här kortet, och det var sämre i prestanda än Adlib Music Synthetizer som släpptes samma år, men Creative tecknade ett avtal med Radio Shack som sålde det vidare som Game Blaster, vilket ledde till dess standardisering i spel, men till en nivå AD lib. Hans främsta styrka? Den har en stereoutgång, så att du kan tilldela en uppsättning kanaler till den vänstra högtalaren och en annan uppsättning kanaler till den högra högtalaren.

Men FM-syntes har redan bländat ett stort antal audiofiler, allt kommer aldrig att bli sig likt, och ljudet i datorns värld kommer att förändras för alltid.

FM-syntes och utveckling av ljudkort

FM-syntes uppfanns av John Chowning. Men vad är FM-syntes? Liksom PSG använder de också vågor, men den här gången återger det inte approximationer till en sinusvåg, utan snarare den nämnda vågtypen, men om vi stannar här får vi PSG för denna vågtyp. FM-konceptet går mycket längre och använder andra vågor, kallade operatorer, som ändrar grundvågen eller -vågorna för att producera ljud som inte är möjligt med PSG.

Sättet på vilket olika operatorer kombineras kallas “algoritmer”, och var och en av dessa algoritmer representerar en annan typ av instrument. Detta gjorde inte bara elektroniska keyboards kapabla att spela andra typer av instrument, utan det gjorde det också möjligt att lägga till komplexa ljudspår.

För att förstå framgången med FM-syntes måste vi gå tillbaka lite i tiden, 1983, när Yamaha släppte deras DX7 musikaliska keyboard, vilket var en stor framgång eftersom det var det första att använda FM-syntes. , vilket gjorde det möjligt att reproducera vilket instrument som helst.

Yamaha såg en enorm potential inom FM-syntes inte bara för musikproduktionsmarknaden utan även för videospel. Den första processorn som de utvecklade som kan FM-syntes var YM2151, som användes i Marble Madness-arcaden, men på PC tog det ett tag att dyka upp, åtminstone fyra år genom Adlib Music Synthetizer först och den första Sound Blaster senare.

Första ljudkort för PC

Medan Game Blaster var ambitiös och omöjlig, noteras Adlib-musiksyntesen, baserad på Yamaha YM3812 FM-synteschippet, före och efter, och erbjuder 9 FM-kvalitetsröster samtidigt och möjligheten att visa instrumentet på varje kanal. En annan som satte PC:n före andra ljudplattformar på marknaden i slutet av 80-talet, bara Commodore Amiga med det kraftfulla Paula-chippet baserat på PCM-ljud släpade inte efter.

Men kortet som markerade före och efter PC-ljudhårdvaran var Creative Sound Blaster, det använde samma Adlib YM3812 men lade till ytterligare hårdvara för att spela in och spela PCM-ljud, en joystickport, som också var ett MIDI-gränssnitt. … Sound Blasters popularitet var så stor att det blev standarden för ljudkort på PC i över ett decennium, med varje spel som blev kompatibelt med Sound Blaster och dess varianter.

Ljudkort med PCM-uppspelning och CD-ROM-eran

Nuförtiden är vi vana vid att lagra våra låtar i ljudfiler, det kan vi göra eftersom minne för att lagra data är väldigt billigt, men på 80-talet var både RAM och lagring extremt dyra och detta gjorde att ljudet inte fungerade. Det lagrades i datan, men inte ens FM-syntes var en annan fråga om hur ljudet var tänkt att genereras, men inga ljudfiler användes.

Medan FM-syntes kunde reproducera vilket instrument som helst, var problemet att saker som den mänskliga rösten, som fortfarande är en typ av brus, fortfarande reproducerades med brusgeneratorer med mycket osäkra resultat. Detta var inte ett problem förrän ankomsten av CD-ROM-skivan gjorde det klart att det inte fanns några lagringsproblem, vilket markerade övergången till PCM-ljud.

Vid ljudåtergivning med PCM-mikrokretsar är det inte tal om att ändra frekvensen, utan om att konvertera de värden som läses från datafilen till analoga signaler i realtid. Detta gör att alla typer av ljud kan reproduceras, varav den viktigaste är den mänskliga rösten, vilket gör att filmer kan spelas i framtiden, skådespelare i tv-spel och många andra möjligheter som vi ser som normala idag.

Allt eftersom tiden gick kom det fler och fler ljudkort som utökade antalet kanaler eller röster de kunde visa, tillkomsten av PCI-portar under åren förbättrade dramatiskt ljudkvaliteten på samplingen, som blev 16-bitars. 32 bitar,

Med tiden trädde Moores lag i kraft, vilket gjorde att mindre och mindre versioner av dessa ljudkort kunde tillverkas i en sådan utsträckning att de med tiden integrerades i moderkortets Chipset och år senare med introduktionen av SoCs i dem som en annan accelerator, term ljudkort används endast för den professionella marknaden och för spelare med mycket höga krav inom detta område.

Även de billigaste PC-datorerna har idag ett inbyggt ljudkort som spelar upp ljud från spel och filmer, men det har blivit så litet att det tar upp en bråkdel av en styrkrets eller processor.

Relaterade artiklar

Back to top button