Что скрывается за Microsoft Universal Audio Architecture?

Долгожданная операционная система Microsoft Windows Vista имеет множество скрытых изменений. Одним из кардинальных является новый звуковой стек, получивший название Universal Audio Architecture (UAA).

UAA полностью преобразует способ взаимодействия Windows Vista со звуковыми устройствами и предлагает единый звуковой драйвер для всех совместимых устройств. Microsoft представляла раннюю функциональность UAA еще в Windows XP пару лет назад, когда появился новый стандарт высококачественного звучания (Intel Azalia). Сегодня устройства с поддержкой UAA включают интегрированный высококачественный звук, USB audio и устройства IEEE 1394 AV/C.

Стандартные UAA-драйверы из комплекта поставки Windows Vista не являются урезанными в функциональности, как можно было бы предположить. В них имеется поддержка воспроизведения шестиканального 24-битного звука с частотой 96 kHz и запись с двух каналов.

Ранняя версия технического описания указывает следующие преимущества:

• Упрощенная установка периферийных звуковых устройств. Операционная система может обнаруживать и настраивать совместимые звуковые устройства при их подсоединении к системе, не требуя со строны пользователя каких-либо дополнительных действий.
• Улучшения в быстродействии. Драйверы UAA разрабатывались с учетом минимизации использования процессорного времени при потоковом воспроизведении и получения преимуществ от расширенной пропускной способности оборудования, чтобы показатели были сравнимы с таковыми у лучшей потребительской электроники.
• Коррекция ошибок. Драйверы UAA разрабатывались в соответствии с рекомендациями запланированного в Vista API кодирования звука "на лету", содержащего ошибки.
  
• Безопасность защищенного содержимого. Драйверы класса UAA имеют поддержку существующих и планируемых технологий защиты в Windows.

Стандартный UAA-драйвер Microsoft в Windows Vista обеспечивает все перечисленные выше функции. По умолчанию UAA-драйвер автоматически устанавливается для USB, IEEE 1394 и интегрированных устройств высококачественного звука. В течение процесса инициализации (определения исходных условий) драйвер взаимодействует с Microsoft Bus Driver, чтобы выявить возможности встроенного чипа. Исходя из них, аудиодрайвер устанавливает поддерживаемые функции, как например, параметры входа/выхода, которые станут доступны в операционной системе.


Новые опции

DailyTech удалось переговорить с Сандрой Перри, управляющей линией продуктов в Integrated Audio Group, Analog Devices Inc, в предверии появления новой архитектуры. "Хотя об этом не говорилось публично, Microsoft внесла множество изменений в аудио-стек Windows Vista и повысила требования к быстродействию для звуковых подсистем. Это потребовало разработки совершенно нового драйвера, но зато конечный результат будет выражаться в улучшенном качестве воспроизводимого звука интегрированным на материнской плате кодеком. Analog Devices стремится доставить покупателям улучшенные впечатления от прослушивания музыки на операционной системе Vista" - говорит Перри.

Тем не менее новая архитектура Universal Audio усложняет жизнь производителям звуковых процессоров (DSP) в плане написания драйверов. Поскольку UAA предоставляет базовые программно-обрабатываемые функции и эффекты, звуковые платы с аппаратным ускорением будут нуждаться в полностью обновленных драйверах. Это конечно же каснется звуковых плат из линеек Sound Blaster Audigy и X-Fi тайваньской компании Creative Labs. Если изготовители звуковых или материнских плат оснащают свою продукцию цифровыми звуковыми процессорами, то она должна поддерживать драйвер класса UAA для базовой функциональности.

Вот где все меняется для производителей DSP. Установленные на звуковых платах цифровые процессоры нуждаются в отдельном драйвере для реализации своих аппаратных функций. Windows Vista рассматривает DSP в качестве независимого устройства, не связанного с базовой функциональностью по выводу звука. Creative Labs предпочла не принимать участия в создании спецификации UAA и поэтому не смогла написать драйверы, способные воплотить все преимущества аппаратных DSP в своих линейках Sound Blaster Audigy и X-Fi. Но все-таки компания Creative Labs умудрилась обойти требования, предъявляемые к драйверу для аппаратных DSP, в своем ALchemy Project.

Это несколько щекотливый момент, однако UAA поддерживает сценарии защиты аудиоконтента. Это позволит ПК воспроизводить защищенный звук, например, с дисков DVD Audio. К сожалению, только компания Realtek является поставщиком высококачественных звуковых решений с поддержкой аппаратной защиты содержимого.

Напротив, базовый UAA-драйвер обеспечивает поддержку нескольких функций, которых не удалось обнаружить в драйверах, выпущенных производителями звуковых устройств и кодеков. Новые возможности UAA-драйвера заключаются в управлении басами и динамиками, автоматической настройке параметров под соответствующее помещение, объемном звучании, технологии создания виртуальных пространств в наушниках, компенсации громкости и поддержке нескольких микрофонов.

Управление басами недоступно в базовом UAA-драйвере из комплекта поставки Windows Vista, однако возможность реализации этой функции остается у изготовителей звуковых карт и чипов. Как и в случае с A/V-ресиверами, управление низкими частотами на уровне Windows дает пользователю возможность выбора одного из двух режимов. В первом Windows может выводить весь диапазон сигнала на большие фронтальные динамики и сабвуфер или же обработанный сигнал на маленькие динамики и сабвуфер. Во втором режиме, когда в системе нет сабвуфера, Windows будет передавать низкочастотный (LFE) сигнал соответственно на каждый канал. Хоть в подавляющем числе компьютерных динамиков и A/V-ресиверов есть встроенные кроссоверы или системы управления басами, подобная функция Windows Vista будет полезна в грядущих системах, собранных в соответствии с нормами технологий AMD Live! и Intel Viiv – и особенно в тех, где применяются интегрированные звуковые усилители, как например AMD Live! Home Cinema.

Управление динамиками это просто другое название технологии преобразования традиционного стереозвука с целью его вывода на несколько каналов. Борцы за чистоту звука будут насмехаться, но будут и те, кому придется по душе преобразованное многоканальное звучание – в особенности владельцы многоканальных систем, испытывающих нехватку алгоритмов конвертации. Каждая компания располагает собственными методами для преобразования стерео источников, поэтому Microsoft предпочла использовать управление каналами и задержками для создания многоканального звукового эффекта. DailyTech попыталась протестировать эту возможность на примере звукового кодека высококачественного звучания на базе чипа Realtek ALC882, но безуспешно.

Автоматическая коррекция параметров звука в соответствии с условиями помещения является нововведением, которое станет неотъемлемой частью систем AMD Live! Home Cinema. Поскольку системы AMD Live! Home Cinema оснащаются встроенными усилителями, автоматическая коррекция осуществит калибровку динамиков, чтобы звук одновременно достигал зоны наилучшего восприятия. Для данной операции необходим микрофон. Используя обычный микрофон, Windows Vista воспроизводит сгенерированные звуки, чтобы определить расстояние от каждого динамика до точки наилучшего восприятия. Отсюда подсчитываются и соответственно подстраиваются временные задержки и уровень громкости каждого динамика.



Системы, подсоединенные к стерео-ресиверам посредством стандартных красных и белых аналоговых кабелей (типа "тюльпан" – прим. переводчика), также могут выиграть от новых функций виртуального звуковоспроизведения. Многоканальный сигнал смешивается в стереофонический с виртуальным объемным звучанием. Смешанный сигнал совместим с Dolby Pro Logic, наиболее востребованной технологией в большинстве многоканальных ресиверов.

Функция "виртуальный динамик" будет доступна тем пользователям, у которых нет шестиканальных динамиков объемного звучания. С ее помощью владельцы систем 4.1 смогут насладиться звуком виртуального центрального динамика, тем самым создается впечатление прослушивания системы 5 каналов + сабвуфер.

Виртуализация наушников – функция, нацеленная на пользователей, желающих добиться объемного звука. Microsoft headphone virtualization осуществляется благодаря технологии Head Related Transfer Functions (HRTF), создающей виртуальное объемное звуковое пространство в стереонаушниках. Такое возможно даже при их подключении через обычный разъем для наушников.

Замыкает список улучшений выходных параметров звука функция компенсации громкости. Она предназначена для исправления несоответствия уровня громкости между различными источниками. Microsoft собирается решать данную проблему с помощью методики компенсации, которая имитирует человеческое восприятие и на этой основе динамически подстраивает уровни усиления сигнала.

Что касается новых функций по работе с входящим сигналом, то здесь стоит упомянуть встроенную поддержку нескольких микрофонов. Microsoft этой функцией следует интересам пользователей VoIP, желающих получать более четкий голос. Благодаря ей сборщики систем могут устанавливать несколько микрофонов в мониторы, портативные компьютеры и другие устройства.

В дополнение Windows Vista UAA поддерживает следующие функции:

• улучшенное акустическое подавление эха;
• встроенный подавитель шумов;
• автоматический контроль усиления сигнала;
• высокое качество захвата и обработки звука.

Как и бывает со всеми новыми операционными системами, потребуется некоторое время пока производители задействуют нововведения в своих драйверах и оборудовании. Совершенно ясно одно: своей новой разработкой под названием Universal Audio Architecture корпорация Microsoft подняла планку качественного звучания на новый уровень.


Источник: http://www.dailytech.com/
Перевод: yourock