То, что компьютер можно использовать не только как инструмент для вычислений, но и в качестве музыкального центра - известно, наверное всем. Большой выбор музыкальных CD-дисков, возможность передачи звуковых файлов по глобальным и локальным сетям позволили многим меломанам отказаться от традиционных кассет и пластинок. Наверняка читатель этой статьи пользовался WinAMP'ом, или хотя бы слышал о чудесах MP3...

..."Но ведь для того, чтобы хранить и слушать, а тем более записывать музыку, нужен мощный компьютер с мультимедиа-устройствами! Наверное Антиквар залез в чужую область со своими старыми 286...486 компьютерами? Ведь все мультимедийные возможности древней машинки ограничиваются противным пищанием из системного динамика, aka PC-Speaker" - возможно, скажет читатель.

Нет, уважаемый читатель, мир оцифрованной музыке богаче и разнообразнее, чем кажется. Программисты и раньше были изобретательны, а сейчас тем более - вот и создали они немало программ, при помощи которых можно в среде DOS слушать, записывать и создавать различную музыку и звуки. Но обо всем по порядку...

Вначале разделим оцифрованную музыку (звуки) на четыре категории:

1. Вначале догадались записывать звуки в файл, оцифровывая их, то есть дискретизуя: через определенные промежутки времени (с т.н. частотой дискретизации) измерять уровень, громкость звука - делать отсчет сигнала и записывать отсчет в виде числа в файл. Оцифровывание звука производится с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП). Важный параметр АЦП - разрядность.

Если АЦП 8-разрядный, то на выходе его будет 8-битный цифровой код, и возможно будет различить 2⁸=256 уровней входного аналогового сигнала. Но аналоговый сигнал может принимать любые уровни, поэтому его цифровая копия не может точно соответствовать оригиналу - возникнет ошибка квантования. В данном случае она может достигать 1/512 от максимального уровня сигнала, что заметно на слух в виде искажений звука. Позже появились 16-разрядные АЦП, соответственно число квантов уровня сигнала возросло до 2¹⁶=65535. 16-битный звук гораздо приятнее и естественнее на слух. Но теперь каждый отсчет записывается не одним байтом, как при 8-битной оцифровке, а двумя - значит размер звукового файла вырос в два раза.

Чтобы воспроизвести цифровой звук, нужен ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). Для персональных компьютеров стали объединять АЦП и ЦАП, а также некоторые другие устройства (усилитель, коммутатор, регулятор уровня, а позднее и синтезатор) в одной плате, т.н звуковой карте. Для записи звуков, речи, музыки был разработан звуковой формат WAV (Wavetable, или волновая таблица - набор отсчетов звукового сигнала).

2. В формате WAV можно записать любой звук, но размер таких записей получается очень большой. Если оцифровать какую-нибудь песню (длительность несколько минут) в этот формат, получится огромный файл 10...20 Мб! Потому что в WAV-файле хранятся все звуковые отсчеты, вся информация о сигнале. Хотя почти в любом звуке есть повторы, паузы, кроме того простые звуки можно воспроизвести по простому закону (синтезировать)... Налицо избыточность. Поэтому разработали различные СЖАТЫЕ форматы для звукозаписи. Их достаточно много, но мы остановимся немного лишь на MP3. MP3 обеспечивает сильное сжатие, причем его степень может быть разная (аналогично графическому формату JPEG, здесь так же наблюдается потеря качества при большой компрессии).

Размер MP3-файла меньше в 5...10 раз по сравнению с тем же файлом, записанным в формате WAV! Поэтому MP3 произвел переворот в компьютерном мире, позволив записывать на один CD-диск более 12 часов приличной стерео-музыки, передавать музыку по сетям и даже слушать ее через Интернет в реальном времени... Но у MP3 есть недостаток - сложный алгоритм сжатия требует большой мощности процессора при распаковке и воспроизведении, поэтому послушать MP3 на слабом компьютере в реальном времени не удастся. Что такое слабый компьютер в этом случае - поговорим далее.

3. Впрочем, музыка и другие подобные звуки гораздо проще, чем речь. Чтобы воспроизвести музыку, можно просто сыграть ее по нотам при помощи "музыкальных инструментов". При этом звуковой файл будет содержать только последовательность нот. Так появился формат MIDI (и аналогичный ему RMI). Это самый компактный звуковой формат - на одну дискету можно записать сотню, а то и более мелодий!

Чтобы воспроизвести мелодию по нотам, нужен музыкальный синтезатор - он либо искусственно создает звук нужной тональности и тембра при помощи несложных формул (частотный синтез), либо извлекает из специальной памяти короткие оцифрованные записи нужных музыкальных инструментов (сэмплы). Сэмплы обычно зашиты в памяти ПЗУ звуковой карты (карта в этом случае содержит т.н. устройство волнового синтеза). Волновой синтез лучше, т.к. инструменты звучит естественнее - ведь это звуки реальных музыкальных инструментов!

Но у формата MIDI есть недостатки. Первый - нельзя записать речь, и вообще звуки, которых нет в синтезаторе. Второй - файл MIDI звучит по-разному с различными звуковыми картами. Так как в них зашиты разные сэмплы: чем дешевле звуковая карта тем сэмплов меньше и тем они худшего качества (MIDI-файл, на хорошей звуковой карте, вроде GUS или SB AWE32, звучащий естественно и мощно, может разочаровать вас при прослушивании со звуковой картой класса ESS-1868). Третьим недостатком можно считать необходимость в звуковой карте с синтезатором.

4. Но если записывать сэмплы прямо в звуковом файле вместе с описаниями нот, можно избавиться от многих недостатков MIDI. Музыка звучит одинаково с разными устройствами для вывода звука, не нужен синтезатор, можно записать любые сэмплы в т.ч с отрывками человеческой речи... Существует много подобных звуковых форматов: MOD, STM, XM, S3M и куча других... Для создания такой музыки используют специальные программы, такие как Scream Tracker, Fast Tracker. У Антиквара есть Fast Tracker для DOS, если пожелаете - он поместит его на сайт. Кроме того имеются еще кое-какие "трекеры".

Недостатком звуковых форматов MOD, STM и т.д. можно считать увеличенный по сравнению с MIDI размер. Если обычно файл MIDI занимает от нескольких килобайт до десятков килобайт, то типичный файл MOD - несколько десятков...сотен килобайт.

Какая на сегодняшний день доступна аппаратура для воспроизведения и записи оцифрованной музыки/звуков? Наилучший вариант - это поставить хорошую звуковую карту. А к ней подключить качественный усилитель с мощными колонками (но поберегите соседей ;-)) либо наушники. Но звуковая карта - не единственный вариант. Если ее нет, возможны заменители...

1. Самый доступный (есть в каждом компьютере) - пресловутый системный динамик. Оказывается, хоть он и 1-битный (2 состояния: есть ток/нет тока), но тоже может при большом желании воспроизводить произвольные звуки вроде музыки и речи. Для этого используется модуляция переменного тока частотой около 20 КГц (слышится как писк) более низкочастотными звуками. Естественно, качество звучания и особенно громкость оставляют желать много лучшего... Но если больше ничего нет, можно им обойтись.

Антиквар однажды просто взял, и заменил штатный системный динамик, малютку диаметром около 50 мм (0.25 Вт, 8 Ом) на более мощный, с диффузором 100 мм (1.5 Вт, тоже 8 Ом), от старого покойного Tandy-1000. Этот громкоговоритель был прикреплен клеем напротив отверстия для корпусного дополнительного вентилятора, к передней стенке корпуса. За счет большей отдачи (КПД), громкость звука существенно возросла, улучшилось воспроизведение низких частот. В цепь динамика включен переменный резистор (реостат) около 2 КОм - чтобы уменьшать громкость, если звук динамика кому-либо мешает.

2. Устройство вывода звука COVOX (Ковокс). Или как его в шутку называют, "Совокс". Потому что он был популярен в конце 80-х - начале 90-х годов в СССР и бывшем СССР (тогда обычная звуковая карта была дефицитной и вообще не всем по карману). При желании вы можете сами собрать Ковокс. Он присоединяется к принтерному порту LPT и обеспечивает вывод 8-битного звука с частотой дискретизации 22 КГц.

Ковокс - по сути дела простейший 8-разрядный ЦАП. Есть разные варианты Ковоксов - на микросхеме вроде К572ПА1 и на резисторах. На микросхеме мне не удалось добиться нормальной работы, зато схема на резисторах неплохо заработала (я недавно собрал и испытал самодельную печатную плату, это уже не макет, а готовое изделие). Качество звучания несравненно выше, чем у системного динамика (но хуже, чем у звуковой карты) и примерно соответствует хорошему средневолновому радиоприемнику. То есть уже можно без проблем слушать музыку. Ковокс незаменим в тех случаях, когда звуковую карту нельзя установить (корпус компьютера опечатан, либо у вас ноутбук без звуковой платы)!

К моему "Ковоксу" подключен усилитель на автомагнитольной микросхеме TDA2003 и советская колонка 10МАС-1М (от проигрывателя "ВЕГА"). Басы звучат очень даже прилично, разные китайские "Genius" по сравнению с ней - просто ерунда! Схема этого самодельного Ковокса очень проста (если нужно, я помещу ее на сайте), содержит 23 резистора (270 КОм) и 2 конденсатора. Важно, чтобы резисторы были с разбросом по номиналу не более 1%, это уменьшает искажения (если у вас много резисторов с разбросом 5%, можно выбрать из них близкие по сопротивлению, я так и сделал).

3. И наконец, звуковая карта. Сейчас новые карты продаются только для шины PCI. Это как дешевые варианты (ESS, Crystal), так и более дорогие, качественные (Creative Audigy). Но все эти карты плохо совместимы с MS-DOS и программами для DOS. Кроме того их нельзя поставить в 286, 386 или (как правило) 486. Поэтому, если вы цените DOS, если у вас старый компьютер - поищите б/у звуковую карту для ISA. Сейчас такие карты обычно стоят 2...4 доллара, можно выбрать попроще (ESS-1868), либо получше - например Creative Sound Blaster AWE32, Sound Blaster Pro (в случае с Sound Blaster вы получите практически 100% совместимость с программным обеспечением, редко какая программа не поддерживает Sound Balster). Звуковую карту Yamaha не советую - у нее проблемы с эмуляцией Sound Blaster, поэтому звук получить удастся не всегда.

Итак, в DOS оказывается, существуют средства для прослушивания и создания звуков, музыки всех четырех вышеописанных типов. Причем, для DOS-программ характерна большая гибкость по отношению к звуковой аппаратуре, чем в Windows. Кроме того, эти программы обладают меньшими системными требованиями, чем аналоги из Windows.

1. Можно прослушивать WAV-файлы как при помощи системного динамика, так и при помощи Sound Blaster (эти программы есть на сайте - Audio Browser, NuSound)

2. Можно прослушивать файлы MIDI, RMI (для этого нужна звуковая карта, совместимая с Sound Blaster). Очень удобен проигрыватель MIDIer. Под Windows 3.1 есть WinPiano - маленький эмулятор пианино, позволяющий на обычной клавиатуре исполнять музыкальные произведения (выбор из более чем 100 инструментов). Для него нужна звуковая карта с MIDI-синтезатором.

3. Для прослушивания MOD, STM и других файлов этого типа очень удобен Inertia Player. Он универсален - поддерживает Sound Blaster, GUS, Covox, PC-Speaker (сист. динамик)...

4. Для DOS разработано немало программ, поддерживающих MP3! Назовем MPR (всего 34 Кб!), JukeMP3Box, MPX Player (все они для Sound Blaster). Отдельно стоит упомянуть Digital Sound System (DSS) - российский удобный MP3-плеер, универсальный, поддерживает SB, GUS, Covox, PC-Speaker (правда, с динамиком работает не на всех материнских платах), низкие сист. требования (достаточно 386 и 4 Мб оперативной памяти). Но чтобы слушать MP3 хорошего качества под DOS, нужен компьютер хотя бы 486DX-50.
Программа QView 2.51 подвела - для того чтобы слушать MP3, ей не хватает 8 Мб памяти! К тому же она shareware :-(. Так что рекомендуем вам бесплатный российский DSS. Также есть LAME v3.92 - бесплатный кодер/декодер MP3-файлов для DOS (в будущем постараюсь выложить его на сайт). И для Windows 3.1 существует специальный MP3-проигрыватель...

5. Есть драйверы для Windows 3.1 (поддерживают вывод звуков на PC-Speaker, Covox). Позволяют слушать WAV-файлы встроенным проигрывателем, выводят системные звуки при разных событиях. Но пока на сайте их нет.

Если же подробно рассказывать о устройствах для вывода звука, о звуковых программах для MS-DOS и Windows 3.1, то это займет по объему несколько статей, вроде этой. Так что позвольте на этом откланяться, с уважением

Антиквар.