цифровые технологии и качественный звук
  >  Часть 1, 2
>  Часть 3. Настройка
>  Вопросы и комментарии посетителей сайта

Вместо предисловия

Хотелось бы начать с конца – с результатов работы, а именно – с прослушивания музыкального сервера, поскольку ощущение, которое мы получили, услышав звук практически аналогичный студийной мастер-записи, не может сравниться по своему эмоциональному воздействию со звучанием никакого другого источника звукового сигнала.

Если попытаться одним словом выразить это ощущение, то первое, что приходит на ум – волнение. Глубокое и приятное волнение охватывает вас, когда вы слышите тот самый звук, который слышал звукорежиссёр в студии, или который слышали зрители на концерте, если речь идет о записи «живого» выступления музыкантов, то есть именно тот звук, который до последнего времени был недоступным сокровищем в руках обладателей авторских прав на фонограмму музыкального произведения.

Результаты бурного развития информационных технологий, в первую очередь, значительный рост скорости передачи данных в сети Интернет и постоянное совершенствование технических характеристик персональных компьютеров, позволяют ценителям музыки и точного звуковоспроизведения вплотную приблизиться к своему идеалу звучания.

«Это невозможно! Это волшебно! Это невероятно! Такого не может быть!» – все эти эпитеты – реакция аудиофилов и обычных слушателей, когда они слышат звук высокого разрешения от музыкального сервера. Возникающие ощущения настолько поражают слушателей, а притягательность этого естественного звучания настолько сильна, что мы решили предостеречь посетителей нашего сайта от возможных последствий (см. Предостережение).

Вновь и вновь хочется почувствовать магию звука, ощутить приятное волнение и трепет, когда музыка захватывает полностью, а всё остальное – окружающая вас аудиоаппаратура, стены комнаты, житейские проблемы, другие ощущения и мысли – всё растворяется и уходит, оставляя вас наедине с музыкой. Можно без преувеличения сказать, что музыкальный сервер помогает более полно раскрыть замысел автора музыкального произведения и более глубоко передать эмоциональный импульс исполнителя. Наверное, это та цель, которую ставит перед собой любитель музыки, собирая и совершенствуя свою аудиосистему.

Испытав подобные ощущения в результате прослушивания файлов высокого разрешения с помощью музыкального сервера, сделанного своими руками, мы решили, что этот опыт должен быть доступен и другим любителям музыки и точного звуковоспроизведения. Поэтому теперь вы имеете возможность узнать из материалов нашего сайта, как разработать и сделать самому цифровой источник звука аудиофильского класса на базе персонального компьютера, какие для этого требуются комплектующие, как выбрать и оптимизировать программное обеспечение для лучшего воспроизведения звука и т.п.

Итак, лучше всего начать с постановки задачи. Что же мы хотим получить в результате? Это описано в части 1. Что делать? Далее, в части 2. Как делать? вы узнаете о процессе сборки музыкального сервера, и часть 3. Настройка, посвященная оптимизации программного обеспечения и результатам прослушивания, завершит описание проекта.

Надо отметить, что в этом первом проекте ПК Аудиофила, ставилась задача получить наилучшее качество звука и другие важные показатели, не всегда обращая внимание на стоимость необходимых для этого комплектующих (в разумных пределах, конечно). Следующий проект будет посвящён разработке и созданию музыкального сервера «экономического класса», сочетающего в себе отличный звук и невысокую стоимость. Результаты второго проекта также будут освещены на страницах ПК Аудиофила.



Часть 1. Что делать?

Сначала нужно определить цель создания такого специализированного ПК, каким является музыкальный сервер, а затем сформулировать требования к нему и на основании этого подобрать комплектующие.

Цель  – создание цифрового источника для точного звуковоспроизведения, наиболее приближенного к звучанию студийной мастер-записи. Здесь надо сразу отметить, что ранее эта цель была труднодостижима, т.к. студийные мастер-файлы были недоступны. В настоящее время, в связи с развитием информационных технологий, в том числе средств передачи информации, стали доступны точные «бит в бит» копии мастер-файлов ВР или их копии с пониженной частотой дискретизации.

Доступные файлы ВР. Через Интернет распространяются файлы ВР разрядностью до 24 бит с различными частотами дискретизации, кратными 44,1 кГц (88,2 и 176,4 кГц) или 48 кГц (96 и 192 кГц). Чаще можно встретить варианты 24/96 и 24/88,2, а файлы 24/192 распространяются реже. На дисках DVD-R можно найти музыку в форматах до 176,4/24 от Reference Recordings  или даже до 192/32 от Unipheye Music. Более подробная информация о форматах - на странице Аудиоформаты ВР нашего сайта.

Заметим, что для профессиональной звукозаписи, кроме уже названных, используются и другие форматы с более высокими частотами и разрядностью, однако пока они практически недоступны для скачивания на ПК, и мы не берём их в расчёт при конструировании музыкального сервера.

Сразу подчеркнём, что мы будем строить аппарат для воспроизведения стереофайлов. Для тех, кто хочет слушать также многоканальную музыку, всё, о чём мы говорим, также применимо. Единственное отличие – использование многоканального варианта интерфейса звуковой платы.

Ещё одной особенностью конструкции музыкального сервера «ПК Аудиофил» является отсутствие необходимости его непосредственного подключения к сети Интернет. Это сделано для того, чтобы избежать неприятностей, которые могут возникнуть от попадания вредоносных программ через сеть. Перенос же звуковых файлов на жёсткий диск музыкального сервера можно производить посредством предварительной их записи на USB-«флэшку» или диск DVD-R на другом ПК, да и любым иным способом – через домашнюю сеть. Это позволит, кстати, всегда иметь в архиве копии нужных файлов.

Мало перенести нужные файлы с музыкой на жёсткий диск музыкального сервера – надо их ещё качественно преобразовать в аналоговую форму. Это можно осуществить внутри музыкального сервера, но лучше воспользоваться ЦАПами, выпускающимися промышленно. В настоящее время промышленностью для этих целей выпускаются высококачественные ЦАПы, рассчитанные чаще всего для преобразования цифровых файлов до формата 96/24, но есть также те, которые работают с частотами до 192 кГц. Существуют ЦАПы, поддерживающие более высокие частоты и разрядность, но в основном они предназначены для профессионального применения.

Принимая во внимание всё сказанное выше, можно сформулировать следующие основные требования к музыкальному серверу:

  • высококачественная запись и воспроизведение файлов, имеющими частоту дискретизации до 192 кГц и разрядность до 24 бит;
  • абсолютно бесшумный компьютер;
  • габариты корпуса должны соответствовать типичным размерам аудиокомпонентов, чтобы музыкальный сервер можно было установить в стойку для аппаратуры;
  • управление аппаратом должно быть удобным;
  • работа на базе операционной системы Windows XP, хорошо себя зарекомендовавшей для аудиоприложений;  
  • комплектующие и драйверы должны поддерживать протокол ASIO;
  • наличие  оптического привода для загрузки звуковых файлов и драйверов.

Исходя из этих основных требований, можно приступить к подбору комплектующих.

Звуковая карта, по нашему мнению,  является важнейшим элементом музыкального сервера, т.к. в основном от неё зависит качество звука цифрового источника. Поэтому выбирать звуковую карту необходимо с особой тщательностью. Требуемые характеристики:

  • работа с файлами, имеющими частоту дискретизации до 192 кГц и разрядность до 24 бит;
  • наличие выхода AES/EBU;
  • работа в среде Windows XP;
  • поддержка  ASIO;
  • низкий уровень джиттера.

Выбор ПК Аудиофила: профессиональная звуковая карта (а точнее — плата цифрового ввода-вывода) Lynx AES16 компании Lynx Studio Technology, Inc (США).

Основные технические характеристики Lynx AES16:

* До 16 цифровых AES/EBU входов и выходов
* Частота дискретизации до 192 кГц, разрядность до 24 бит
* Система снижения джиттера SynchroLock™
* Синхронизация сигнала опорной частоты и работы нескольких карт
* Многофункциональный микшер и коммутатор каналов
* Драйверы с малым временем задержки для Windows и Macintosh
* Работа в среде Windows XP и OSX
* Поддержка ASIO
* Интерфейс PCI
* Рекомендуемая конфигурация ПК: процессор с тактовой частотой не менее 500 МГц, ОЗУ от 256 Мбайт
 

Подробнее: www.lynxstudio.com/product_detail.asp?i=13

Процессор. При выборе процессора необходимо учитывать, что при использовании протокола ASIO происходит непосредственная передача цифрового потока от жёсткого диска к звуковой плате при незначительной загрузке процессора, поэтому требования к его производительности самые минимальные. Важным является низкое энергопотребление, что позволит использовать безвентиляторную систему охлаждения. Некоторые требуемые характеристики:

  • тип процессора: процессор для настольного компьютера;
  • низкое энергопотребление;
  • тактовая частота не менее 500 МГц; 
  • возможность использования безвентиляторной системы охлаждения.

Выбор ПК Аудиофила: процессор Intel Celeron 450

Основные технические характеристики Intel Celeron 450:

* Гнездо процессора LGA775
* Тактовая частота 2,20 ГГц
* Частота системной шины 800 МГц
* Количество ядер 1 
* Рассеиваемая мощность 35 Вт

* Максимальная рабочая температура 60,4 °C

Подробнее: www.intel.com/cd/products/services/emea/rus/processors/celeron/overview/357713.htm

Жёсткий диск. Поскольку мы конструируем абсолютно бесшумный ПК, то выбирать будем среди твердотельных накопителей (SSD), которые не имеют движущихся частей. Кроме бесшумности эти накопители имеют и другие, важные для создания музыкального сервера, преимущества, например, большую скорость чтения и незначительное энергопотребление. Производители предлагают сейчас достаточно широкий выбор твердотельных накопителей с различными объёмами памяти. Мы выбирали среди твердотельных накопителей известных марок, исходя из соотношения цена/качество.

Выбор ПК Аудиофила: твердотельный накопитель OCZSSD2-1VTX250G, компании OCZ Technology Group, Inc (США).

Некоторые технические характеристики твердотельного накопителя OCZSSD2-1VTX250G:

* Ёмкость 250 ГБ
* Скорость чтения до 250 МБ/с
* Среднее время доступа 0,1 мс
* Потребление энергии 2 Вт при работе, 0,5 Вт в режиме ожидания
* Типоразмер (форм-фактор) 2,5 дюйма
* Рабочая температура 0 – 70 °C

* Интерфейс SATA II

Для установки твердотельного накопителя в отсек 3,5 дюйма использовался адаптер этой же фирмы (изображён на фото справа от накопителя).

Подробнее: www.ocztechnology.com/products/solid_state_drives/ocz_vertex_series_sata_ii_2_5-ssd

Оптический привод необходим для загрузки на жёсткий диск музыкального сервера звуковых файлов и драйверов. Здесь важна надёжность и точность работы.

Выбор ПК Аудиофила: DVD/CD привод Pioneer DVR-216D.

Некоторые технические характеристики Pioneer DVR-216D:

* Интерфейс SATA
* Пониженный уровень шума
* Фирменный механизм Anti Dust, предотвращающий попадание пыли внутрь устройства
* Потребляемая мощность 23,1 Вт (в среднем во время процесса записи)

* Объём буфера данных 2 МБ

Подробнее: www.pioneer-rus.ru/ru/products/DVR-216D/print.html

Блок питания. Зная потребляемую мощность комплектующих (а суммарно она не превышает 130 Вт) можно выбрать блок питания. Требуемые характеристики:

  • абсолютная бесшумность (безвентиляторный блок питания);
  • достаточная мощность;
  • высокая стабильность выходных напряжений;
  • отсутствие наводок, которые могут вызвать помехи сигнала;
  • полный набор средств защиты.

Выбор ПК Аудиофила: блок питания SST-ST30NF компании SilverStone Technology Co., Ltd. (Тайвань).

Подробное описание блока питания SilverStone SST-STY30NF вы можете найти на странице Комплектующие и ПО.

Корпус. Требуемые характеристики:

  • габариты корпуса должны соответствовать типичным размерам аудиокомпонентов, чтобы музыкальный сервер можно было установить в стойку для аппаратуры;
  • типоразмер, соответствующий блоку питания SST-STY30NF, т. е. PS2(ATX);
  • большое количество вентиляционных отверстий;
  • возможность установки звуковой карты Lynx AES16;
  • возможность установки безвентиляторной системы охлаждения процессора;
  • дизайн и отделка корпуса должны соответствовать уровню имеющейся аудиоаппаратуры.

Выбор ПК Аудиофила: корпус Grandia SST-GD02B компании SilverStone Technology Co., Ltd.

Некоторые технические характеристики SST-GD02B:

* Типоразмер материнской платы Micro-ATX
* Специальная конструкция крепления приводов для снижения уровня шума
* Выделенное место для установки стандартного блока питания типоразмера PS2 (АТХ)
* Разъёмы на передней панели: аудиовыход, микрофон, IEEE1394, USB2.0 x 2
* Габариты 430 x 360 x 155 мм

* Масса 7,12 кг

Подробнее: silverstonetek.com/products/p_contents.php?pno=gd02&area=ru

Материнская плата. После того, как мы определились с корпусом, становится известным типоразмер материнской платы, и можно выбрать необходимую нам плату, исходя из следующих требований:

  • гнездо процессора LGA775;
  • типоразмер Micro-ATX;
  • поддержка процессора Intel Celeron 450;
  • встроенная видеокарта;
  • низкое энергопотребление;
  • наличие хороших радиаторов охлаждения на греющихся элементах.

Выбор ПК Аудиофила: материнская плата ASUS P5QL-EM компании ASUSTeK Computer Inc. (Тайвань).

Некоторые технические характеристики материнской платы ASUS P5QL-EM:

* Поддерживаемые процессоры: Intel Core 2 Quad/Core 2 Extreme/Core 2 Duo/Pentium dual-core/Celeron dual-core/Celeron
* Наличие большого количества портов разного типа, в том числе HDMI
* Технология энергосбережения ASUS EPU-4 Engine
* Используются качественные полимерные конденсаторы в цепях питания
* Северный мост Intel G43, южный мост Intel ICH10
* Системная шина 1333/ 1066 / 800 МГц
* Память 4 x DIMM до 8 ГБ, DDR2 1066 (O.C.)/ 800 / 667 МГц,
* Алюминиевые радиаторы на северном и южном мостах
* Типоразмер Micro-ATX
* Встроенная видеокарта Intel GMA X4500 с поддержкой DirectX10
* Слоты расширения 1 x PCI, 1 x PCIe x 16, 2 x PCIe x 1

* Интерфейс SATA

Подробнее: www.asus.com/product.aspx?P_ID=SL98nccy1aP7AVfj&templete=2

В качестве оперативной памяти было выбрано ОЗУ Kingston 1GB DDR2-800 (2 шт.), которое имеет необходимые технические характеристики, в том числе низкое тепловыделение, и известно своим качеством и надёжностью.

Система охлаждения процессора должна быть достаточно эффективной для используемого процессора Intel Celeron 450 и подходить по габаритам. К счастью, копания SilverStone Technology производит удачную систему охлаждения, которая позволяет обходиться без вентилятора вплоть до мощности процессора 65 Вт и подходит для установки в выбранный корпус.

Выбор ПК Аудиофила: система охлаждения NT01 Evolution компании SilverStone Technology Co., Ltd.

Технические характеристики NT01 Evolution:

* Конструкция на медных радиаторах и тепловых трубках
* 5 медных тепловых трубок со спечённой порошковой структурой диаметром 6 мм
* Типоразмер LGA775
* Охлаждение без вентилятора до мощности процессора 65 Вт
* Габариты 123 х 109 х 88 мм

* Масса 470 г

Подробнее: silverstonetek.com/products/p_contents.php?pno=NT01-E&area=ru

Периферия. В качестве монитора предполагается использовать уже имеющуюся в нашем распоряжении плазменную панель. А для управления музыкальным сервером был выбран тачпад Easy Cat компании Adesso, Inc. (США), подробное описание которого можно найти на странице Периферия.

Итак, комплектующие выбраны, и после их приобретения можно приступать к сборке музыкального сервера.



Часть 2. Как делать?

В предыдущей части нашего рассказа о том, как сделать музыкальный сервер своими руками, мы предложили перечень комплектующих для сборки такого специфического ПК, который будет использоваться исключительно в качестве цифрового источника звука.

Вот список комплектующих, из которых будет собран музыкальный сервер «ПК Аудиофил»:

  • плата цифрового ввода-вывода Lynx AES16
  • процессор Intel Celeron 450
  • твердотельный накопитель OCZSSD2-1VTX250G
  • DVD/CD привод Pioneer DVR-216D
  • блок питания SilverStone SST-STY30NF
  • корпус SilverStone Grandia SST-GD02B
  • материнская плата ASUS P5QL-EM
  • оперативная память Kingston 1GB DDR2-800 (2 шт.)
  • система охлаждения SilverStone NT01 Evolution

Во время сборки музыкального сервера необходимо, конечно, точно соблюдать рекомендации компаний-производителей комплектующих и руководствоваться имеющимися в описаниях схемами. Однако, поскольку эти рекомендации не всегда в полной мере описывают процесс сборки, мы сочли полезным проиллюстрировать его фотографиями и короткими пояснениями, чтобы избежать возможных затруднений.

Итак, приступаем…

1. С помощью специального ключа, который имеется в комплекте поставки корпуса SilverStone Grandia SST-GD02B, отвинчиваем четыре верхних винта и снимаем крышку корпуса.

2. Чтобы получить доступ к внутренней части корпуса, снимаем кронштейн крепления оптического привода, предварительно отвинтив крепёжные винты. Теперь можно снять один из двух корпусных вентиляторов (левый), оставив второй (правый) на месте. Он будет использоваться во время проведения оптимизации программного обеспечения, и после настройки музыкального сервера этот вентилятор можно будет снять. На фото изображён этот второй оставшийся вентилятор.

Снимаем также кронштейн крепления жёстких дисков, расположенный в корпусе справа в углу.

3. После частичной разборки корпуса можно, наконец, приступить к сборке музыкального сервера. Начинаем с установки блока питания SilverStone SST-STY30NF. Он располагается в штатном месте корпуса и крепится винтами, имеющимися в комплекте.

4. Следующий этап – подготовка  твердотельного накопителя OCZSSD2-1VTX250G к установке. Поскольку накопитель имеет типоразмер 2,5 дюйма, а кронштейн корпуса рассчитан на жёсткие диски 3,5 дюйма, необходимо сначала соединить накопитель с адаптером, а затем уже устанавливать его. Адаптер состоит из двух небольших кронштейнов чёрного цвета, которые привинчиваются к накопителю с помощью коротких винтов, имеющихся в комплекте адаптера.

Твердотельный накопитель в сборе с адаптером показан на следующем фото.

5. Вставляем в кронштейн для крепления жёстких дисков, который мы ранее сняли с корпуса (см. п. 2), накопитель с адаптером и закрепляем его, используя специальные винты из комплекта корпуса.

6. Затем кронштейн с установленным в нём твердотельным накопителем помещается в корпус в то же место, откуда был снят, и крепится теми же винтами.

7. Далее приступаем к установке материнской платы ASUS P5QL-EM. Но сначала с обратной стороны платы необходимо установить крепление системы охлаждения процессора SilverStone NT01 Evolution.

А также привинтить две соответствующие планки к самой системе охлаждения, как показано на фото.

8. Плата готова к установке, и её можно аккуратно поместить внутрь корпуса, закрепив винтами.

9. После того, как материнская плата размещена в корпусе, устанавливается процессор Intel Celeron 450, а затем система его охлаждения. Как обычно, перед установкой системы охлаждения на поверхность процессора наносится термопаста.

И уже затем сверху на процессор аккуратно ставится система охлаждения и крепится к материнской плате в четырёх местах.

10. В разъёмы материнской платы устанавливается два модуля оперативной памяти Kingston 1GB DDR2-800.

11. После этого можно подключить все провода к соответствующим разъёмам корпуса и материнской платы, и аккуратно проложить и стянуть провода, добиваясь, по возможности, такого их расположения, при котором они как можно меньше перекрывали бы вентиляционные отверстия и не мешали прохождению воздуха внутри корпуса. Провода, идущие к оптическому приводу, остаются неподключёнными – они подсоединяются к нему во время установки привода.

12. DVD/CD привод Pioneer DVR-216D сначала крепится внутри соответствующего кронштейна, который мы сняли в самом начале нашей работы (см. п. 2).

А затем кронштейн с приводом устанавливается в корпусе, как показано на фото.

13. Теперь можно установить и закрепить главный элемент музыкального сервера – плату Lynx AES16.

14. Итак, все комплектующие установлены в корпус, и все провода подсоединены.

Осталось только установить на место крышку корпуса и закрепить её четырьмя винтами.

Надеемся, что представленные иллюстрации и краткие пояснения делают процесс сборки музыкального сервера более понятным. Следующий, последний этап нашей работы – это настройка музыкального сервера, которая заключается в основном в оптимизации программного обеспечения. Ну, а затем следует самое приятное – прослушивание. Об этом вы узнаете в следующей части.

ПКА
Май 2010
Вверх