Zvukové karty a jejich vývoj - 1. část

Creative Labs a příchod prvních Sound Blasterů

Společnost Creative Labs dnes bezesporu vede v oblasti vývoje herních zvukových karet, avšak na konci osmdesátých let pod jménem Creative Music System se musela teprve uvést svou zvukovou prvotinou – C/MS (zkratka názvu firmy) – neboli Game Blaster, jak byla pozdeji překřtěna.


Game Blaster nebyl v podstatě nic jiného, než 12 PC Speakerů s 16 stupni hlasitosti v kombinaci s generátorem šumu schopným reprodukce tří různých bicích nástrojů a stereo výstupem. AdLib stále zůstával v podstatě nepokořen, ale společnost Creative Labs si svou prvotinou vytvořila základ pod nohama tím, že se dostala do podvědomí výrobců počítačových her, i když většina z nich tuto kartu využívalo jen jako lepší PC Speaker a nevyužívalo všech jejích možností.

Pak přišel rok 1989 a s ním i legenda, jejíž jméno se nás drží až do teď – Sound Blaster. C/MS se podpory nedočkalo, a tak si lidé z Creative udělali menší průzkum trhu, tedy šli se zeptat vývojářů herních titulů, jejichž jednoznačný požadavek byl ten, že zvuková karta by kromě hudby měla umět přehrávat také samply. Výsledkem bylo vyvinutí první karty s názvem Sound Blaster.


Ve verzi 1.0 byl zakomponován mikrořadič poskytující zvuk v kvalitě 22kHz/8bit/mono a schopný jej zaznamenávat v 13kHz. Krom toho karta obsahovala ten samý čip od Yamahy (OPL2), jaký jsme mohli najít i na kartách AdLib. To bylo možné díky zásluze firmy Microsoft, jež přesvědčila Yamahu, aby svoje čipy poskytla na volném trhu – do té doby byl AdLib exkluzivním partnerem a odběratelem. U Creative Labs se možnosti chytli a díky programové podpoře a vlastnostem svých Sound Blasterů, mezi nimiž vynikalo digitální zpracování audia, rozhraní MIDI * a také herní port, rychle vytlačili AdLib z trhu a počali vlastní éru zvukových karet na trhu s PC.

* Musical Instrument Digital Interface, neboli MIDI byl jako standard definován v roce 1982. Je to sada protokolů a specifikací pro standardizaci ovládání hudebních nástrojů. Nástroj tedy dostane příkaz, který definuje, jakou má zahrát notu, na jakém kanálu a také její hlasitost a délku, což umožní, aby záznam i složitějších skladeb zabral relativně málo paměti. Rok 1991 přinesl standard General MIDI a ten již definoval sadu 128 nástrojů a 47 bicích. Z podstaty MIDI tak vyplývá jedna důležitá věc - definovány jsou pouze nástroje a parametry, avšak výsledný zvuk a jeho kvalita již záleží na konkrétním zařízení, které s MIDI pracuje.

Dalším krokem v řadě byl v roce 1991 Sound Blaster Pro, jenž byl již schopen zaznamenávat v kvalitě 22,05kHz a přehrávat dokonce v 45kHz. Čip zpracovávající digitální zvuk byl sice stále osmibitový, avšak k původní konfiguraci se přidal další Yamaha OPL2 a to dovolilo reprodukci hudby ve stereu. Avšak tato vlastnost nebyla hrami příliš využívána. Sound Blaster Pro se dočkal mnoha revizí, z nichž každá přinášela nějaké vylepšení. Druhá přinesla výměnu dvou čipů OPL2 za jeden OPL3. Ten byl se starší verzí zpětně kompatibilní a přehrával stereo hudbu ve dvaceti hlasech. Dalším vylepšením bylo plně duplexní MIDI.


Možná si také vzpomenete, že v této době se objevilo rozhraní pro připojení audio kabelu od CD-ROM mechaniky – v té době se mu však o standardizaci mohlo pouze zdát. Začaly se prodávat i tzv. multimediální kity obsahující zvukovou kartu, mechaniku CD-ROM (modely 1x nebo 2x) a výběr softwaru na nosičích CD-ROM.


Vývoj se nezastavil a dalším krokem a výrazným pokrokem se stal model Sound Blaster 16. Ten, jak je již z jeho názvu zřejmé, přinesl 16-bitové digitální zpracování zvuků a stejně jako pozdější verze Sound Blasteru Pro obsahoval jeden čip Yamaha OPL-3. Tato karta také nabídla speciální konektor, na nějž se mohla připojit další deska zajišťující wavetable syntézu, nebo-li syntézu samplů. Karta se jmenovala Wave Blaster a bylo to v podstatě MIDI rozhraní připojené na MIDI port Sound Blasteru, který tak konečně mohl nabídnout jakous takous emulaci MPU-401.

Konkurence

Ta nikdy nespí, pokud ovšem nějaká existuje. Na začátku devadesátých let se probudila a ne ledajaká – byl jí mimo jiné známý Gravis Ultrasound.

V roce 1991 přišel výrobce Advanced Gravis Computer Technology se zvukovou kartou Gravis Ultrasound, která již byla vybavena wavetable syntézou, tedy už před Sound Blasterem 16. Standardně ji výrobce dodával s 256kB paměti RAM, jež se mohla rozšířit až na 1MB. Karta byla schopna mixovat 32 hlasů v 16-bitech a 44,1kHz, čímž ji výrobce předurčil pro amatérské muzikanty.


V porovnání s konkurenčním Sound Blasterem Pro jste si ji mohli pořídit za cenu jen o málo vyšší, ale také jste dostali vyšší kvalitu zvukového přednesu a hardwarové mixování, které se v časech procesorů 80386 velmi hodilo. Vadou na kráse však byl 8-bitový záznam, kteroužto nevýhodu odstranil zvláštní rozšiřující modul s nabídkou 16 bitů a také schopností pracovat s 48kHz frekvencí. Toto se u GUS stalo standardem až v roce 1994, kdy přišla verze Ultrasound MAX s 512kB RAM.

Jenomže Gravis narazil na jednu překážku, která dokáže zničit i jinak technicky dokonalé zařízení – podporu softwarových společností a vůbec marketing. V té době již měli v Creative Labs trh pevně v rukou a Gravisu nezbylo, než prosazovat vlastní platformu a zároveň se pokoušet o emulaci Sound Blasteru, což obojí mu mohlo zajistit softwarovou základnu. To se ale nevyvíjelo tak, jak by to firma chtěla a GUS se dostával na scénu pomalu – neobsahoval OPL3 čip a zajistit 100% kompatibilitu s SB bylo velmi obtížné. Avšak poté, co firma obešla softwarové společnosti, vybavila je potřebnými SDK (Software Development Kit), kola se začala roztáčet a objevily se první tituly s podporou Gravis Ultrasound - samozřejmě vedle Sound Blasteru. A Creative Labs byli donuceni opět šlápnout na pedál.


Probudil se také AdLib, jenž proti Sound Blasteru Pro pro postavil svůj AdLib Gold. Ten mohl proti 8-bitovým ADC/DAC nabídnout své verze, jež pracovaly s 12-bity a karta byla schopna přijmout i s 16-bitový zvuk. Přehrávání bylo možné v 44,1kHz stereo módu, přičemž AdLib Gold v mono dokázal oba kanály mixovat.


Yamaha poskytla svůj čip OPL3, jenž se u Sound Blasteru Pro prosadil až v pozdějších verzích a ten AdLibu poskytl 20 hlasů, takže i v tomto aspektu měl AdLib Gold navrch. Tím však výhody nekončí. Mixer nabídnul hned 128-stupňovou gradaci hlasitosti na kanál a k dispozici byl i zvláštní přídavný modul s virtuálním surround zvukem a funkcí echo.

Z technického hlediska tedy AdLib ve stejné době poskytoval daleko vyspělejší hardware než Creative Labs, a to i za srovnatelnou cenu. Jenomže stejně jako GUS tato karta narazila na kompatibilitu se Sound Blastery, již měla nulovou a softwarová podpora se tedy smrskla na přednes hudby bez digitálních zvukových efektů. Karta byla navíc těžko k dostání, což již pohodlně stačilo k jejímu pohřbení i s ostatními verzemi. AdLib nakonec ještě v roce 1992 zbankrotoval.

Několika slovy se sluší popsat také další konkurent – Media Vision a Pro AudioSpectrum (PAS). Tato karta měla na své straně výhody v podobě relativně bezproblémové kompatibility se Sound Blasterem Pro, obsahovala čip OPL3 a také pracovala ve stereu s frekvencí 44,1kHz. Později se tato karta objevila i v 16-bitové verzi pod názvem Pro AudioSpectrum 16 s kodekem od firmy Crystal Semiconductor. Karta byla schopná také poslouchat na ISA slotu a tím nabídnout podporu PC Speakeru.


Díky svým vlastnostem doprovázeným příznivou cenou (PAS 16 se prodávala za podobnou cenu jako SB Pro) se tyto karty dočkaly poměrně širokého rozšíření a později i nativní podpory od některých herních titulů. Bohužel, to, co tuto slibně se vyvíjející řadu zabilo, nebyl nezájem uživatelů ani ostatních firem, ale skandál týkající se finančních podvodů, kvůli kterému společnost Media Vision zanikla a z trosek se zrodil Aureal Semiconductor.