KX-драйвер

Вадим Воронин & audiotest team (voronin@audiotest.ru)

Спецвыпуск Xakep, номер #046

Настройка и использование

В компе установлена Audigy, вокруг шесть колонок, проводами ты все соединил. Запускаешь, а ничего не меняется: с интегрированным звуком и стереосистемой было ничуть не хуже. В чем же дело?

Подобная ситуация встречается довольно часто. И не надо думать, что у тебя некачественные акустические системы или пиратская копия DVD. Дело в том, что техника сама по себе подразумевает определенный потенциал, а вот раскрыть этот потенциал ты должен сам.

Приведу грубый пример. Допустим, ты купил дорогущие колонки класса Hi-End и одну из них подключил в противофазе - музыкальная картина безнадежно испорчена. А если ты установить акустические системы "лицом" к стене, вместо звука услышишь кучку первых отражений. Такой саунд будет достоин скорее мультимедийных чебурашек (настольной акустической системы), нежели Hi-End аппаратуры, но сами-то колонки от этого хуже не стали!

Следовательно, для того чтобы выжать из музыкальной системы все соки, ее нужно, во-первых, правильно настроить и, во-вторых, правильно поставить. Этим и займемся.

Что мы имеем

Для начала определимся с тем, что у нас есть в распоряжении. Полный комплект оборудования должен быть следующим: звуковая карта, акустические системы, усилитель мощности (не понадобится, если ты используешь активные АС) и соединительные кабели. Теперь подробнее рассмотрим каждый компонент на предмет улучшения и конструктивного использования.

Что касается акустических систем, здесь, в первую очередь, важна правильная установка. Конечно, у некоторых систем случаются казусы в конструкции, но исправить их зачастую сложнее, чем купить новые АС.

Соединительные кабели, как правило, идут в комплекте с акустическими системами. Если заменишь их на более качественные, особо многого не выиграешь. Что же тогда вообще улучшать? Карту! Причем, карта должна быть не простой, а Аудигой, Ливом и т.п. Дело не в том, что эти карты обладают высокими качественными характеристиками или оптимальны по соотношению цена/качество. Просто, как оказалось, выжать из них можно на порядок больше, чем заявляют их производители. Но если в твоей машине установлена, например, M-Audio Revolution 7.1, а не SB Audigy2 Platinum Ex, то это не плохо, просто из Revolution 7.1 производитель уже выжал все соки.

Ты являешься счастливым обладателем аудиоинтерфейса на чипе E-mu 10k1 (E-mu 10k2)? Тогда тебе стоит задуматься об установке kx-драйвера. Скорее всего, не пожалеешь :).

Кто такой KX?

Kx-драйвер - это WDM (Windows Driver Model) драйвер, разработанный для аудиоинтерфейсов на чипе E-mu 10kx. Работает под операционными системами Win 98 SE, Win Me, Win 2000 и Win XP.

Основное преимущество kx-драйвера в том, что он позволяет управлять непосредственно всеми звуковыми потоками внутри чипа E-mu и процессами взаимодействия чипа с другими элементами звуковой карты (например, кодеком AC97). Есть и функция редактирования микрокода DSP (Digital Sound Process). Качественные показатели аналогового аудио на выходе звуковой карты с kx-драйвером лучше, чем с родными драйверами аудиоинтерфейса (заявление справедливо только для SB-карточек, карты E-mu не тестировали).

Ниже приведены сравнительные таблицы результатов тестирования звуковых карт Audigy и Audigy2 с родными и kx-драйвером (тестирование карточек осуществлялось при помощи программы Right Mark Audio Analyzer).

Невзирая на то что kx является альтернативным драйвером, он надежно справляется почти со всеми функциями родных дровишек. На сегодняшний день kx-драйвер обладает следующими возможностями:

• воспроизведение и запись WAVE;
• MIDI-синтезатор;
• MIDI UART вход/выход;
• DirectSound 2D;
• DirectSound 3D / EAX;
• SoundFonts;
• воспроизведение и запись ASIO;
• загрузка/выгрузка/редактирование микрокода DSP;
• полное управление AC97 кодеком;
• программное декодирование AC-3 потоков;
• поддержка GSIF.

Обзор Кx-драйвера

Изобилия всевозможных регуляторов kx-микшеру не занимать. Естественно, большинство настроек - стандартный набор, свойственный любому микшеру, поэтому рассмотрим только нестандартные функции.

Одна из таких - возможность поменять местами фронтальный и тыловой выходы. Зачем это нужно? А затем, чтобы получить более качественный звук на фронтальных выходах SB Live! и Audigy (к карточкам E-mu APS это не относится). Разработчики kx-драйвера тонко подметили, что в картах SB Live! для фронтальных выходов и каналов центр/сабвуфер используются ЦАП (цифро-аналоговые преобразователи) AC97 кодека. В то время как для тылового выхода сигнал поступает с I2s кодека, который имеет лучшее соотношение сигнал/шум и меньший коэффициент гармонических искажений. В картах Audigy для переднего выхода используются оба кодека, поэтому теоретически все должно быть нормально, но гармонические искажения все же возможны, поэтому разработчик рекомендует и здесь использовать предложенную схему.

Важны именно передние качественные выходы, потому что другие вообще не используются в стереосистемах и системах класса 2.1, а в Dolby-кодировании тыловая акустика зачастую просто обеспечивает пространственный эффект, в то время как основная нагрузка лежит все на тех же фронтальных колонках.

Большой плюс драйвера - встроенный анализатор уровня. В отличие от стандартных дров, где анализатора нет как такового, в kx используется практически полноценный волюметр (наподобие тех, что реализованы в профессиональных звуковых редакторах).

Для чего тебе может понадобиться такой прибамбас? Представь, что ты понакрутил десяток ручек всевозможных входов, посылов и возвратов. Отследить появление линейных искажений на слух будет затруднительно, если только ты не превысишь максимально допустимый уровень (0 дБ) на добрые 5-6 децибел. Что если ты перегрузишь один из модулей карты, а общий выходной уровень будет относительно низок? Вроде играет тихо, а треск откуда-то берется. Как раз в такой ситуации анализатор придется кстати, потому что архитектура kx позволяет отследить уровень не только на главном выходе, но и на выходе любого модуля твоей звуковухи.

КХ DSP

Пожалуй, самой интересной особенностью kx-микшера является kx DSP - своеобразный маршрутизатор всевозможных звуковых потоков.

Kx DSP включает в себя несколько основных модулей и позволяет подключать огромное количество дополнительных. Каждый модуль, подобно выводам микросхемы, имеет виртуальные коннекторы: входы и выходы. Выходы обозначаются синим цветом и располагаются справа (на каждом модуле), входы находятся слева и обозначаются красным цветом. Если поднести указатель мыши к любому входу или выходу, можно узнать его назначение.

Входы и выходы различных модулей соединены виртуальными кабелями, причем выходы могут соединяться с несколькими входами, в то время как вход может быть соединен только с одним выходом. Для того чтобы отсоединить кабель от какого-либо входа/выхода, необходимо кликнуть по нему, входу/выходу, правой кнопкой мыши и выбрать "отсоединить". Если нужно скоммутировать выход одного модуля со входом другого, следует кликнуть левой клавишей мыши на нужный выход первого и, не отпуская кнопки, протянуть виртуальный кабель до входа второго модуля.

Основные модули kx-микшера DSP

FXBus представляет виртуальные звуковые потоки. Выходы (входов FXBus не имеет вообще) - это звук, генерируемый на PC всевозможным софтом (winamp, media player, sound forge, cubase...). Выходы модуля FXBus называются FXBus0, FXBus1 и так далее до FXBus31. Нулевой и первый выходы (левый и правый каналы) по умолчанию настроены на Wave поток, второй и третий - на выход MIDI-синтезатора, а диапазон выходов с четвертого до девятого предназначены для AC3 и Direct Sound 3D потоков.

Модуль Prolog - физические входы твоей звуковой карты (поэтому виртуальных входов Prolog не имеет). Специфических названий у коннекторов Prolog нет, каждый выход носит вполне удобоваримое наименование: AC97 Left, AC97 Right и т.д.

Epilog - это, соответственно, физические выходы аудиоинтерфейса (поэтому виртуально на модуле реализованы только входы), плюс входы на запись и шестнадцать входов ASIO. Названия интуитивно понятны: Analog Front Left, Analog Front Right и т.д.

Routing - маршрутизатор, который производит микширование всех поступающих сигналов на правильные выходы. Графическим (альтернативным) представлением этого модуля служит вкладка записи основного окна Кx-микшера.

FxMix - самый обыкновенный микшер, имеющий несколько входов и два стереовыхода.

Peak - анализатор уровня сигнала. Уровень можно измерить на выходе любого модуля, подключив к нему виртуальные входы плагина Peak.

Каждый модуль, помимо входов и выходов, имеет собственные настройки, доступ к которым можно получить при помощи двойного щелчка мыши.

Все плагины, которые ты видишь, основные, установленные по умолчанию. Кликнув правой кнопкой мыши в окне KX DSP, ты сможешь добавить на свое усмотрение любой другой (всего доступно около сотни плагинов) и включить его в любом месте виртуальной цепи.

Настройка стереосистемы

Для настройки системы, в первую очередь, понадобится плагин Surrounder. Дважды кликаешь по соответствующему модулю в окне KX DSP и настраиваешь Surrounder.

В меню Speaker Mode выставляешь значение 2.1. Если у тебя нет саба, то следует убрать галочку напротив Use Subwoofer Output, в этом случае сигнал пойдет только на два канала.

Опция Surround включает/отключает функцию даун-микширования (перехода от большего количества каналов к меньшему). Так как на выходе у тебя все равно только две колонки, эту функцию следует оставить включенной. На музыке это никак не отразится (большинство аудиозаписей стереофоничны), а вот фильмы, кодированные в Dolby, как-то надо переконвертировать, иначе попросту можно недосчитаться полезной информации на выходе. Опция Copy - Surrounder будет примешивать сигналы задних и центрального каналов во фронтальные без каких-либо изменений. Опция VCenterA регулирует уровень примеси центрального канала во фронтальные. VRearA - уровень примеси тылового. При даун-микшировании задние каналы примешиваются к фронтальным, проходя предварительную психоакустическую обработку, чтобы в результате субъективно казалось так, будто звуки исходят из-за спины слушателя, хотя на самом деле излучаются передними громкоговорителями. За интенсивность такой обработки отвечает функция VRearW.

Если у тебя система класса 2.1, то имеет смысл поставить галочку напротив Use Subwoofer Output; это позволит направить сигнал канала LFE c AC3 кодека на выход сабвуфера. А чтобы саб можно было использовать и со стереосигналом на входе Surrounder’а, нужно установить галочку напротив Bass Redirection. В этом случае входной стереосигнал будет подвержен обработке кроссовером (разделению частотного спектра на две части), причем частоту кроссировки ты сможешь выбрать самостоятельно при помощи ползунка Split Freq. При этом сигнал, частотный спектр которого ниже точки кроссировки, будет направлен на саб, а сигнал, спектр которого выше, - во фронтальные громкоговорители.

К установлению точки кроссировки следует подойти очень ответственно. Подводный камень здесь кроется вот в чем: в идеале, раздел полос должен находиться не выше 150 Гц, потому что сигнал, частота которого выше 150 Гц, будет локализован, то есть слышен из конкретной точки пространства, что неприемлемо для саба. В реальной же ситуации, некоторые сателлиты начинают играть лишь с 200 Гц, поэтому, установив границу раздела в 150 Гц, сигнал выше 150 Гц будет подаваться именно на сателлиты. А раз они попросту хиляют лишь с двухсот, диапазон 150-200 Гц останется вовсе неозвученным! Так что, если дома у тебя стоит грамотно рассчитанная АС, например, Defender G 2.1 или M-Audio LX4, как на нашем тестовом стенде, то этим вопросом можешь не заморачиваться - смело ставь Split Freq на 100-50 Гц и живи счастливо. А вот если ты непредусмотрительно обзавелся настоящими чебурашками типа Kinyo SA903, поднять точку кроссировки придется даже выше 200 Гц (спектр частот АС должен быть оговорен в технической документации).

Настройка системы 5.1

Для настройки 5.1 вновь воспользуемся Surrounder, который на сей раз будет работать в режиме ап-микширования (переход от меньшего количества каналов к большему). Естественно, работать Surrounder будет так не всегда, а лишь когда на его вход будет подан стерео- или любой другой сигнал с меньшим количеством каналов, поток AC3 же будет беспрепятственно проходить на выходной модуль.

В режиме 5.1 и положении ON в графе Surround плагин работает следующим образом. При подаче на вход стереосигнала он обрабатывается и рассылается на все остальные каналы. VCenterA здесь регулирует количество сигнала, отправляемого в центральный канал, VRearA - в тыловые. VRearW, как и в случае с даун-микшированием, определяет степень психоакустической обработки сигнала (правда, здесь используется другой алгоритм), направляемого в задние громкоговорители.

Обрати внимание, что при установке Speaker Mode в режим 5.1 внизу появится дополнительный движок VReadD, определяющий задержку, с которой сигнал поступит на тыловые акустические системы. Если в опции Surround выставить значение Copy, то сигнал будет просто продублирован во все остальные каналы с максимальным уровнем.

Еще несколько советов

Теперь посмотрим, как можно грамотно использовать возможности kx для того, чтобы устранить некоторые дефекты помещения.

Для начала разберемся с модами (стоячими волнами). Негатив мод заключается в том, что, возникнув однажды от какого-либо источника, они как бы зацикливаются, постоянно подпитываясь тем же источником, образуя гул на определенной частоте. Если такое явление имеет место быть в твоей комнате, следует определить частоту моды и попытаться вырезать ее при помощи эквалайзера. Для этих целей смело можешь использовать потенциал kx.

Потребуется параметрический эквалайзер, в kx DSP он называется EQ Peaking. Включив его в цепь, подними уровень регулятором Gain в настройках на 6-10 дБ, после чего движком Freq щупай весь частотный диапазон, пока частота моды не будет найдена. Остановившись на найденной частоте, вновь используй ручку Gain, только на этот раз уменьшая уровень. Достаточно дотянуть до того момента, когда паразитная частота перестанет давить на уши. Аналогичным способом можно уменьшить и комнатные резонансы.

Если у тебя в комнате находится большое количество предметов мебели (преимущественно мягкой), из-за которых система звучит глухо, то это тоже не проблема. Используй один из ревербераторов, имеющихся в ассортименте kx DSP, для того чтобы скрыть отсутствие естественных отражений.

Вообще потенциал kx-драйвера настолько велик, что говорить о нем можно часами. И если ты не обделен фантазией, то наверняка найдешь сотни способов применения своей старой карте под новым руководством.

Расстановка АС

Вне зависимости от того, каким количеством каналов располагает твоя акустическая система (2.0, 2.1, 5.1...), для начала следует установить первую пару колонок (в системе 5.1 это будут фронтальные громкоговорители). Располагаться они должны на одном уровне с линией экрана твоего монитора. В зависимости от угловой диаграммы направленности ты можешь немного развернуть акустические системы, направив их себе в уши. Расстояние между фронтальными акустическими системами должно равняться расстоянию каждой из них до твоих ушей, как бы образуя равносторонний треугольник.

Важно учесть и вертикальное расположение системы: высокочастотные динамики по высоте должны находиться на одном уровне с твоими ушами. Это требование обусловлено узкой направленностью высокочастотных излучателей. Если у тебя есть сабвуфер (системы 2.1 и 5.1), то расположить его ты можешь по своему усмотрению, потому что низкочастотные составляющие сигнала не имеют какой-либо направленности, а, следовательно, звучать саб будет одинаково в любом месте.

Если ты являешься счастливым обладателем системы 5.1, то остается еще три колонки, которым следует найти место в комнате. Для центрального канала вариантов немного: он должен располагаться прямо напротив тебя, например, на верхней панели монитора. А вот тыльные громкоговорители следует расположить равносильно фронтальным, только с другой стороны: постарайся выдержать равносторонний треугольник и не забудь про направленность высокочастотных динамиков.

Конечно, расстановка акустических систем заслуживает гораздо более детального рассмотрения, но если ты будешь придерживаться этих основных правил, то непременно добьешься хорошего результата.

История kx-драйвера

Большой потенциал чипов E-mu 10k1 и E-mu 10k2 был давно замечен многими музыкантами. С тех пор предпринималось множество попыток заставить работать E-mu на полную: пользователи саундбластеров пытались ставить драйвера от E-mu Systems APS, некоторые пользователи пробовали решить проблему переходом на Linux, но полноценных результатов так никто и не добился. С новыми драйверами карты теряли некоторые функции, а про переход на другие операционки и говорить нечего.

Kx - детище независимого разработчика Евгения Гаврилова, который на протяжении долгого времени трудился над созданием WDM-драйвера, способного "вернуть власть над аппаратурой в руки конечного пользователя". Первые плоды труд Евгения принес весной 2001 года - на свет появился kx-драйвер.

Со временем у Евгения появлялось все больше единомышленников, а сегодня он по-прежнему продолжает возглавлять разработку драйвера в компании нескольких бета-тестеров, которые поддержали благое начинание Евгения.

"Наша миссия, - говорят они, - состоит в том, чтобы предоставить конечным пользователям свободный доступ ко всем аппаратным возможностям kx-совместимых звуковых плат, пропагандировать развитие дополнительных прикладных программ и поощрять свободный обмен информацией, необходимой для развития программного обеспечения для всех kx-совместимых звуковых плат. Наш девиз: расширять потенциал экспоненциально (Expanding the Potential Exponentially)."

Полную информацию о kx ищи на официальном сайте проекта www.kxproject.com. Там же ты сможешь и материально поддержать команду kx-проекта.

Список поддерживаемых карт

Kx-совместимые звуковые платы включают все EMU10k1 и EMU10k2 PC платы, изготовленные Creative Technology Ltd. и/или E-mu Systems Inc., в том числе:

• E-mu Audio Production Studio (APS) платы;
• модели материнских плат с 10k1 чипами (M002, M003 и другие);
• PCI256 (CT4890, CT4891 и CT4893) и PCI512 (CT4820 и SB0150) включая OEM модели (CT4790);
• оригинальные Live! (CT4620) и Live! Value платы (CT4670);
• Live! X-Gamer, Live! MP3+, Live! Player 1024, Live! Platinum платы (CT4760) и value платы (CT4780);
• Live! X-Gamer 5.1, Live! MP3+ 5.1, Live! Player 5.1, Live! Platinum 5.1, Live! Digital Entertainment 5.1 платы (SB0060, SB0100, SB0102, SB0220, SB0222, SB0103 и SB0105) и Value 5.1 (SB0101);
• универсальные и заказные OEM Live платы (CT4830, CT4831, CT4832, CT4850, CT4870, CT4871 и CT4872);
• серия Audigy включая Audigy MP3+, X-Gamer, Platinum и OEM платы (CT0070, CT0072, SB0090 и SB0092);
• платы Audigy2, Audigy2 Platinum и Platinum Ex (SB0240,SB0280,SB0320).

Поддержка серий Audigy2 ZS пока носит экспериментальный характер.

Известные ошибки и недоработки драйвера

И на старуху бывает проруха. Безусловно, kx-драйвер обладает множеством плюсов и по ряду параметров оставляет в хвосте практически все родные драйвера для kx-совместимых карт. Но, к сожалению, на сегодняшний день найдено решение еще не всех проблем и kx пока не догоняет родной софт по некоторым пунктам. Ниже перечислены некоторые известные на сегодняшний день недоработки и глюки kx-драйвера:

• EAX/EAX2.0/EAX3.0 поддерживаются не полностью;
• нет поддержки DirectSound3D (только 2D-эмуляция);
• громкость MIDI-синтезатора не меняется в масштабе реального времени;
• если у тебя ACPI-система, то, возможно, придется отключить ее - обратись к ACPI руководству за подробностями;
• максимальный размер одного сэмпла для SoundFonts может быть ограничен параметрами системной памяти;
• настройки уровней, фаз и т.д. не могут быть оптимизированы для редких версий AC97 кодека;
• SB006x / SB010x платы имеют проблему с отображением ASIO входов и выходов, которую нельзя устранить (аппаратная проблема);
• SB020x платы (Dell OEM SB Live!) базируются на других EMU10k1 чипах, которые в настоящее время не поддерживаются;
• может потребоваться специальная настройка параметров панели управления для систем Win2k (обратись к руководству по инсталляции);
• могут быть фантомные фэйдеры управления CD-Audio и Wave в микшере Windows;
• некоторые TV-тюнер программы (например, от ATI) могут быть несовместимы с kx-драйвером;
• могут быть проблемы при завершении работы.

Но плюсов все равно значительно больше, а баги, будем надеяться, исправят.

Kx-драйвер - WDM (Windows Driver Model) драйвер и разработан для аудиоинтерфейсов на чипе E-mu 10kx.

Kx-драйвер позволяет управлять звуковыми потоками внутри чипа E-mu и взаимодействием со звуковой картой.

В картах SB Live! для фронтальных выходов и каналов центр/сабвуфер используется ЦАП AC97 кодека, а для тылового выхода - I2s кодек.

Архитектура Kx-драйвера позволяет отследить уровень на выходе любого модуля твоей звуковой карты.

Чтобы убрать негативную моду, необходимо определить ее частоту и вырезать при помощи эквалайзера (EQ Peaking).

Официальный сайт проекта KX - www.kxproject.com.

Kx-драйвер обладает кучей плюсов и по ряду параметров уверенно обходит другие драйвера, но есть и некоторые недоработки и глюки.

Предыдущие номера