Jakou zvukovou kartu pro nahrávání?

To je základní otázka, na kterou se pokusíme odpovědět. Na trhu najdeme velké množství zvukových karet, ty jsou dnes dokonce běžným vybavením základních desek. Obecně se ale tvrdí, že integrované zvukové karty na základní desce mají mizernou kvalitu, takže se pro solidní práci se zvukem doporučuje zakoupit nějakou samostatnou zvukovou kartu. Má toto ale opravdu své opodstatnění? Opravdu jsou tak hrozné? A pokud ano, nestačí si koupit jen levnou zvukovou kartu? Nebo potřebujeme drahou kartu? Pokusme se na tyto otázky odpovědět v našem testu, v kterém najdeme 12 zvukových karet v různé cenové hladině.

Tyto všechny otázky se přímo nabízí, protože člověk stříhající video požaduje od zvukové karty pouze kvalitní A/D a D/A převod. Vše ostatní je pro nás zbytečné. Nechceme hrát hry, nechceme zvuk nijak vylepšovat, požadujeme jen nezkreslený převod. Samozřejmě existuje i několik dalších parametrů, které nás mohou zajímat, ty se ale již spíše týkají softwarového vybavení, kterým se moc zabývat nebudeme.

Test také nebude zaměřen na porovnání konkrétních zvukových karet, protože článek se bude snažit být nadčasový a po roce již stejně uvedené zvukové karty nemusí být k sehnání. Nebudeme vybírat vítěze a nebudeme udělovat ceny, protože to není cílem tohoto testu. Testované karty tedy slouží jako příklad, i tak ale podají určitou vypovídající hodnotu o kvalitě těchto karet a hlavně výrobců a součástek na kartách použitých.

On totiž může být značný rozdíl jak v použitém digitalizačním obvodě, který bývá srdcem celé karty, tak i v součástkách okolo. Odfláknutý vstup karty může z převodníku udělat bzučák a naopak, dobře udělaný vstup může z běžného převodníku pomoci vymáčknout maximum. To samé platí i pro odrušení karty, to je hlavně u interních karet docela zásadní. Špatně provedená karta tak může do signálu přidávat brum, zkreslit zvuk, oříznout některé kmitočty apod. Velký vliv může mít také oddělení převodníků od digitálních obvodů. Co je to zvuk, jak vzniká a co je to digitalizace si můžete přečíst rovněž v našem starším článku Mezi tichem a šumem - komprese zvuku. Tam najdete i informace o tom, jakým způsobem se zvuk komprimuje.

Řekněme si nejprve něco o samotné digitalizaci a problémech, které u ní mohou nastat. Samotný analogový signál je převeden do číselné podoby či naopak (viz zmiňovaný článek), přičemž může dojít k několika chybám. Jednou z nich je injekce šumu a rušení na vstupních obvodech, referenčním napětí a napájení. Tímto vznikne šum, který se projeví na nejnižších bitech zdigitalizovaných dat. V podstatě jde většinou o chybu designu. Další chyba může vznikat v linearitě převodu, která pak zapříčiňuje zkreslení signálu. Další chyby mohou vznikat na vstupních filtrech, které zvlní frekvenční pásmo. Tímto filtrem se zabrání aliasingu, ale použití filtrů vyššího řádu může vytvořit zmíněné zvlnění, které se opět projeví ve zkreslení signálu.

Chyby ale nevznikají jen špatně nastavenými podmínkami, ale z principu celého procesu digitalizace. Zde hraje roli jak vzorkovací frekvence, tak i počet bitů převodníku. Vzorkovací frekvence určuje maximální frekvenci, kterou můžeme digitalizovat. Podle Shannonova teorému je to polovina frekvence vzorkování. U vyšších frekvencí již vzniká zmíněný aliasing - signál bude zcela jiný, než původní, proto je signál na vstupu filtrován. Je třeba ale počítat i s jistým poklesem amplitudy pro frekvence těsně pod maximální frekvencí. Počet bitů převodníku pak určuje kvantizační šum a dynamiku. Ta lze teoreticky spočítat jako 20.log(2ⁿ), pro 16-bitové vzorkování, používané na CD, vychází cca 96dB, pro 24-bitové je cca 144dB. To jsou tedy limity, kterých mohou i zvukové karty maximálně dosáhnout.

Dalším problémem některých digitalizačních čipů je to, že digitalizují vždy při určité pevně dané frekvenci a na jiné frekvence vzorkování se výsledek jen přepočítá. To nemusí být problém, pokud je to provedeno dobře s přepočtem. Jednoduché řešení je jen posunout nejbližší vzorek na nové místo, což ale přináší značné zkreslení. I tento způsob ale lze u zvukových karet najít.

A jak jsme testovali? K tomuto účelu slouží již několik let program RightMark Audio Analyzer (RMAA), který vygeneruje testovací vzorky, pošle je na výstup zvukové karty, zároveň je nahraje a analyzuje. Stačí k tomu krátký propojovací kabel, který zapojíme z výstupu karty na vstup. Zvuková karta samozřejmě musí podporovat full-duplex provoz, což ale dnes splňují téměř všechny. Tento typ testu otestuje zároveň vstup i výstup karty, takže nejde o ideální test. Původně jsem měl v plánu otestovat samostatně vstup i výstup, což se dělá zvolením referenční karty (ideálně té nejkvalitnější) a propojením této karty s testovanou kartou, jenže kombinace některých karet v jednom počítači prostě nefungovala, takže jsem tento test nakonec vypustil.

Testu se zúčastní Line-In vstup, ale podíváme se tu a tam i na mikrofonní vstup, ten bude mít zapnutý i vstupní 20 dB zesilovač, pokud ho karta podporuje. Ne všechny to umí, takže by bylo srovnání mezi kartami neobjektivní, proto ho nebudeme provádět. Získáme tím ale alespoň hrubou představu o tom, jak jsou na tom mikrofonní vstupy. Test pak budeme provádět třikrát, přičemž v úvahu budeme brát ten lepší výsledek. Tři budou také stupně kvality zvuku:

Budou nás zajímat především tyto parametry:

Součástí testu nebudou nadstandardní věci, které některé zvukové karty nabízejí. Ty se většinou týkají her, což pro naše účely není rozhodující. Také nebudeme hodnotit vybavenost karet, i když ji budeme zmiňovat. Například realtime enkodér Dolby Digital nebo DTS pro digitální výstup je určitě pro některé aplikace hodně velké plus, ve výsledku testu ho ale zvažovat nebudeme. Také to, jestli má karta digitální výstup optický nebo koaxiální bude jen informativní. Každý totiž má vědět, co od zvukové karty požaduje a podle toho má vybírat. Pokud se někdo rozhoduje jen podle výsledku nějakého testu, tak s vysokou pravděpodobností určitě udělá špatné závěry, protože sebelepší karta v jedné aplikaci může být naprosto nevhodná pro něco jiného.

A jaké karty budeme testovat? Vezměme to od nejlevnější k nejdražší:

Během testu došlo také k mnoha problémům, které padají na hlavu jak systému Windows, tak i výrobcům karet a ovladačům. Nejčastějším problémem, téměř se dá říci tradičním, je neschopnost odinstalovat dokonale produkt tak, aby po něm nic nezbylo. Že zůstává v registrech mnoho položek je už pomalu folklór, ale že tam zůstávají i nainstalované soubory, to je pomalu do nebe volající. Většinou se odinstaluje jen ovládací panel, ale ovladače zůstanou nainstalovány. Při instalaci nové karty pak může dojít ke konfliktu, který zapříčiňuje v lepším případě nefunkčnost, v horším nestabilitu systému. Prohledávání INF souborů, ruční mazání ovladačů a položek v registrech je tak v podstatě nutností. Některé karty nejde ani nainstalovat najednou, protože mají třeba stejný čip, ale každý potřebuje jinak uzpůsobený ovladač, soubory se ale jmenují stejně. Některé zvukové karty se zase nesnášejí s jinými, přestože mají ovladač jiný.

Za zvláštní pozornost stojí přístup Creative. Ten z mne neznámého důvodu zapisuje něco do MBR (master boot record) disku. Jelikož mám ale nainstalovaný Linux (konkrétně Debian Squeeze), který používá vlastní zavaděč Grub 2, po nainstalování ovladačů do Windows a nutném přebootování počítač nenajel. Řešením bylo přeinstalovat Grub 2 v MBR disku. Jelikož jsem ale již několik let neměl vůbec nutnost použít instalační média Debianu (našel jsem někde jen verzi Etch, kde byl jen Grub 1), musel jsem si na jiném počítači stáhnout instalační médium a pak teprve provést opravu. Původně jsem se tohoto chování instalátoru od Creative docela zděsil, protože první co mne napadlo bylo, že je počítač zavirovaný. Když se ale to samé opakovalo i po přeinstalování Windows (XP), utvrdilo mne to, že problém je na straně Creative.

Co se týče Creative, tak zde také po instalaci zůstanou ovladače, navíc zůstanou i ASIO ovladače. Jelikož ale karta z počítače zmizela, tak při startu jakéhokoliv programu, který hledá ASIO, se objeví hláška, že ASIO ovladač nenašel kartu. Opět muselo přijít na řadu ruční smazání. Tento přístup ve mne zanechal značné rozčarování a docela velkou averzi k výrobkům Creative. Navíc kartu Sound Blaster X-Fi Titanium HD se mi vůbec pod Windows XP nepovedlo rozchodit. Přestože se vše nainstalovalo v pořádku, ve Správci ovladačů bylo vše v pořádku, tak žádný program kartu neviděl, ani mixer z Windows. Jde o velmi novou kartu, na instalačním CD ani nejsou ovladače pro Windows 7. Ty lze stáhnout z webu výrobce, ovšem jsou označeny jako beta. Naštěstí s nimi karta pod Windows 7 (64-bit) fungovala dobře, takže jsem mohl test dokončit.

Takové problémy nebývaly ani s TV kartami, kterých jsem již otestoval mnoho za posledních asi deset let. Spíše mi to připomíná problémy, které bývaly s ISA zvukovými kartami. Tenkrát ale byl na vině hardware a konflikty karet, dnes je na vině pro změnu software.

Test byl proveden pod Windows XP, kvůli problémům s kartou Sound Blaster X-Fi Titanium HD, byla tato otestována pod Windows 7, stejně jako integrovaná zvukovka na desce ASUS M2V, kterou jsem testoval nakonec. Na výsledek testů to nemá samozřejmě vliv, ovládací software je naštěstí stejný pod oběma systémy.

Zde se sluší také připomenout rozdílný přístup samotných Windows XP a Windows 7 k ovládání hlasitosti. Windows XP mají klasický mixer, kde jsou "šoupátka" pro jednotlivé vstupy, pro hlasitost vstupů (nahrávání) a výstupů (přehrávání) zvlášť. Windows 7 mají jen mixer, který ovládá hlavní hlasitost a pak hlasitost jednotlivých programů, které něco přehrávají. Pokud chceme změnit hlasitost jednotlivých výstupů nebo vstupů, musíme do ovládacího panelu zvuků, tam najít příslušný výstup, u něj otevřít vlastnosti, přepnout do záložky Levels a jsme teprve tam. Asi se počítá, že se těmito hlasitostmi nebude hýbat. realita ale bývá jiná, příliš praktické to rozhodně není.

Ale konec řečí, pojďme se podívat na jednotlivé karty, začněme hezky od nejlevnější k nejdražší, tedy jako první je na řadě integrovaná zvukovka na základní desce.