Для чего нужен спикер

Что такое спикер (speaker)

Купил корпус и в комплекте к нему дали какую-то детальку: на одном конце написано speaker, от него идёт два провода и на конце какая-то круглая штучка с отверстием посередине.
Подскажите, пожалуйста, что это такое и для чего она нужна.

Такая штучка называется — спикер (speaker), это такой маленький динамик (пищалка), который подключается к материнской плате.

При включении компьютера происходит автоматическая проверка оборудования (POST — Power-On Self-Test) до загрузки ОС и, если все в порядке, то слышан одиночный тональный сигнал, если нет — то слышны различные комбинации из длинных и коротких сигналов.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

В зависимости от комбинации сигнала, можно предварительно определить какой элемент компьютера неисправен.

Драйвера под спикер устанавливать не надо.

Подключается спикер к материнской плате очень просто.
Найдите на материнской плате комбинацию штырьков, обозначенную как Speaker или SPKR, на плате это обычно правый нижний угол, обычно в мануале материнской платы имеется картинка.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Их должно быть четыре, к ним и присоедините, при обесточенном компьютере, разъем спикера в любой полярности.

Положительный контакт гнезда обычно соответствует цветному (например, красный) проводу вилки, чёрный и белый провода обычно соответствуют «земле» или отрицательному полюсу, но для спикера это непринципиально.

Источник

Speaker в компьютере и для чего нужен?

Компьютерный спикер это совершенно простая и в то же время полезная вещь в любом компьютере. Представляет он из себя маленький динамик, который издает негромкий писк во время включения компьютера.

Конечно, далеко не у всех он присутствует и без него ваш компьютер будет функционировать ни чуть не хуже чем с ним, но вот когда компьютер перестает включаться или при включении показывает черный экран без надписей, то вот здесь Speaker пригодиться как никогда кстати.

Благодаря ему, а точнее той последовательности сигналов, которую он может выдавать, либо не выдавать вообще можно определить что в компьютере вышло из строя и почему он перестал работать.

Самые распространенные последовательности сигналов спикера:

Некоторые материнские платы имеют встроенный Speaker, но все же большинство из них требуют отдельного подключения этого небольшого, но полезного устройства.

Определить есть ли спикер на вашей материнской плате просто. Если при включении компьютера вы слышите 1 или более коротких либо длинных сигналов, значит он у вас есть. Если компьютер уже не включается и ничего в нем не пищит, значит нужно заглянуть в открытый системный блок. Обычно спикер находится в правой нижней части материнской платы.

Вот так выглядит встроенный в мат. плату Speaker:

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Встроенный компьютерный спикер на материнской плате

А вот так выглядит внешний подключаемый Speaker:

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Внешний компьютерный спикер на материнской плате

Как подключить спикер к материнской плате?

Для начала нужно найти контакты. Обычно они находятся в правом нижнем углу материнской платы возле контактов кнопки включения и подписаны как “Speak” или “SPK”.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Куда подключить спикер к материнской плате

На рисунке выше видно место подключение спикера. Причем слева стоит значок “+”, а справа “-“. Это значит, что красный проводок спикера одевать на контакт со знаком “+”, а черный со знаком “-“.

Если полярность на материнской плате не указана, либо провода на спикере одинакового цвета можете попробовать подключить Speaker сначала одной стороной, потом другой. Почти всегда он будет работать даже не соблюдая полярность.

Источник

Сигналы БИОС. Звуковые короткие и длинные сигналы при включении ПК

Зачем нужен BIOS:

1. При загрузке компьютера он проверяет наличие основного оборудования и его работоспособность. Если «сгорели», к примеру, оперативная память, процессор или иное необходимое для работы ПК устройство, BIOS подаст сигнал особым звуком (для каждого компонента набор сигналов будет разным).

2. BIOS загружает загрузчик, который в свою очередь загружает ОС.

3. BIOS позволяет ОС взаимодействовать с периферийным оборудованием.

4. BIOS позволяет настраивать многие компоненты оборудования, следить за их состоянием, параметрами работы. Там сохраняются сделанные пользователем настройки, например актуальная дата и время, позволяет включать-выключать встроенное в материнскую плату оборудование. Для определения вида BIOS я рекомендую посмотреть на момент загрузки, обычно в верхней левой части экрана есть информация о производителе и версии BIOS, либо зайти в настройки BIOS, как правило нажимая несколько раз на клавишу Delete после включения ПК.

IBM BIOS.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Последовательность звуковых сигналовОписание ошибки Bios
1 короткийУспешный POST
1 сигнал и пустой экранНеисправна видеосистема
2 короткихНе подключен монитор
3 длинныхНеисправна материнская плата (ошибка контроллера клавиатуры)
1 длинный 1 короткийНеисправна материнская плата
1 длинный 2 короткихНеисправна видеосистема (Mono/CGA)
1 длинный 3 короткихНеисправна видеосистема (EGA/VGA)
Повторяющийся короткийНеисправности связаны с блоком питания или материнской платой
НепрерывныйПроблемы с блоком питания или материнской платой
ОтсутствуетНеисправны блок питания, материнская плата, или динамик

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Что издает звуковой сигнал БИОС?

В современных компьютерах есть такая вещь, как динамик (Speaker) — в задачи которого входит оповестить пользователя, о состоянии оборудования при включении. Speaker бывает внешний

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер
А бывает и встроенный в материнскую плату

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер
При желании его можно отключать на компьютере.

Award BIOS

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Последовательность звуковых сигналовОписание ошибки
1 короткийУспешный POST
2 короткихОбнаружены незначительные ошибки. На экране монитора появляется предложение войти в программу CMOS Setup Utility и исправить ситуацию. Проверьте надежность крепления шлейфов в разъемах жесткого диска и материнской платы.
3 длинныхОшибка контроллера клавиатуры
1 короткий 1 длинныйОшибка оперативной памяти (RAM)
1 длинный 2 короткихОшибка видеокарты
1 длинный 3 короткихОшибка видеопамяти
1 длинный 9 короткихОшибка при чтении из ПЗУ
Повторяющийся короткийПроблемы с блоком питания; Проблемы с ОЗУ
Повторяющийся длинныйПроблемы с ОЗУ
Повторяющаяся высокая-низкая частотаПроблемы с CPU
НепрерывныйПроблемы с блоком питания

Не пищит БИОС при включении ПК

Довольно часто бывает и такое, что при включении ПК БИОС не пищит вообще никак. Почему? Зависит от конкретной ситуации. Чтобы быть в теме, для начала вам потребуется узнать, что такое спикер и зачем он нужен.

Что такое спикер материнской платы?

Спикер материнской платы – это миниатюрный высокочастотный динамик, предупреждающий пользователя о неисправностях в работе вашего компьютера еще до его включения. Другими словами, спикер – это средство вывода информации о состоянии компьютера. Еще, спикер — это устройство, которое выдает звуковые сигналы БИОС!

Вот как выглядит спикер на материнской плате. Именно он помогает издавать сигналы БИОС!

Некоторые причины, из-за которых ПК может не пищать при запуске

Часто бывает, что производители бюджетных компьютеров (да и не только бюджетных) либо забывают установить спикер на материнскую плату, либо умышленно экономят на этой запчасти. Соответственно, БИОС не пищит, потому что просто пищать нечему. Если вам срочно нужно продиагностировать неисправность вашего компьютера, вы можете просто позаимствовать спикер у своего друга на денек. Благо вытащить и вставить его не составит вам никакого труда.

Еще одна причина, почему вы можете не слышать звуковых сигналов БИОС при включении компьютера это то, что вы его случайно задели или дернули, и он просто немного отсоединился. В таком случае вставьте его плотнее и все у вас запищит. Бывают, кстати говоря, и такие материнские платы, в которых спикер и вовсе не отсоединяется.

На ноутбуках БИОС не пищит, потому что спикер на них не ставят по эстетическим соображениям. Представьте, если бы при каждом включении ноутбука он выдавал вам характерный, высокочастотный сигнал. Это раздражительно.

Особенно, если жена уже заснула, а ты решил поиграть в танки тайком, включаешь ноутбук, а тут на тебе БИИИИИИП. Жена тут же проснулась и ввалила тебе звездюлей. В общем, на ноутбуке спикер не так актуален.

Хотя некоторые ноутбуки могут выдавать аналогичные звуковые сигналы через внешние динамики и даже через наушники. Все, кто с этим сталкивается, пытаются скорее избавиться от этого писка (пиписка) любыми способами.

Куда и как подключить спикер на материнской плате?

Это вам пригодится знать, если вы все-таки решили позаимствовать недостающий спикер у друга или купить его. Когда вы вынимали спикер из материнской платы друга, то должны были обратить внимание, что место его подключения обозначено характерными надписями, чаще всего там фигурирует Speaker или spk или spkr. Полярность для спикера значения не имеет, так что подключить спикер вы сможете безошибочно.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Несколько примеров материнских плат с обозначенными местами для подключения спикера.

AMI BIOS

Последовательность звуковых сигналовОписание ошибки
1 короткийОшибок не обнаружено, ПК исправен
2 короткихОшибка чётности RAM или вы забыли выключить сканер или принтер
3 короткихОшибка в первых 64 КБ RAM
4 короткихНеисправность системного таймера
5 короткихПроблемы с процессором
6 короткихОшибка инициализации контроллера клавиатуры
7 короткихПроблемы с материнской платой
8 короткихОшибка памяти видеокарты
9 короткихКонтрольная сумма BIOS неверна
10 короткихОшибка записи в CMOS
11 короткихОшибка кэша, расположенного на системной плате
1 длинный 1 короткийПроблемы с блоком питания
1 длинный 2 короткихОшибка видеокарты (Mono-CGA)
1 длинный 3 короткихОшибка видеокарты (EGA-VGA)
1 длинный 4 короткихОтсутствие видеокарты
1 длинный 8 короткихПроблемы с видеокартой или не подключён монитор
3 длинныхОперативная память — тест чтения/записи завершен с ошибкой. Переустановите память или замените исправным модулем.
Отсутствует и пустой экранНеисправен процессор. Возможно изогнута(сломана) контактная ножка процессора. Проверьте процессор.
Непрерывный звуковой сигналНеисправность блока питания либо перегрев компьютера

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Дополнительные методы устранения проблем при звуковых сигналах BIOS

Выполните следующие шаги, чтобы устранить проблемы со звуковым сигналом.

AST BIOS

Последовательность звуковых сигналовОписание ошибки
1 короткийОшибка при проверке регистров процессора. Неисправность процессора
2 короткихОшибка буфера клавиатурного контроллера. Неисправность клавиатурного контроллера.
3 короткихОшибка сброса клавиатурного контроллера. Неисправность клавиатурного контроллера или системной платы.
4 короткихОшибка связи с клавиатурой.
5 короткихОшибка клавиатурного ввода.
6 короткихОшибка системной платы.
9 короткихНесовпадение контрольной суммы ПЗУ BIOS. Неисправна микросхема ПЗУ BIOS.
10 короткихОшибка системного таймера. Системная микросхема таймера неисправна.
11 короткихОшибка чипсета.
12 короткихОшибка регистра управления питанием в энергонезависимой памяти.
1 длинныйОшибка контроллера DMA 0. Неисправна микросхема контроллера DMA канала 0.
1 длинный 1 короткийОшибка контроллера DMA 1. Неисправна микросхема контроллера DMA канала 1.
1 длинный 2 короткихОшибка гашения обратного хода кадровой развёртки. Возможно, неисправен видеоадаптер.
1 длинный 3 короткихОшибка в видеопамяти. Неисправна память видеоадаптера.
1 длинный 4 короткихОшибка видеоадаптера. Неисправен видеоадаптер.
1 длинный 5 короткихОшибка памяти 64K.
1 длинный 6 короткихНе удалось загрузить векторы прерываний. BIOS не смог загрузить векторы прерываний в память
1 длинный 7 короткихНе удалось инициализировать видеооборудование.
1 длинный 8 короткихОшибка видеопамяти.

Таблица сигналов Phoenix BIOS

Данный производитель использует beep-коды формата: сигнал-пауза-сигнал.

На заметку! Например, 1-1-2: сигнал-пауза-сигнал-пауза-два сигнала.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер
Звуковые сигналы версии Phoenix-AwardBIOS

Дополнение! DMA – механизм прямого доступа к ОЗУ со стороны периферийных устройств системы. Требуется для ускорения работы ЦП и системы в целом. Ошибки каналов DMA могут появляться, если есть соответствующие трудности с периферийными устройствами.

Compaq BIOS

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

ЗвукиОписание
1 короткийОшибок нет. Нормальная загрузка системы.
1 длинный 1 короткийОшибка контрольной суммы памяти CMOS BIOS. Возможно сел аккумулятор ROM.
2 короткихГлобальная ошибка.
1 длинный 2 короткихОшибка инициализации видеокарты. Проверьте правильность установки видеокарты.
7 сигналовНеисправность видеокарты AGP. Проверьте правильность установки.
1 длинный постоянныйОшибка оперативной памяти, попробуйте перезагрузиться.
1 короткий 2 длинныхНеисправность оперативной памяти. Перезагрузитесь через Reset.

Почему так происходит

Когда ПК издает короткие и длинные пищащие звуки и не включается, значит вышла из строя или барахлит одна из комплектующих. Также, но реже, писк может означать проблему в работе программного обеспечения. Чаще всего из строя выходят:

Сами звуки издает небольшой динамик, который прикреплен к материнской карте, если у вас его нет, то его несложно подсоединить самостоятельно. Динамик продается в любом компьютерном магазине и стоит копейки.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Quadtel BIOS

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Последовательность звуковых сигналовОписание ошибки
1 короткийОшибок не обнаружено, ПК исправен
2 короткихCMOS RAM повреждена. Заменить IC если это возможно
1 длинный 2 короткихОшибка видеоадаптера. Неисправен видеоадаптер. Переустановите или замените адаптер
1 длинный 3 короткихОдин или несколько из периферийных контроллеров неисправен. Замените контроллеры и проведите повторное тестирование

Далее: Beep-коды представлены последовательностью звуковых сигналов. Например, 1-1-2 означает 1 звуковой сигнал, пауза, 1 звуковой сигнал, пауза, и 2 звуковых сигнала.

Что делать, если слышен писк из ПК

При возникновении неполадок, сопровождающихся звуковыми сигналами, для их дальнейшей диагностики нужно сделать следующее.

Например, компьютер при включении быстро пикает три раза подряд — получается три коротких сигнала. Открываем боковую крышку системника и внимательно смотрим маркировку на материнской плате. Видим Gigabyte GA–970A‑DS3P. Далее ищем информацию по этой модели и выясняем, что в ней используется BIOS от American Megatrends, то есть AMI. Находим в соответствующем разделе наш код и узнаём, что неполадки вызваны ошибкой оперативной памяти.

Dell BIOS

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Последовательность звуковых сигналовОписание ошибки
1-2Не подключена видеокарта
1-2-2-3Ошибка контрольной суммы ПЗУ BIOS
1-3-1-1Ошибка обновления DRAM
1-3-1-3Ошибка клавиатуры 8742
1-3-3-1Неисправна память
1-3-4-1Ошибка ОЗУ на линии xxx
1-3-4-3Ошибка ОЗУ на младшем бите xxx
1-4-1-1Ошибка ОЗУ на старшем бите xxx

Как узнать производителя BIOS

Перед тем как искать расшифровку звуков компьютера, необходимо выяснить производителя BIOS, поскольку звуковые сигналы у них существенно отличаются.

2.1. Способ 1

Произвести «идентификацию» можно различными способами, самый простой – посмотреть на экран в момент загрузки

. Вверху обычно указан производитель и версия БИОСа. Чтобы успеть зафиксировать этот момент,
нажмите на клавиатуре клавишу Pause
. Если вместо необходимой информации вы видите лишь заставку производителя материнской платы,
нажмите Tab
.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Два самых популярных производителя БИОС — AWARD и AMI

2.2. Способ 2

. О том, как это сделать, я подробно писал здесь. Просмотрите разделы и найдите пункт – System Information. Там должна быть указана текущая версия БИОС. А в нижней (или верхней) части экрана будет указан производитель – American Megatrends Inc. (AMI), AWARD, DELL и т.д.

2.3. Способ 3

Один из самых быстрых способов выяснить производителя БИОС – использовать горячие клавиши Windows+R и в открывшейся строке «Выполнить» ввести команду MSINFO32. Таким образом будет запущена утилита «Сведения о системе»

, с помощью которой можно получить всю информацию об аппаратной конфигурации компьютера.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Запуск утилиты «Сведения о системе»

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Узнать производителя БИОС можно через «Сведения о системе»

2.4. Способ 4

Использовать сторонние программы, о них подробно было рассказано в этой статье. Чаще всего используют CPU-Z, она абсолютно бесплатна и очень проста (скачать можно на официальном сайте). После запуска программы, перейдите во вкладку «Плата» и в разделе BIOS вы увидите всю информацию о производителе:

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Как узнать производителя БИОС с помощью CPU-Z

Источник

На что способен PC Speaker

Известный теперь как «системный динамик», а то и просто «пищалка», PC Speaker появился на свет в 1981 году вместе с первым персональным компьютером IBM. Наследник нескольких поколений больших компьютеров для серьёзных дел, он с рождения был предназначен лишь для подачи простейших системных сигналов, и не мог достойно проявить себя в озвучивании главенствующих на домашнем рынке развлекательных программ. Сильно уступая звуковым чипам специализированных игровых систем, пропадая в тени вскоре появившихся продвинутых звуковых карт, он поддерживался многими разработчиками по остаточному принципу — как опция, выдающая хоть какой-нибудь звук при отсутствии лучших альтернатив. За нечастыми исключениями, через спикер проигрывались грубо упрощённые, полностью одноголосые версии мелодий, изначально сочинённых для гораздо более мощных устройств.

Музыкальный альбом «System Beeps» написан для PC Speaker с использованием той же базовой техники из старых игр, и согласно типичной формуле ретро-компьютерного около-демосценового творчества призван раскрыть многие годы оставшийся неисследованным потенциал этого простейшего звукового устройства. Собственно послушать результат и составить своё мнение об успешности данного мероприятия можно на Bandcamp или в видео ниже, а дальнейший текст углубляется в устройство спикера, историю проекта и способы достижения подобного результата для тех, кто хочет знать больше.

Устройство PC Speaker

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикерТехнически спикер представляет собой небольшой динамик или пьезоизлучатель, напрямую управляемый один из каналов системного таймера 8253, делящего входную тактовую частоту 1.19 МГц на задаваемое программой 16-битное значение. Для получения звука используется режим счёта, при котором таймер выдаёт меандр, то есть квадратную волну. Это небольшой, но всё же шаг вперёд по сравнению со звуком более ранних или бюджетных компьютеров типа Apple II и ZX Spectrum, где динамик подключался просто к однобитному порту ввода-вывода, а генерацией звука обязан был заниматься процессор. Использование канала таймера позволяет процессору просто выбрать нужную высоту звука и продолжать заниматься другими делами. Однако, процессор может программно синтезировать разнообразные по характеру звуки и настоящее многоголосие. PC Speaker же не может звучать громче или тише, мягче или ярче. Всё, на что он способен без постоянного вмешательства процессора — пищать или не пищать с заданной высотой звука одним и тем же неизменным тембром.
Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер
При проигрывании звуковых эффектов или музыки процессор обновляет состояние спикера — включает-выключает звук и изменяет его высоту — через некоторые промежутки времени. Как правило, эти изменения происходят в прерывании от нулевого канала того же системного таймера. Стандартно это 18.2 Гц, но игры нередко меняют это значение в сторону увеличения, в диапазоне от 30 до 200 гц, в зависимости от игры.

Эффективный диапазон доступных спикеру частот составляет примерно 100..2000 герц. Хотя можно задавать и другие частоты, за пределами указанного диапазона начинаются разнообразные проблемы. Во-первых, используемые динамики сами по себе плохо воспроизводят эти частоты. Во-вторых, выше 2000 гц начинается заметное отклонение возможных частот от частотами нот, а когда частота звука опускается ниже частоты обновления состояния спикера, обновления начинают срабатывать с запозданием — таймер не обновляет делитель частоты до тех пор, пока не закончится период счёта с предыдущим делителем.

Одноголосое многоголосие

Так как спикер способен воспроизводить только один звуковой канал или «голос», то есть только одну частоту в один момент времени, а для музыкальных целей этого очень мало, программисты и авторы музыки изыскивали способы получить мнимое или настоящее многоголосие. Можно выделить три основных подхода.

В первом подходе спикер генерирует звук как обычно, проигрыватель музыки обновляет частоту звука по таймеру с некоторой частотой и почти не нагружает процессор. Но при этом одновременно проигрываются два-три виртуальных канала с разными партиями, а значения частоты и включения-выключения звука по очереди выводятся с них на реальный спикер в каждом обновлении. Например, при двух каналах в первом обновлении выводится звук с первого виртуального канала, а в следующем — со второго. Подобным образом реализована полифония в играх Lotus III и Xenon 2. Так как зачастую один виртуальный канал играет партию баса, а другой мелодию, и эти партии имеют паузы, получается чередование либо далеко отстоящих друг от друга нот, либо чередование ноты и тишины, что приводит к постоянному треску, неприятному для уха. Уменьшить его можно за счёт отказа от пауз в партиях, как в Golden Axe, что существенно ухудшает выразительные средства (паузы в музыке важны настолько же, насколько важны ноты), либо за счёт отключения чередования каналов в моменты, когда в одном из них пауза, что даёт более чистое звучание одиночных нот, как в Stunts.

Второй подход можно наблюдать в играх Lucas Art, в которых качеству спикерных версий музыкального сопровождения традиционно уделялось больше внимания. Как правило в них звучит преимущественно одноголосая мелодия с редкими вставками разнесённых по времени басовых и ритмических элементов, прерываемая очень короткими и отрывистыми звуками партии второго, вспомогательного канала, например арпеджио или ударными. Иначе говоря, каналы чередуются не постоянно, а только в короткие моменты времени, когда второй голос заглушает первый. Примеры можно слышать в играх Monkey Island, Loom, Indiana Jones, и пожалуй самый продвинутый вариант аранжировки в Zak McKracken and the Alien Mindbenders. Это создаёт более убедительную и приятную для слуха иллюзию полифонии, хотя и довольно ограниченную.

В третьем подходе спикер не генерирует звук сам по себе, а используется как ЦАП, через который воспроизводится программно синтезируемый процессором звук или оцифровки. Этот процесс требует значительных вычислительных ресурсов, практически полностью загружая работой обычный 8086, поэтому метод обрёл популярность с распространением 80386. Качество проигрываемого таким образом звука невысоко и объективно уступает даже простейшему самодельному Covox из горсти резисторов, но на тот момент это было впечатляющим достижением, на одну из реализаций которого, RealSound, даже был оформлен патент и велось сублицензирование технологии.

Превращение спикера в ЦАП может быть выполнено простым включением-выключением звука при запрещённом счёте, что даёт простейший 1-битный ЦАП, либо использованием звукового канала таймера для генерации коротких импульсов различной длины на задаваемой системным таймером частоте (ШИМ), что превращает его в более качественный 6-битный ЦАП. Первый вариант можно слышать в многоканальной музыке в играх Fantasy World Dizzy и Hard Drivin’, второй чаще применялся для воспроизведения музыки на основе сэмплов, например, в Pinball Dreams. Также он использовался в таких занимательных проектах прошлого, как TEMU и VSB — программных эмуляторах трёхканального звукового чипа Tandy и цифровой части Sound Blaster, позволяющих в отсутствие этих устройств выводить предназначенный им звук через спикер (требуется 386SX и выше).

Альбом и история создания

Изначально плана делать именно музыкальный альбом у меня не было. Был творческий поиск аудиовизуального образа для проекта игры со стилизацией под псевдографические игры эпохи XT, и для максимального аутентичного образа возникла идея написать не просто стилизацию, а музыку, действительно возможную на PC Speaker, следующую классической музыкальной формуле 8-битных игр — зацикленные треки продолжительностью около минуты. Использовать цифровой звук или программный синтез мне не хотелось, так как результат едва ли соответствовал бы духу эпохи, и не обладал бы особым характером. Одноголосые же мелодии были предметом моего интереса со времён ZX Spectrum и знакомства с играми Ping Pong, Stardust, Score 3020. И раз уж выдался такой случай, захотелось попробовать написать именно одноголосую музыку, но получить какой-то необычный результат за счёт аранжировки — заманчивый вызов для композитора.

Работа над музыкой увлекла даже больше, чем работа над игрой. В процессе горения идеей был разработан и опубликован VSTi плагин PCSPE, сделано несколько набросков мелодий и пробных кавер-версий старых треков, чтобы развить технику работы с одноголосыми аранжировками и найти общие решения по звуку. Позже стало ясно, что результат всё же не соответствует видению игрового проекта, да и сам проект постепенно ушёл в стол. Но музыкальный материал остался, а услышанный потенциал наводил на мысль, что было бы неплохо по-быстрому оформить его в виде небольшого отдельного сборника мелодий для MS-DOS, хотя бы в качестве демонстрации возможностей плагина.

По-быстрому не получилось, дело затянулось, несколько треков переросло в несколько десятков, сборник случайных мелодий эволюционировал в тематический альбом, планы менялись, сроки сдвигались. В итоге завершение задумки заняло полтора года, с июля 2017 до января 2019 года. За это время я успел сделать AONDEMO и написать для него трек (звуковое железо АОН практически повторяет PC Speaker), а также поучаствовать в разработке звукового кода и утилит для игры Planet X3, куда в качестве титульного трека также вошёл самый первый написанный для сборника трек.

Завершение проекта постоянно откладывалось, в него добавлялись всё новые и новые треки, пока все исходные идеи и наброски не были полностью исчерпаны. В конечном виде альбом включил 23 трека, разделённых на три группы.

Сторона A содержит 16 основных треков, более-менее связанных общей темой и звучанием. По большей части они были сочинены специально для альбома, с нуля или на основе старого материала, который хорошо подошёл для одноголосой аранжировки. Принцип отбора в эту группу был в оригинальности и более удачной, как мне показалось, аранжировке в выбранных ограничениях, по сравнению с прочими треками.

Сторона B включила 6 треков, предположительно менее удачных, которые являлись кавер-версиями моих старых работ для других платформ, или были основаны на более-менее проработанном старом материале, изначально предполагавшем совсем другие форматы — от XM-модуля до поп-панк песни. Сюда же был включён трек, уже засветившийся в Planet X3.

Сторона X включила трек из AONDEMO с минимальными изменениями. Такое отделение сделано в качестве шутки юмора.

Сам альбом выполнен в виде программы-проигрывателя для MS-DOS 3.3 и выше, которая запустится на IBM PC XT при наличии хотя бы 256КБ ОЗУ и видеоадаптера CGA. Так как оригинальная карта CGA подвержена так называемому «снегу», визуальному артефакту при попытке обновления экрана во время хода луча по растру, программа представлена в двух версиях — sbx.com без эффекта анализатора спектра, но и без снега, и sb.com с таковым эффектом. Для более плавной отрисовки анализатора желательно иметь процессор помощнее. Разумеется, боле современные компьютеры также сгодятся, например, с загрузкой FreeDOS с USB, равно как и эмуляция DosBox.

Музыкальная составляющая

В альбоме не применяется никаких программных трюков, типа синтеза звука силами процессора и использования спикера в качестве ЦАП. Технология самая традиционная — генерируемая системным таймером строго монофоническая квадратная волна, с обновлением высоты звука с относительно большой, но не из ряда вон выходящей частотой 120 Гц, что вполне по силам классическому XT и оставляет достаточно процессорного времени для выполнения других задач, помимо проигрывания музыки.

Весь секрет в особом подходе к написанию мелодий и аранжировок. Здесь очень помог предшествующий опыт в разных смежных областях — опыт написания классического чиптюна для звуковых чипов прошлого, в котором часто приходится совмещать несколько партий в одном канале методом чередования и наложения; опыт разработки звуковых движков для игр на старых компьютерах, где звуковые эффекты заимствуют каналы у музыки, заглушая её; а также опыт сочинения оригинальной музыки для дисковода. Как выяснилось позже, по сути я развивал подход к спикерной музыке, применявшийся Lucas Art, хотя на момент начала работы слышал только тему из Monkey Island.

Одна из интересных проблем, которую понадобилось решить практически в начале работы — инструменты ударных и перкуссии. В чиптюне они как правило делаются с применением шумового канала, но возможности проигрывать шум на спикере при частоте обновления порядка десятков-сотен герц нет.
Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер
Бас-бочка и томы неплохо получаются и без шума, в виде простых слайдов вниз с разной скоростью и длительностью — бочка побыстрее и покороче от низкой ноты, томы помедленнее и подлиннее от более высоких нот. А вот главный ударный инструмент, малый (рабочий) барабан, в виде простого слайда звучит неубедительно и не прорезает загруженный другими элементами микс. Здесь сработал трюк, часто встречающийся в имитации рабочего барабана на SID и AY-3-8910 — кратковременное выключение звука в начале слайда, создающее эффект дроби. Это вносит в звучание достаточное отличие от других перкуссионных инструментов, а также улучшает заметность барабана в миксе. Особенно это проявляется в связке со свойственными реальному спикеру резонансами.

По причине отсутствия шума пришлось отказаться от любых хэтов. Для более разнообразного и интересного звучания инструменты ударных различаются между треками. Где-то они протяжённее, где-то отрывистее, звучат выше или ниже, иногда присутствуют дополнительные элементы.

В процессе работы над музыкой были выработаны универсальные приёмы, пригодные для написания одноголосых аранжировок для любых монофонических устройств, не имеющих управления громкостью, будь то музыкальная открытка, ЧПУ станок или катушка Тесла. Среди них:

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Техническая составляющая

Другой ключевой момент в работе над альбомом — применение современных инструментов, делающих её значительно более комфортной и эффективной. Это привычная мне современная цифровая студия Reaper (программа, аналогичная FL Studio, Cubase и подобным) и набор самостоятельно разработанных VST-плагинов.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер

Подобный подход является экспериментальным, совершенно нетрадиционным для создания «тру-чиптюна», то есть музыки, предназначенной для воспроизведения на настоящем устройстве — обычно для этого применяются специальные программы-трекеры либо ручное набивание музыкальных данных. Разумеется, тот же самый результат можно получить и такими, более классическими средствами (что и было сделано для Planet X3), но это требует больше усилий и регулярного отвлечения от творческого процесса на чисто технические моменты.

Для чего нужен спикер. Смотреть фото Для чего нужен спикер. Смотреть картинку Для чего нужен спикер. Картинка про Для чего нужен спикер. Фото Для чего нужен спикер
Специально для создания спикерной музыки был разработан VSTi плагин PCSPE. Он эмулирует железо PC Speaker, позволяя сразу слышать близкий к реальному результат, а также реализует систему чиптюновых инструментов, подобные тем, что используются в трекерах для различных звуковых чипов. Огибающие виртуальной громкости (приоритета), арпеджио и изменения высоты звука задаются в виде строк текста с очень простым форматом, напоминающим язык музыкального программирования MML (родственник строк букв в операторе PLAY в BASIC). С помощью этих огибающих можно задавать, например, различные звуки ударных инструментов, или солирующий инструмент с постепенно нарастающим вибрато.

Но главной задачей плагина является автоматическое сведение нескольких входных MIDI-дорожек с разными партиями в конечный монофонический трек. Упомянутая виртуальная громкость инструментов является основой системы приоритетов. В один момент времени (период обновления состояния спикера) всегда звучит только инструмент с наибольшей текущей громкостью. Например, инструмент баса имеет громкость 2, мелодии — 6, а инструменты ударных имеют громкость 8 — значит, ноты мелодии будет заглушать ноты баса, а ударные будут заглушать и то и другое. Таким образом несколько одновременно звучащих музыкальных партий сводится в один канал спикера.

Плагин имеет функцию экспорта для дальнейшего использования музыки в реальных программах. Используется принцип лога: плагин всегда знает, какая частота выдаётся на эмулируемый спикер в каждый момент времени, и сколько времени проходит между её изменениями. При включении функции экспорта и проигрывании трека от начала до конца эти данные в реальном времени записываются в файл выбранного формата. Далее для воспроизведения музыки достаточно взять эти данные из файла и выводить на реальный спикер с требуемыми задержками.

Типичное чиптюновое арпеджио можно создавать в PCSPE классическим способом, соответствующей огибающей, задающей последовательность смещений в полутонах относительно базовой ноты. Но это требует постоянно переключать инструменты и держать в уме соответствие между инструментами и получаемыми аккордами. Проделывать это в современных DAW довольно неудобно.

Гораздо более удобный способ реализует другой мой VSTi плагин — арпеджиатор ChipArp, специально предназначенный для написания чиптюна и стилизаций. Он автоматически преобразует традиционные полифонические аккорды из входной MIDI-дорожки в арпеджио с заданными параметрами в выходной MIDI-дорожке, причём делает это на лету — можно играть аккорды на MIDI-клавиатуре и сразу же слышать арпеджио. В отличие от арпеджиаторов для современной электронной музыки, постоянно перезапускающих ноту с начала, этот плагин реализует арпеджио в виде питч-бендов относительно самой низкой ноты аккорда. Таким образом, арпеджио не нарушает протяжённое во времени звучание инструментов. Для полноценной работы этого плагина требуется поддержка установки широкого диапазона бендов и мгновенной реакции на бенды в используемом плагине синтезатора, что встречается нечасто, но все мои синтезаторы это поддерживают.

PCSPE и эмуляторы типа DosBox выдают идеализированную квадратную волну, заметно отличающуюся по звучанию от реального устройства. Крохотные системные динамики подвержены сильным резонансам и искажениям АЧХ, подчёркивающим транзиенты, то есть моменты включения и выключения звука или резкой смены частоты. В частности, это делает ударные на реальном спикере гораздо более выраженными в миксе, т.е. «пробивными». Для контроля и обращения подобной особенности на пользу аранжировке использовался бесплатный плагин NadIR и собственноручно записанные импульсы нескольких маленьких динамиков — аналогично тому, как для цифровой записи гитар используют импульсы реальных гитарных кабинетов.

Материалы

Проект был опубликован под открытой лицензией CC-BY, включая саму музыку, исходники плеера и проекты всех треков для Reaper. Таким образом, любой желающий волен делать любые производные продукты, как относительно музыкальной составляющей, так и кода. Все использовавшиеся при разработке инструменты также доступны вместе с исходниками:

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *