Artículos y Reviews . SONIDO . SB X-FI Xtreme Music

SB X-FI Xtreme Music

Empresa:

Creative Labs

Modelo:

X-Fi Xtreme Music

Autor:

Eagle

Fecha:

30-01-2007

Tecnología:

La Soundblaster X-Fi es un proyecto a largo plazo de Creative, su primer nombre clave fué "Zenith" hace mas de 2 años atras, se trata de un diseño de 51.1 Millones de transistores (mas de 10 veces la cantidad que encontramos en la Audigy2ZS) con una velocidad de operación de 400Mhz, contra los 200Mhz de operacion de una Audigy2 ZS en un proceso de manofactura de 130nm, a continuación, veamos que diferencias principales tiene en comparación con su hermana menor, la Audigy2

	X-FI	Audigy2 ZS (Emu10k25)
Gates Lógicos	1.613.658	200.000
Transistores	51 millones	4.6 millones
Proceso de Manofactura	0.13 micrones	0.18
Velocidad de Clock	400 Mhz	200 Mhz
Capacidad de Procesamiento	10.340 MIPS	430 MIP

Lo primero que llama la atención en esta arquitectura es la cantidad de MIPS (millones de instrucciones por segundo) que dispone la familia X-Fi contra la Audigy2 ZS, esto le permite realmente tener una capacidad de procesamiento grandísima en lo que respecta a audio, sin embargo, en vez de dedicar todo ese poder de procesamiento al audio 3D, Creative decide utilizarlo al SRC (Sample Rate Converter), debido a que esta fue y es una de las funciones mas críticadas a Creative en su serie Audigy2 ZS (recuerden que solo podía procesar audio en el ambiente digital a 48Khz y cualquier señal por debajo de ese nivel introduce distorsión y falta de presición) Creative emplea casi todo el poder de procesamiento en mejorar la conversión de Samples desde su estandar nativo de 48Khz hacia cualquier tipo de audio deseado, con casi una pérdida nula esta vez, de calidad, también se acentúa el hecho de que ahora sí, se soporta de manera total el High Definition Audio, o audio que excede los 48Khz y en formato 24bits, para soportar de manera total el formato de DVD-Audio por ejemplo.

Audio Ring:

La nueva arquitectura de Creative se basa en un sistema al mejor estilo Ring Bus en donde cada función interna del procesador de audio se encuentra conectada de manera centralizada, a este tipo de arquitectura, Creative la denomina Audio Ring.

Las funciones internas que mas capacidad de procesamiento demandan en esta arquitectura son, por orden de importancia, el SRC, el Mixer y luego el DSP, todas las señales que se manejen entre estos distintos puntos de la arquitectura pueden intercambiarse o "rutearse" a cualquier otra parte de la arquitectura mediante un bus basado en la división de tiempo con un máximo de hasta 4096 canales, para manejar muchos efectos en conjunción, digamos, Reverb, Chorus y otras funciones de conversión, la arquitectura utiliza 2Mb de RAM (SDRAM) a modo de memoria compartida, los modelos de mayor gama poseen hasta 64Mb de lo que Creative llama X-RAM con el fin de mejorar aún mas la performance de la arquitectura, ahora, vamos a ver paso a paso cada una de las funciones internas de este Audio Ring, comenzando por el SRC.

El problema del SRC:

Para que una señal se convierta desde digamos 48Khz a 44Khz o visceversa, se debe reconvertir bit a bit sin modificar el "pitch" o "tono" de la misma, a esta capacidad se la llama Sample Rate Conversion y es algo que la serie Audigy tuvo serios problemas, debido a que el chip EMU10K2 solo reconoce un trabajo nativo a 48Khz, la mayor cantidad de problemas los tenía con señales provenientes de CD-Audio (44Khz). Para que la señal tenga la menor pérdida de datos posibles, lo ideal son múltiplos de esta frecuencia y como tal, las mejores formas de convertir audio pasan a ser: 22Khz a 44Khz o bien 96Khz a 48Khz, cualquier situación distinta a esta introduce problemas que son muy complicados de solucionar con el poder de procesamiento de la Audigy de ese momento. Para que se hagan una idea de lo dificil que resulta convertir audio eficazmente, de los 10.000 MIPS que tiene la X-Fi, mas del 70% de su procesamiento se destina al SRC !!.

Función	MIPS	Porcentaje
SRC	7310	70.7%
Mixer	1210	11.7%
Tank	440	4.3%
DSP	1180	11.4%
Filter	200	1.9%

Como pueden apreciar, de todas las funciones que dispone el procesador internamente, la que mas porcentaje se lleva es la del SRC, de esta forma, Creative asegura que todo el audio se moverá a traves del Chip con absoluta transparencia sin pérdidas de calidad, haciendo de este chip una buena solución para procesar Audio en el ámbito semi-profesional.

Tank Engine:

Este es un engine digital de línea para manejar todas las funciones de Reverb y Chorus, entre otras aplicaciones, su funcion es la de manejar las siguientes tareas de audio en el X-Fi:

• Reverb
• Chorus
• Inter-Aura Time Delay
• Reflections

Así que como pueden observar, el Tank es el encargado de manejar casi todas las funciones que encontramos en EAX y OpenAL que se refieren a efectos de Reverb dentro del Engine, la cantidad de procesamiento destinada a estas funciones es de 400 MIPS que equivale casi al total de MIPS que dispone la Audigy2 ZS, recuerden que cualquier función de Reverb o combinación de efectos que la placa no pueda manejar de manera eficiente se pasa directamente al CPU, es por esto que es vital la efectividad en este terreno, sobre todo cuando se manejan escenarios de EAX o OpenAL con muchos efectos activos al mismo tiempo.

Mixer Engine:

El Mixer es el encargado de sumar, restar y redireccionar todas las voces de sonido que se mueven por el Engine, recuerden que eran 4096 en todo el Audio Ring, también es el encargado de mezclar las voces del equalizador, efectos del procesador y Reverb, este Engine dispone de 1210 MIPS de capacidad de procesamiento dedicado a la mezcla.

Filter Engine:

El Engine de Filtro es el encargado de proveer filtros digitales para todos los efectos de posicionamiento de sonido, modelación de ambiente (EAX), su capacidad de procesamiento es una de las menores en todo el Audio Ring con tan solo 200 MIPS.

DSP Engine:

Este DSP Creative lo denomina Quartet DSP debido a que puede manera 4 instrucciones SIMD de manera simultanea (Single Instruction Multiple Data) su función es la de realizar cálculos en el ámbito de instrucciones fijas y de punto flotante con la misión de manejar el dominio de frecuencia y tiempo del sonido. Que diantres son dominio de Frecuencia y Tiempo, en inglés esto viene de "Frecuency Domain y Time Domain" que son los dos principales dominios de procesamiento de Audio, el Time Domain es el dominio encargado de manejar las alteraciones que se realizan a una señal para modificar su comienzo (attack-decay) y así generar efectos de Reverb por ejemplo, alterando la forma en que se percibe y generando efectos de un cuarto pequeño o un gran hall, el Time Domain es el dominio en el cual se altera la percepción del sonido mediante filtros, tales como equalizadores, algoritmos de posicionamiento 3D del sonido o bien equalizadores paramétricos en donde la señal se modifica en su espectro de frecuencia.

La mayor cantidad de efectos utilizados en Gaming, como se habrán imaginado es del Time Domain, alterando la forma en que percibimos el sonido mediante efectos conocidos en EAX a estas alturas, para todos los efectos que el DSP Engine maneja, Creative usa un cálculo de FFT (Fast Fourier Transform).

OpenAL:

Para finalizar la parte técnica, me gustaría aclarar, que el estandar OpenAL fué incialmente impulsado por Creative, como su nombre lo indica, es un estandar de código abierto lo cual implica que puede ser implementado en cualquier tipo de placa de sonido o solución de sonido, las ventajas de OpenAL por sobre DirectSound 3D se harán evidentes para cuando el Windows Vista sea de uso masivo, ya que el nuevo sistema operativo de Microsoft no permitirá utilizar DirectSound3D, ya que carece totalmente de aceleración por hardware de este estandar, las razones por las cuales se eliminó el soporte de DS3D en Vista dadas por los reiterados problemas que el DS produjo a lo largo de los años y su incapacidad de poder manejar los recursos, debido a que Vista emplea un tipo de control total sobre el Hardware, no permitiendo que ninguna aplicación tenga acceso directo al mismo, de ahora en mas, el estandar de Audio via-Hardware se manejará estrictamente mediante OpenAL, es por esto, que ahora, este nuevo estandar que apenas vió la luz en Windows XP y que mas y mas fabricantes y diseñadores comienzan a usar, será escencial si se pretende tener aceleración de Hardware en sonido bajo Vista. El OpenAL funciona de manera idéntica al DirectSound en muchos aspectos, pero su concepción de código abierto le permite poder compartir su código con Linux, que dispone actualmente de soporte total de OpenAL en sus drivers, por lo tanto, el doble beneficio se hace evidente. Este estandar es el que se usará de ahora en mas.

El OpenAL acepta todo el mismo juego de instrucciones que permite declarar efectos de Reverb similares a los encontrados en EAX desde 1 al 5 (la versión 5 es la que dispone la X-Fi actualmente) por lo tanto, tanto el DirectSound como el EAX pasarán a la historia, ambos unificados por OpenAL. Por supuesto, la X-Fi, siendo el mayor miembro de hardware de Creative, tiene soporte total via-hardware de OpenAL, otros dispositivos como Realtek, brindan soporte OpenAL mediante el interprete de OpenAL gratuito que Creative provee, pero su soporte se da mediante un código de llamadas a DirectSound que se traducen luego a OpenAL y no es la mejor solución para este tipo de dispositivos.

Modos de operación:

Debido a la masiva cantidad de recursos y poder de procesamiento, la placa consta de 3 Modos principales de operación, intercambiables mediante el software incluído que son:

• Audio Creation Mode
• Entertainment Mode

• Gaming Mode

Acorde al modo de selección, se hará mayor incapié en ciertas partes del Audio Ring y ciertas porciones del Engine se modificarán acorde a las necesidades del tipo de modo elegido, por ejemplo, donde se selecciona el modo Gaming, se hará incapié en la performance del Filter y Tank Engine para permitir una implementación de EAX y OpenAL con total transparencia sin recargar al host en ningun momento, mientras que en el modo de Audio Creation se hace incapié casi de manera absoluta en el SCR y Filter para llevar al máximo posible la calidad de Grabación, Reproducción y Mezcla, para todos los propositos, esto es como si tuvieramos 3 placas distintas de sonido en 1, gracias a las inmensas capacidades de procesamiento disponibles.

Especificaciones Técnicas:

La familia X-Fi se divide en varios productos, así que vamos a enumerarlos por orden de llegada:

• SoundBlaster X-Fi Xtreme Audio
• SoundBlaster X-Fi Xtreme Gamer
• SoundBlaster X-Fi Xtreme Music
  
• SoundBlaster X-Fi Platinum
  
• SoundBlaster X-Fi Xtreme Gamer Fatal1ty Professional
  
• SoundBlaster X-Fi Fatal1ty
• SoundBlaster X-Fi Elite Pro

Parece que fueran a simple vista una enorme cantidad de productos distintos, pero en escencia hay 2 cambios fundamentales entre todos, siendo que el chip X-Fi internamente es exactamente el mismo, la principal diferencia tangible es en los productos Fatal1ty y Elite Pro que constan de un panel extra de audio externo, además, los modelos Fatal1ty y Elite Pro disponen de 64Mb de X-RAM mienrtas que el resto dispone de solo 2Mb, para complicar las cosas mas, el modelo Fatal1ty Professional dispone de X-RAM pero carece del panel de control externo de Audio para abaratar costos y por último, los modelos Xtreme Audio y Xtreme Music carecen de entradas adicionales de expansión y se arman en el formato mini-ATX super liviano similar al formato que llevan las Live 24bits de la actualidad, eliminando entradas de sonido y el conector de expansión para el panel de control externo.

El modelo a evaluar corresponde a la Xtreme Music, formato original de PCB sin X-RAM y sin Panel de Control externo, pero con todas las entradas adicionales para futuras expansiones.

Las especificaciones de la X-Fi Xtreme Music son las siguientes:

• 24Bit analogo a digital con hasta 96Khz de Sampling Rate
• 24Bit de digital a analogo con hasta 96Khz en formato 7.1
• Conversión de Digital a Análogo en estéreo de hasta 192Khz
• 16bit y 24bit de grabación con soporte para 7Khz, 11Khz, 16Khz, 22Khz, 24Khz, 32Khz, 44Khz, 48Khz y 96Khz
• ASIO 2.0 con soporte para 16bit-44Khz, 16bit-48Khz, 24bit-44Khz, 24bit-48Khz, 24bit-96Khz con monitoreo directo
• Soporte para SoundFonts con hasta 24bits de muestreo en los instrumentos.
• SNR de hasta 109db en todos los canales (estereo, surround, rear y subwoofer)
• Distorsión armónica total de 0.004%
• Respuesta de Frecuencia de <10Khz hasta 46Khz
• Conectividad: Flexijack 3en1 (Digital Out, Line-In, Micrófono)
• Line Out (4 conectores de 3.5mm) para 5.1 estandar
• Soporte de AD_LINK, conector de 26 pines para soporte de módulo de Control Externo adicional.
• Soporte de todos los estandar de EAX, desde 1 hasta 5 (el EAX5 solo esta disponible en la X-Fi)
• Soporte via Hardware de todas las funciones del estandar OpenAL
  

Como pueden apreciar, las especificaciones son extensivas, lo que no menciona el producto es que si bien no dispone de X-RAM por supuesto, sí dispone de 2Mb de SDRAM en la placa que sirven el mismo proposito, la razón por la cual Creative no especifica es mas que obvia, el soporte adicional de X-RAM rara vez mejora considerablemente la performance final, haciendo en realidad la mención mas por una cuestión de marketing como podrán observar en los resultados.

Software:

El Software incluído en la SoundBlaster X-Fi Xtreme Music consta de lo siguiente.

• Doom 3 Sound Blaster EAX patch
• Entertainment Mode
• Audio Creation Mode
• Game Mode
• Mode Switcher
• Audio Console
• Creative MediaSource
• Creative MediaSource DVD-Audio Player
• DTS Neo:6 Settings
• Karaoke Player
• Entertainment Center
• Smart Recorder
• SoundFont Bank Manager
• Speaker Connection Wizard
• THX Setup Console

No vamos a evaluar todos los programas y vamos a enfocarnos en 3 aplicaciones que son fundamentales aquí para lo que nos interesa, estas son, la consola de Entertainment Mode como así también la de Gaming mode y el THX Setup Console que nos permite calibrar y configurar los canales y Subwoofer, además, les mostraremos una interesante aplicación que resume muchas de estas funciones sin necesidad de instalar software adicional (ya que viene ahora incluída en los drivers) y que se llama Creative Audio Console.