3 Boyutlu Ses Kartları...

Hiç kimsenin ses kartından Sound Blaster 16 uyumlu olmasının ve kaynak çakışması sorunları yaratmamasının dışında bir şey beklemediği dönemler. Herkes şen şakrak üç beş ses alıyor hoparlöründen ve gayet memnun. Derken bir Voodoo fenomeni patlak veriyor grafik dünyasında, ardından da 3 boyut olayı salgın hızıyla dört bir yana yayılıyor. İşte bu aşamada ses kartı yapımcıları da boş durmuyor, esen 3D rüzgarını da arkalarına alarak ve "bakalım biz 3 boyutu nasıl verebiliriz de resmen durmuş olan gelişimimizi sürdürebiliriz" korkusundan yola çıkarak çalışmalara başlıyor. Başlıyor başlamasına da bilgisayar dünyasında hiçbir konuda uzlaşım pazarlama stratejileri gereği asla söz konusu olamayacağından herkes kafasına göre takılıyor, ortaya da bir sürü 3D ses teknolojisi fışkırıyor.

Wave Table...

Eskiden hemen tüm sistemlerde ve ucuz PC satacağım diye direnen satıcıların hala bile kullandıkları eski ses kartlarında, sayısal ses verilerini işlemeye yarayan bir FM syntesiser vardır. Taa 1970'lerin teknolojisi olan FM (Frequency Modulation) sonraları Yamaha tarafından geliştirilmiş ve ortaya FM OPL3 Synthesiser yongası çıkmıştı, çok uzun yıllar özellikle oyun dünyasının bir numaralı ses elemanı olan OPL3 o dönemde akustik ve elektronik enstrüman seslerinin maksimum alınabilmesi için en yaygın yoldu. Tabii bu hoşnutluk önemli oranda da beklentilerin kısıtlı olmasından kaynaklanıyordu. Zaman içerisinde özellikle oyunların gelişmesiyle yerini Wavetable Synthesis'e bıraktı. Wavetable, FM'in tersine ses yaratmak içim modülatörler filan kullanmıyor bunun yerine enstrümanların gerçek seslerinin kaydedilmiş örneklerini kullanıyor. ISA veri yolunu kullanan ses kartları bu örnekleri (samples) kendi ROM'larında saklarken, PCI yuvasını kullananlar sistem RAM'inin belli kısmını bu saklama işlemi için istiyorlar. Bu örneklemelerin boyutları ne denli büyük olursa elde edilecek ses de o denli kaliteli olacaktır. Eminim şimdi bir çoğunuz Wavetable'ı daha etkin kullanmak için nasıl bellek arttıracağını aradığı günleri düşünmüştür. ISA kartların önemli dezavantajlarından biri de işte bu bellek sorunu. Hatta daha çok ses saklanabilmesini sağlayan Wavetable daughterboard (ek wavetable kartı) bağlantılarının hemen her 16 bit kart üzerinde bulunmasının sebebi de bu.

Neden PCI?...

ISA'nın yerine PCI kullanılmasının önemli sebeplerinden biri olarak PCI ses kartlarının Wavetable için sistem belleğini kullanması olduğunu sölemiştik. Aslına bakılacak olursa çok daha önemli bir neden daha var, o da bant genişliği. ISA veri yolu teorik olarak maksimum 8 Mbps (Mbps : Mega Byte Per Second -saniyede 8 Mb) veri aktarabilirken bu rakam PCI'da 132 Mbps'a yükseliyor. Doğal olarak ISA'nın 16 kanal sınırı da ortadan kalkmış oluyor. Bugünün 32 hatta 64 kanal kullanabilen uygulamaları göz önüne alındığında PCI veri yolunu kullanan ses kartlarının farklılığı da ortaya çıkmış oluyor. Haliyle veri hızı bu denli yüksek olunca da 3 boyutlu ses ya da çoklu kaynaklardan gelen ses verilerini işlemek gibi gelişmiş özellikler de rahatlıkla kullanılabiliyor. 44.1 kHz (CD kalitesi) bir sample çalmak için ana işlemcinin yüzde 20 gücünü işgal eden ISA nerde, neredeyse hiç kullanmayan yeni nesil PCI ses kartları nerede? Yakın geçmişte daha hızlı oyun oynayabilmek için sesleri kapatmak zorunda kaldığımız günleri düşündükçe insanlığın gerçekten ne kadar ilkel bir evre geçirdiğini düşünmeden edemiyorum doğrusu.

DSP...

Kartın ses üreticisi aslında DSP (Digital Signal Processor), yani sayısal sinyal işlemcisidir. DSP ne yapar? DSP, gerekli notaları wavetable belleğin değişik bölgelerinden değişik hızlarda okuyarak müziğin ya da sesin ortaya çıkmasını sağlar. Bu DSP'nin işleme gücüne göre aynı anda çalabileceği maksimum ses sayısı da kartın Polyphony'si olarak tanımlanır. Hani ses kartlarının sonunda 32, 64 hatta 128 gibi eklentiler görüyoruz ya işte bu o sayı aslında o kartın polyphony'sidir. Örneğin SoundBlaster PCI 64 ses kartları, sanılanın ve yaygın kanaatin aksine 64 bit veri işlemez, 64 sesi aynı anda verebilme kapasitesinde bir kart olduğu ifade edilmek için sonuna 64 ibaresi eklenmiştir.

MIDI...

Her ne kadar PC'de MIDI dosyalar dinlemek artık iyiden iyiye popülaritesini kaybetse de MIDI (Musical Instrument Digital Interface) her ses kartının vazgeçilemez bir öğesi, enstrümanların kendi aralarında anlaşabilmelerini sağlayan bir standarttır. Bugün hemen her ses kartının joystick bağlantısından MIDI aygıtları bağlanabilmekte. Anlatmaya kalksak sayfaları alacak MIDI konusuna ilişkin bilmeniz gereken bir şey daha var; General MIDI kavramı. MIDI ilk icat olduğunda müzisyenler ellerinde hangi MIDI enstrüman varsa onunla bir takım arajmanlar yapıyordu, ancak iş başka synthesiserda dinlemeye gelince aynı sesler alınamıyordu. Çünkü her synth yapımcısı enstrümalara kafasına göre program numarası veriyordu, böylece orjinali piyano olarak kaydedilen bir ses, bir başka synth'de sözgelimi klarnet olarak duyuluyordu. İşin uzmanları bunu da bir standarta bağlayıp bir enstrüman haritası çıkardılar, adını da General MIDI koydular. Ses kartının kalitesindeki önemli etkenlerden biri de işte bu General MIDI enstrümanlarını orjinaline ne denli yakın çalabildiği.

Dijital Ses...

Konuyu hemen bir örnekle açıklayalım da akılda kalıcı olsun. CD-ROM'unuzda müzik CD'leri çalabilmek için bildiğiniz gibi sürücünün arkasındaki analog line çıkışından ses kartının üzerindeki line girişine bir bağlantı yapılır. İşte bu bağlantı analog olduğundan dolayı dış dünya etkilerine, mesela PC'nizin güç kaynağı etkilerine açıktır. Bu sebepten (anten gibi davranan bağlantı yüzünden) sinyal kaybı ya da acayip sesler olasıdır. Dijital (sayısal) bağlantı kullandığınız takdirde ise dış etkilerden etkilenmezsiniz, çünkü veriler sayısal ortamda akıp gitmektedir. Günümüzde özellikle temiz kayıt isteyenlerin kullandığı dijital bağlantının en önemli öğesi SPDIF çıkışı/girişidir.

S/PDIF...

Spee-deef olarak teleffuz edilen SPDIF'in açılımı Sony/Philips Digital Interface'dir. Philips ve Sony tarafından geliştirilen bu arabirim ile CD player, DAT gibi kaynaklardan sayısal veri aktarımı, kayıpsız yapılabilir. Bu kayıpsız veri aktarımı sayesinde de özellikle DVD gibi dijital ses barındıran medyalardan daha iyi sonuç alınabilir.

TAD...

Kimi ses kartlarının üzerinde bulunabilen TAD girişi, Telephone Answering Device açılımına sahip telefon cevaplama aygıtıdır. Yani telefon çaldığı an hemen cevap verilir ve siz hoparlörlerden duyduğunuz sese mikrofondan cevap verirsiniz. Ancak bu işlem için telefonun ses kartına bağlandığını düşünmeyin. Telefon hattı bilgisayarlarda sadece modemlere bağlanabilir ki telefon çaldığında modem üzerinden ses kartına analog bir ses akışı olur ve konuşmanızı gerçekleştirir. Voice özellikli dahili modemlerin çoğunda bu bağlantıyı gerçekleştirebilirsiniz.

AUX...

Yine ses kartlarında bulunan bir giriştir. Aslında passthrough demek daha doğru, çünkü kendisi üzerinden MPEG, TV ya da radyo kartlarının sesi iletilebiliyor. Mesela bir radyo kartınız var. Radyo kartınızı açtığınızda radyo kartı çalışacak ve ses çıkışından ses vermeye başlayacaktır. Ancak, vereceği sesin kendine hayrı yoktur; çünkü, çok kısıktır. Bunun nedeni sesin doğrudan radyo kartından alınmamasıdır. Ses, radyo kartının çıkışından çift yönlü analog bir ses kablosuyla, ses kartının AUX girişine bağlanarak elde edilir. Ses kartın gelen sesler direk olarak çıkışa yönlendirilir. Peki ses doğrudan geldiği gibi çıkışa verilecekse bu karmaşanın manası nedir. Çok basit bir manası vardır. Radyo kartlarına ilişkin ses ayarları windows ortamındaki ses denetiminden yapılır. Bu ayarlar ise doğrudan ses kartına etki edeceğinden radyodan gelen sese de etki etmiş olacaksınız. Sonuç bir çok ses kontrolü dışarıdan bağlantılarla ses kartına verilmiştir.

3 Boyutlu Ses Ve İlgili Teknolojiler...

Herkesin çok net bildiği gibi insanoğlunun iki adet kulağı var. Bu kulaklar sayesinde etrafımızı çevreleyen 3 boyutlu ortam içerisinde sesin ne yönden geldiğini anlayabiliyoruz. Madem ki gerçek dünyada sadece iki kulakla 3 boyutlu duyabiliyoruz, 2 ya da daha çok adet hoparlör ile ya da bir kulaklık ile de aynı etkiyi almamız mümkün olabilir. 3D sesi ortaya koyabilmenin 3 farklı yöntemi var.

1.   Stereo Expansion : 3D özelliği olmayan bir müzik parçasına 3D etkisini verebilen özel bazı teknikler ile gerçekleştirilir. Kimi müzik setlerinde ya da hoparlörlerde görmüşsünüzdür, bir düğmeye basarsınız veya yazılım ile ayarlarsınız ve daha değişik bir etki alırsınız dinlediğiniz müzikten. Anlaşıldığı gibi burada kaynağın 3D ses barındırması gerekmez.

2.   Virtual Surround : Sanal çevreleme anlamına gelir. Bu tenikte de 3D sonradan eklenir, örneğin şu ünlü Philips surround Sound reklamında gördüğümüz cihazlar bu tür bir etki yaratmak üzere tasarlanmışlardır.

3.   Positional 3D Audio : 3D ses alabilmenin üçüncü ve bizi ses kartları açısından ele alındığında en çok ilgilendiren yolu Positional 3D Audio olarak ortaya konabilir. Burada birden fazla ses 3 boyutlu ortamda birbirinden farklı yerlerde konumlandırılmaya çalışılır, böylece 3D etkisi oluşur. Örneğin bir filmde görünürde uçak olmamasına karşın önce arkanızdan yaklaştığını duyabilmeniz, sesin giderek yaklaşması ve derken üzerinizden geçip giderken sesin kaynağını konumlandırabilmeniz hep bu sayede olur. Aklınız karışmasın örneğin sinemalarda gördüğümüz Dolby Digital ses sistemleri de aslında birer Positional 3D Audio'dur. Sadece hoparlör sayısı çok daha fazla olduğundan dolayı çok fazla sayıdaki ayrı ses, ayrı ayrı pozisyonlandırılabilir. Üstelik bu işlemler özel bir kodlama ile gerçekleştirildiğinden veri kaybı da söz konusu değildir.

Ses Kartlarında Kullanılan API`ler...

Yazımın girişinde de söylemiştim. Neredeyse her kart firması kafasına göre bir 3D teknolojisi kullanıyor. Dolayısıyla bu teknolojilerin en sık kullanıldığı mekan olan oyunlarda hangi teknolojiyi destekleyeceğini şaşırmış durumdalar. Durum tıpkı grafik dünyasındaki OpenGL, Direct3D ve Glide arasında yaşanan API çekişmesine benziyor. Burada API tanımını net bir şekilde yapalım daha sonra kafanız karışmasın:

3D ses API'si aslında sadece 3D sesi size iletmek isteyen programcının kullandığı ve sesin 3 boyutlu uzayda hangi konumdan ve hangi şiddette geleceğini ses kartına söylemesine yarayan komutlar topluluğudur.

Şimdi kısaca bu teknolojilerin (ya da API'lerin) hepsine biraz göz atacağız. Unutmadan bir ses kartının birden fazla API kullanabileceğini ve bir oyunun da birden fazla API için yazılmış olabileceğini hatırlatalım.

1.   DirectSound3D : Microsoft'un geliştirdiği Direct Sound 3D, aslında DirectX'in bir parçasıdır. Bu sebepten DirectX destekli her yeni PCI ses kartı tarafından rahatlıkla kullanılabiliyor, bu yagınlık sayesinde de en sık karşımıza çıkan 3D ses API'sidir. Oyun programcılarının da kolayına geldiği için çok kullanılıyor. Ancak çok fazla tercih edildiği söylenemez, nedenine gelince programcıya sunduğu imkanlar bugünün oyunlarında kısıtlı. Bu kısıtlı ortamdan sıyrılmak isteyen ilk firma Aureal oldu ve DirectX 3 ile birlikte çalışmalarına başlayarak A3D'yi ortaya koydu.

2.   A3D : Modern ses kartlarında en sık rastlayacağınız 3D API'si olan A3D, ana işlemciye fazla yüklenmemesi ile dikkat çekiyor. Donanımdan 3D ses hızlandırılması olayının atası olarak sayılabilir. A3D, aslında Direct Sound3D komutlarını kendi algoritmaları ile kullanıyor, biraz karışık ama bu kadarını bilmeniz yeterli. Asıl tereddüte düşebileceğiniz nokta ise bu A3D'yi kullanan kartların çeşitleri. Bunlardan birincisi emülatörler, oyundan gelen A3D bilgilerini alarak sahte bir A3D.dll dosyası ile DirectSound3D altında işliyorlar, yani bir anlamda oyunu kandırıyorlar. Creative'in Sound Blaster Live ses kartı bunun güzel bir örneği. A3D kullanan ikinci tür kartlar DSP tabanlı ürünler. Bunlarda programlanabilir bir DSP işlemcisi var, bu generic işlemci üzerine A3D'nin algoritmaları işleniyor böylece A3D donanım hızlandırıcılı bir ses kartınız oluyor. Bu tip kartların 3D ses başarısı tamamen sözünü ettiğimiz DSP'nin kapasitesi ile doğru orantılı. Son olarak A3D kategorisinde karşımıza Vortex 1 ve Voretx 2 yongaları çıkıyor. Vortex 1, 8 adet 3D, 8 adet de 2D ses işleyebiliyor, en gelişmiş A3D kullanıcısı Vortex 2'de ise imkanlar ve kalite çok daha geniş. Diamond MX-300 bu yongayı kullanmakta.

3.   EAX : EAX'ın açılımı Environmental Audio Extensions. Creative tarafından geliştirilen bu API'ye geçmeden önce reverb kavramına biraz değinmemiz gerekli. Duyduğumuz sesler iki bileşenden meydana geliyor; orjinal kaynaktan yola çıkan ses ve bu sesin kulağımıza ulaşıncaya dek çevreden aldığı etkiler. Örneğin duvarlar, etrafımızdaki insanlar ya da diğer objeler seste bir deformasyona yol açar. İçinde bulunduğumuz oda ya da ortamın şekli, içerdiği materyallerin büyüklüğü ve çeşidinin yarattığı etki reverb olarak tanımlanır. İşte Creative‘de bu yüzden API'sine çevresel ses anlamına gelen Environmental Audio adını koymuş. Creative‘in yapmak istediği şu: Programcıya içinde hazır çevresel efektler bulunan bir reverb motoru sunuyor ve "al bunu oyuncunun 3D ortamı hissetmesi için hangisi uygun geliyorsa kullan" diyor. EAX'da aslında bir DirectSound3D uzantısı, yani o da tıpkı A3D gibi DS3D komutlarını kullanıyor ama kendi algoritmaları ile.

4.   Q3D : Qsound firmasının bir ürünü olan Q3D henüz pek yaygın olarak kullanılmıyor. Amacı diğerlerinde olduğu gibi sadece 2 hoparlör aracılığı ile 3D ses ortamı yaratmak. Programcı firmanın iddiasına göre aslında kulaklık üzerinde çalışmak üzere geliştirilmiş olan Head Related Transfer Functions (HRTF), 2 hoparlör üzerinde doğru çalışmıyor ve kayıplara yol açıyor. Bu yüzden Q3D bu tekniğin yanı sıra çapraz konuşma (cross talk) adı verdiği bir tekniği de kaynaştırmış. Tıpkı diğer API'lerde olduğu gibi Q3D'nin de 2.0'ı tamamlanmış bile. Anlayabildiğimiz kadarıyla anormal detayları olan Q3D büyük iddialar taşıyor, ancak henüz uygulama bazında belirgin bir farkını göremediğimizi belirtmek gerek. Sanırız ileride daha fazla etkisini hissettirecektir. Unutmadan belirtelim Q3D, DVD kullanımı için Qsurround adını verdiği yeni bir teknoloji de kullanıyor. Buna göre AC-3 (ya da herkesin bildiği adıyla Dolby Digital 5.1) kodlarını çözebilen bir yazılım kullanıldığında Q3D kartlar ile film seyredilebiliyor. Aslında bunu hemen her API yapabiliyor, örneğin Vortex2 yongasına sahip Diamond MX300'de A3D API'sini kullanarak bu sinyalleri çözebiliyor. Ancak sorun bu işi ne kadar kaliteli yapabildiğinde.

5.   Sensaura : Yamaha'nın bu teknolojiyi kullanmaya başlaması ile adını duyuran Sensaura, temelde diğer API'ler ile büyük farklılıklar taşımıyor. Yukarıda bahsettiğimiz HRTF olayına yeni bir boyut kazandıracak olan ve bir metreden yakın mesafelerde de iyi sonuçlar vermek üzere tasarlanan MacroFX ile, yakınlaşan objelerin dinleyiciye yaklaştıkça farklı sesler de verebilmesini sağlayan ZoomFX (trenin yaklaştıkça duyulabilecek seslerinin de -örneğin tekerlek ya da ray sesi- aktarılabilmesi) özellikleri Sensaura'nın öne çıkan yeni teknolojileri.

Sonuç olarak 3D ses özellikli her ses kartı kullandığı API ne olursa olsun (ister Q3D ister A3D ya da EAX) kendiliğinden DirectSound3D uyumlu hale gelir. Bir örnekle açıklayacak olursak DS3D programlanan oyun çalıştırıldığında sistemde ses için bir 3D donanımı arayacak ve bulduğunu kullanacaktır, bu sebepten herhangi bir 3D ses kartında temel 3D konumlandırmalarını gerçekleştirecektir. Sonuç olarak 3D ses kartlarının verdikleri sesin 3D kalitesinde tüm bu saydığımız API'lerin DS3D'yi nasıl kullandıkları belirleyici olarak karşımıza çıkıyor.

Ses Kartının Kalitesini Belirleyen Kriterler...

       i.   Ses kalitesi : Ses kalitesi kişiden kişiye değişen bir kavram. Yine de her kart DVD ve müzik CD'si ile denenmeli. DVD seçiminiz süper vurdulu kırdılı ve ses efekti bol bir film olmalı. Bununla beraber çıkışını aldığınız sistemin de çok temiz ses vermesi gerekir. SPDIF çıkışı varsa denemeler yapın. DVD ile yapacağınız testlerle; DVD sayısal veri ile işlediği için kartın hızını ve sistem üzerine olan etkisini bulursunuz. Kartın hışırtıya yol açıp açmadığını ise veri olmadan da ses veren müzik CD’leri ile anlayabilirsiniz.

      ii.    DAC : Sayısal/Analog çevirim kabiliyetini görmek için MP3 parçalar dinleyin. Böylelikle, dijital ortamdan analog'a dönüştürmede sorun olup olmadığını gözlemlersiniz.

      iii.   MIDI : Modası geçti demeyin, bence sunduğu imkanlar yeni yeni gelişmeye başladı. Kaliteli kartlarda söz konusu MIDI bağlantı noktası Joystick portundan değil de kendine özel bir porttan yapılır. Ayrıca aldığınız kartta Wavetable'ın sunduğu kaliteyi de arayın.

      iv.   3D Audio : Kullancağınız yazılım doğrultusunda kartınızı alın. 3D bir kart aldım ama hiçbir etkisini hissetmedim diyor iseniz; önce ses sisteminize, hoparlörlerinize bakın. Bazı kartlar 4+1 bazıları da 5+1 hoparlör seti gerektirebilirler.

       v.   Software Bundle : Ürünler ile gelen yazılımların adet ve kullanılabilirliğine bakın. Mesela bir müzik seti programı olabilir. Veya DVD filminden gelen sayısal verileri çözmede kullanılan yazılımların kalitesi her şeyi etkileyebilir.

       vi.   CPU Kullanımı     : İşlemciyi olabildiğince az kullanan bir ses kartı seçmeniz gerekir. Aksi halde işlemci veri işlerken görüntü veya seslerde takılmalar oluşabilir.