Interfejsy audio - co musisz wiedzieć aby nie popełnić błędu?

Interfejsy audio - co musisz wiedzieć aby nie popełnić błędu?

8 listopada 2021, 13:00
autor: Tomasz Wróblewski

Interfejs audio znajdziemy w każdym współcześnie produkowanym komputerze i będzie on dostępny pod postacią wyjścia słuchawkowego (lub wyjść liniowych dla systemów surround), wejść mikrofonowych i/lub liniowych, a niekiedy nawet portów cyfrowych S/PDIF. Interfejsy takie znajdują się już na płycie głównej komputera i są częścią całego systemu. Większość oferuje obecnie 24-bitową rozdzielczość i próbkowanie do 96, a nawet 192 kHz. 

 

w skrócie:

  • interfejs audio umożliwia rejestrację sygnału dźwiękowego wysokiej rozdzielczości
  • urządzenia te znajdują zastosowanie studiu nagrań, studiach lektorskich, a także w tzw. homerecordingu
  • ilość wejść / wyjść jest uzależniona od potrzeb i finansów 
  • Przedwzmacniacze mikrofonowe dostępne w wielu interfejsach audio są bardzo przydatne na każdym etapie pracy, pozwalając od razu nagrywać praktycznie dowolny typ sygnału.
  • dzięki interfejsowi audio możemy podłączyć różne źródła dźwięku za pomocą złączy XLR, TS i TRS
  • więcej o interfejsach na stronie INFOMUSIC.PL w dziale STUDIO
  • zobacz także video test interfejsów audio

 

Czemu więc uważa się, że zintegrowany interfejs audio nie nadaje się do pracy i koniecznie trzeba mieć zewnętrzny? W mojej opinii, jeśli cała nasza produkcja odbywa się wyłącznie w komputerze, używamy wyłącznie sampli, pętli oraz dźwięków wykreowanych na drodze syntezy wirtualnej, to naprawdę nie ma potrzeby stosowania zewnętrznego interfejsu. Z wyjścia liniowego lub słuchawkowego naszego komputera wyprowadzamy kable do monitorów aktywnych lub podłączamy słuchawki i często to wystarczy. Stworzona przez nas muzyka postać analogową przyjmie dopiero w głośnikach lub słuchawkach odbiorców. Do tego momentu pozostając cyfrową.

 

[img:1]
 
 

Interfejs audio - dźwięk z płyty głównej?

Zanim pojawią się głosy wzburzenia, już tłumaczę, dlaczego nie widzę nic zdrożnego w korzystaniu z wbudowanego interfejsu audio. Przy pracy wyłącznie w komputerze, jest on nam potrzebny jedynie jako przetwornik cyfrowo-analogowy, poza jakością odsłuchu nie mając wpływu na jakość dźwięku. Obróbka tego ostatniego dokonuje się wyłączenie w domenie cyfrowej i w oparciu o CPU komputera. My jedynie monitorujemy efekty za pośrednictwem konwersji C/A.

Użyteczny zakres dynamiki współczesnej muzyki pop/dance/urban/rock to co najwyżej 60 dB (różnica pomiędzy najmniejszymi uśrednionymi poziomami, a poziomem szczytowym). Do celów kontrolnych wystarczy zatem jakikolwiek poprawnie działający przetwornik cyfrowo-analogowy o rozdzielczości 24-bitowej (144 dB zakresu dynamiki) i próbkowaniu 44,1 kHz (pasmo audio do 22 kHz).

 

[img:2]

 

Wady wbudowanej karty dźwiękowej?

Interfejsy audio wbudowane w płytę główną naszego komputera zazwyczaj nie mają najwyższej klasy zegara, który pozwoliłby uzyskać świetnie brzmiący przestrzennie dźwięk. Trzeba się też liczyć z tym, że projektanci raczej nie uwzględnili odpowiednich jakościowo torów analogowych na wyjściu przetwornika C/A, co może redukować dynamikę i pasmo przenoszenia. Gniazdka wyjściowe, zwykle pod postacią wątpliwej klasy złączy TRS/TRRS 3,5 mm, nie zapewniają najlepszego kontaktu i bywają najsłabszym ogniwem całego systemu.

Obecność kondensatorów w torach sygnałowych oraz nieprojektowane pod kątem audio prowadzenie mas sprawia, że musimy się liczyć z obecnością stałej składowej (w najlepszym wypadku zmniejszającej dynamikę i powodującej asymetrię sygnału), a także – i to zdarza się bardzo często – ze słyszalnymi zakłóceniami o charakterze cyfrowym. Nie jest to jednak reguła i wiele markowych komputerów, zwłaszcza Apple, Dell czy HP, jeśli nie liczyć dość wysokiego na ogół poziomu drugiej harmonicznej, ma przyzwoicie rozwiązane tory wyjściowe audio.

 

[img:3]

Interfejs audio Steinberg UR12

 

Największym problemem jest jednak brak możliwości regulacji głośności za pomocą sprzętowego regulatora. Podczas pracy bardzo często zachodzi potrzeba dopasowania głośności odsłuchu i stąd też taki regulator jest niezbędny.

Niemniej wielu producentów muzycznych, zwłaszcza z kręgów dance, otwarcie przyznaje się do pracy wyłącznie z komputerem i słuchawkami. Jeśli przyjmiemy, że w ten sposób tworzymy szkice i pracujemy nad strukturą utworów, a dopiero potem przetwarzamy szczegóły – już na wyższej klasy systemie – to taka praca ma sens. Na pewno nie wpływa na jakość samego materiału audio. Ten wciąż pozostaje cyfrowy i nieprzetworzony przez wbudowany interfejs komputera.

 

[img:4]

 

Zintegrowane interfejsy audio nie nadają się jednak do nagrywania analogowych sygnałów instrumentalnych, mikrofonowych i liniowych, nie wspominając już o cyfrowych. Dlatego właśnie stosujemy urządzenia zewnętrzne, które na ogół wyposażono w odpowiednie złącza i tory sygnałowe. Potrzebujemy przynajmniej jednego wejścia XLR współpracującego z przedwzmacniaczem mikrofonowym i dostarczającego napięcia 48 V dla mikrofonów pojemnościowych i aktywnych wstęgowych.

Chcąc nagrywać takie instrumenty jak gitara elektryczna czy bas musimy też mieć wejście niesymetryczne TS 6,3 mm z torem sygnałowym o wysokiej impedancji. Dla sygnałów liniowych (syntezator, zewnętrzne urządzenia pro-audio) powinniśmy mieć wejście symetryczne TRS 6,3 mm. A wszystkie o odpowiednik parametrach czułości i właściwym zakresie dynamiki. Tu już nie ma żartów – przed konwersją analogowo-cyfrową każdy sygnał będzie podlegał wzmocnieniu od 10 do nawet 100.000 razy, a i sama konwersja powinna się dokonać z jak największą precyzją i zachowaniem najszerszego zakresu dynamiki.

Dobra wiadomość jest taka, że technologia pozwalająca na uzyskanie profesjonalnej jakości wzmocnienia i konwersji jest obecnie tania i powszechnie osiągalna. Złej wiadomości nie ma, może poza tą, że mamy obecnie tak duży wybór wszelkiego typu interfejsów audio, iż można się w tym wszystkim pogubić...

 

Na co zwracać uwagę przy zakupie interfejsu audio?

Co ciekawe, te najdroższe i naprawdę profesjonalne interfejsy audio nie są urządzeniami uniwersalnymi. Są bowiem wyposażone np. w złącza w formacie AES/EBU, ADAT, MADI czy wordclock, z których zwykły użytkownik nie będzie korzystał. W tym kontekście cena interfejsu nie jest wyznacznikiem jego funkcjonalności w domowym studiu. Nas interesuje głównie dostępność złączy XLR, TS i TRS, obecność dobrej jakości przedwzmacniaczy i wzmacniacza słuchawkowego, parametry konwersji co najmniej 24 bity i 96 kHz oraz możliwość skorzystania z wydajnych sterowników dla naszej platformy komputerowej.

Przedwzmacniacze mikrofonowe dostępne w wielu interfejsach audio są bardzo przydatne na każdym etapie pracy, pozwalając od razu nagrywać praktycznie dowolny typ sygnału. Powinny mieć regulator czułości Gain, wspomniane już wejścia w formatach XLR, TRS i TS, jakąś formę wskaźnika zbyt dużego poziomu sygnału oraz załączane napięcie fantomowe 48 V. Niekiedy możemy w nich znaleźć interesujące dodatki, takie jak filtr dolnozaporowy HPF (redukcja poziomu najniższych, nie zawsze użytecznych częstotliwości), odwracanie biegunowości sygnału czy jakiś układ kształtowania charakterystyki, jak choćby Air w interfejsach Focusrite czy opcja 4K w interfejsach SSL.

 

[img:6]

 

Co w interfejsie być musi oraz jakie są różnice?

Jednak zdecydowanie najważniejszą ich cechą powinna być możliwość wzmocnienia sygnału o co najmniej 45 dB (tyle powinien wynosić zakres regulacji czułości – czym większy tym lepszy), a także niski poziom szumów własnych i zniekształceń. Istotne jest, aby zrozumieć, że nie możemy wymagać od urządzeń w cenie do 1.000 zł, które mają dwa przedwzmacniacze, konwersję A/C/A, wzmacniacz słuchawkowy, a niekiedy też jakąś formę DSP, aby zaoferowały taką samą jakość jak dedykowane jednokanałowe przedwzmacniacze za kwotę od 2.000 zł w górę. Producenci mogą dowolnie zachwalać swój produkt, bo mają do tego prawo, ale kilka różnic między przedwzmacniaczami w interfejsach, a samodzielnymi, profesjonalnymi przedwzmacniaczami studyjnymi jest.

Najważniejsza jest taka, że preampy w interfejsach nie muszą wzmacniać sygnału do – powiedzmy – wartości +18 dBu i nie muszą mieć wyjścia symetrycznego. Wystarczy bowiem, że wzmocnią sygnał na tyle, by móc go bez większych strat podać na wejście wbudowanego przetwornika A/C. Ich wzmocnienie może być zatem o co najmniej 20 dB mniejsze niż w samodzielnych urządzeniach.Poza tym pracują zazwyczaj ze zdecydowanie mniejszym napięciem zasilania niż konwencjonalne przedwzmacniacze. Ma to swoje zalety (możliwość zasilania przez USB), ale też i trudne do pokonania wady. Wśród tych ostatnich wskazać należy wielkość zapasu (nie zakresu) dynamiki, w praktyce odpowiedzialnego za reprodukcję silniejszych transjentów.

Dlatego werbel czy stopa nagrane za pomocą przedwzmacniacza z budżetowego interfejsu audio nigdy nie zabrzmią tak, jak nagrane torem sygnałowym składającym się z przedwzmacniacza klasy Neve czy API i wysokiej klasy konwertera A/C. Za to w przypadku mniej wymagających źródeł dźwięku, jak głos czy gitara, zakres i zapas dynamiki oferowane przez budżetowe interfejsy audio w zupełności wystarczą do realizacji zadań o charakterze półprofesjonalnym.

 

[img:7]

Motu M2

 

Przydatność takich funkcji jak tłumik Pad jest w tańszych interfejsach problematyczna. Ma ona rację bytu tam, gdzie przedwzmacniacze charakteryzują się dużym wzmocnieniem, nierzadko od 60 dB w górę, co sprawia, że dość łatwo je przesterować. W większości budżetowych interfejsów problemem nie jest jednak nadmiar wzmocnienia, ale jego niedomiar. Tłumik Pad poszerza wprawdzie zakres regulacji czułości toru sygnałowego, ale w dół, a nie w górę...

Rzeczą, której powinniśmy wymagać od naszego nowego interfejsu audio jest sprzętowy monitoring. Zazwyczaj bowiem jest tak, że wykonawca, który ma nagrać swoją partię do już wcześniej stworzonego podkładu, chce mieć w słuchawkach zarówno tenże podkład, jak i swój głos czy instrument. Krytyczne są zatem dwie rzeczy: zapewnienie odpowiedniej słyszalności swojego wykonania oraz dobór odpowiednich proporcji głośności między sygnałem nagrywanym, a sygnałem odtwarzanym jako podkład.

 

[img:8]

Rodzina interfejsów Universal Audio

 

Wszystkie programy DAW pozwalają na realizację tej funkcji, ale za wyjątkiem współpracujących z własnym sprzętem systemów Pro Tools i PreSonus pojawia się w takiej sytuacji niekomfortowe opóźnienie. Dlatego najlepiej jest, gdy sygnał prosto z mikrofonu lub instrumentu od razu trafia do słuchawek wykonawcy, bez żadnych opóźnień. I tą właśnie funkcję realizuje tzw. sprzętowy monitoring.

Może się on opierać na prostym przekierowaniu sygnału wewnątrz interfejsu jak też na bardziej zaawansowanym, wykorzystującym DSP, które jest de facto miniaturowym mikserem cyfrowym audio. W tym drugim przypadku będziemy też mieli opcję kreowania różnych miksów dla różnych wykonawców, dodawania efektów do sygnałów, zaawansowaną komutację sygnałów pomiędzy wejściami i wyjściami itp. To już są rzeczy dość kosztowne, zatem nie znajdziemy ich w najtańszych interfejsach audio (wyjątkiem jest ciekawy PreSonus Revelator iO 24), oferujących zazwyczaj tę pierwszą, analogową opcję przekierowania. W jej ramach też pojawi się kilka rozwiązań. Najciekawsze pozwalają na ustawianie proporcji sygnał/podkład oraz umożliwiają monofonizację wejść, gdy nagrywamy na dwóch kanałach. W tych skromniejszych jest tylko włącznik monitoringu, a proporcje musimy już ustawić samodzielnie, najczęściej przez ściszenie sygnału wyjściowego z DAW.

 

[img:9]

 

Co warto sprawdzić?

Wśród obecnie dostępnych na rynku interfejsów audio wspomnieć należy o kilku najpopularniejszych, podłączanych do komputera przez port USB. Zaznaczmy, że nie jest to zestawienie wszystkich dostępnych, ale subiektywny wybór autora dokonany na bazie własnych doświadczeń.

Na absolutnie najtańsze interfejsy Behringer U-Phoria UMC22 i UM2 raczej nie zwracamy uwagi, ponieważ pracują w oparciu o USB 1.1, co oznacza, że ich parametry konwersji to 16 bitów i 48 kHz – dobre przy niezobowiązującym odtwarzaniu, ale już przy nagrywaniu niekoniecznie. Inaczej wygląda sprawa w przypadku UMC202HD, który za obłędnie niską kwotę oferuje 24 bity i 192 kHz przy całkiem rozsądnych parametrach jakościowych.

[img:5]

Za te pieniądze trudno jest wymagać wybitnych parametrów jakościowych (użycie nazwy Midas nie oznacza automatycznie, że w interfejsie znajdziemy przedwzmacniacze z tych słynnych konsolet), choć do prostych prac z multimediami i niezobowiązujących nagrań w zupełności wystarczą. Mamy metalową obudowę, prostą funkcję odsłuchu w czasie rzeczywistym, diody wskazujące poziom wejściowy, solidnie grający wzmacniacz słuchawkowy i załączane napięcie fantomowe. Doskonały interfejs na start, pozwalający postawić pierwsze kroki w zakresie pracy z dźwiękiem w komputerze. Jeśli ktoś poszukuje 4 wyjść oraz interfejsu MIDI, powinien zainteresować się modelem UMC204HD.

 

[img:11]

 

Steinberg UR12 to w zasadzie Yamaha, z jednym przedwzmacniaczem typu D-Pre i konwersją 24 bity/192 kHz. Solidny, wyposażony w dwa wejścia i dwa wyjścia interfejs z proszą opcją monitoringu, dostępnością wirtualnych portów Loopback, wejściem gitarowym, świetnie napisanymi sterownikami oraz opcją niezależnego zasilania napięciem 5V, pozwalającą uniezależnić się od „zaśmieconego” zasilania przez USB.

Arturia MiniFuse 1 i MiniFuse 2 to rzeczy nowe, ale z bardzo dużymi szansami na zdetronizowanie dominujących na rynku urządzeń Focusrite z serii Scarlett. Na szczególną uwagę zasługuje zwłaszcza MiniFuse 2 z wejściem i wyjściem MIDI, monitoringiem z regulacją proporcji, potężnym wzmacniaczem słuchawkowym, bardzo interesującymi przedwzmacniaczami i przydatnym, diodowym wskaźnikiem poziomu sygnału wyjściowego.

 

 [img:1]

Arturia MiniFuse 1 i MiniFuse 2

 

 

Wspomniane Focusrite Scarlett – Solo, 2i2, 4i4, 8i6, 18i8 i 18i20 – to już trzecia generacja tych interfejsów, w przypadku trzech pierwszych będących zdecydowanie najpopularniejszymi budżetowymi interfejsami audio na świecie. Ich jakość, włącznie z wysokimi parametrami konwersji i 111-decybelową dynamiką torów mikrofonowych, jeszcze jakiś czas temu była nieosiągalna nawet dla urządzeń profesjonalnych. Dziś mamy ją pod ręką za niewiarygodnie małe pieniądze. Pojawienie się tych interfejsów na rynku mocno podciągnęło jakość wszystkich innych urządzeń tego typu. Bardzo trudno jest je przebić funkcjonalnie i brzmieniowo, więc wszyscy przynajmniej starają się równać do tego poziomu.

[img:10]

Focusrite Scarlett – Solo, 2i2

Na dobrą sprawę udało się to tylko nielicznym i do tego elitarnego grona trzeba dodać takie produkty jak rewelacyjny, ale dość drogi MOTU M2/M4, dostępny w podobnej cenie SSL 2+, trochę niedoceniany Zoom UAC-2, świetnie brzmiący Audient iD14 Mk II, Steinberg UR24C (jedyny w tym gronie interfejs audio z całkowitą, a nie zmiennoprzecinkową konwersją 32 bity), dedykowany do podcastingu i wyjątkowo funkcjonalny PreSonus Revelator iO 24 (z doskonałymi efektami i mikserem DSP). Za kwotę w okolicach 1.000 zł i więcej zaczyna się już robić dość ciasno i w zasadzie każdy interfejs z tej grupy cenowej oferuje co najmniej zadowalającą jakość i funkcjonalność.

 

[img:12]

PreSonus Studio 1824c

 

A coś więcej?

Uzasadnione zatem będzie pytanie o granicę, powyżej której zaczną się już interfejsy profesjonalne. No cóż, na początku trzeba by było określić, co tę profesjonalność definiuje – jakość torów audio? dostępność całej gamy formatów? obsługa wielu kanałów za pośrednictwem Dante, MADI czy AVB? Trudno powiedzieć – dla każdego użytkownika ta granica może się znajdować w innym miejscu. Jeśli chodzi o domowe studio z ambicjami i otwartymi perspektywami rozwoju, to sądzę, że linię podziału reprezentuje np. PreSonus Studio 1824c (liczba portów w kontekście ceny), interfejsy Focusrite Clarett (rewelacyjne przedwzmacniacze), Antelope Zen Go (wyraźny zamach na pozycję interfejsów Universal Audio Apollo) i wreszcie rzeczone UA Apollo.

Wybór jest zatem olbrzymi, ale – jak wspomniano na początku – współczesna technologia pozwalająca na uzyskanie profesjonalnej jakości dostępna jest za wyjątkowo niską cenę, co przekłada się też na same produkty. Z korzyścią dla konsumentów.

 

Zobacz także: 

  

Test interfejsów audio Behringer, Focusrite, PreSonus & Tascam

Pomysł na test zrodził się podczas przeglądania oferty interfejsów audio USB 2.0, będących najprostszym i skutecznym rozwiązaniem do cyfrowej rejestracji dźwięku. Produktów takich jest całe mnóstwo, więc by nieco ułatwić rozeznanie wśród nich, wybraliśmy cztery popularne na krajowym rynku marki: Focusrite, PreSonus, Tascam i Behringer.

 

 

 

Pozostałe poradniki PORADNIK: Przedwzmacniacze mikrofonowe do 1.000 zł - Cz.II Jak już wspomniano w poprzedniej części cyklu o przedwzmacniaczach mikrofonowych, funkcjonują trzy rodzaje tych urządzeń. Poprzednio omówiono tzw. boostery, których zadaniem jest wzmocnienie sygnału o 10-30 dB, by móc wstępnie... Po co przedwzmacniacz mikrofonowy do studia? Wszystko o przedwzmacniaczu mikrofonowym do studia. Kiedy jest potrzebny, do jakich mikrofonów, jakie są rodzaje przedwzmacniaczy, co to są boostery mikrofonowe oraz jakie są najbardziej popularne. Poznaj opinię eksperta
Jakie sekrety skrywa: BEJF RECORDS? Sekrety studia jest cyklem video nie tylko dla realizatorów dźwięku, właścicieli studiów, ale przede wszystkim dla muzyków, artystów i producentów. W materiale pytamy o najczęstsze wyzwania pracy w studiu, także porady
"Sekrety Studia" Przedstawiamy nową serię video prosto ze studiów nagraniowych w Polsce - odc. 1 Rozpoczynamy nowy cykl filmów Sekrety Studia , realizowany w polskich studiach nagraniowych. Wspólnie z realizatorem Rafałem Kossakowskim i właścicielem Kosa Buena Studio odwiedzamy najciekawsze studia w Polsce.
PORADNIK: Nagłośnienie gitary od podstaw. Co na początek? Zaczynasz przygodę z gitarą elektryczna? A może już grasz, ale „na sucho”, a wiesz, że trzeba w jakiś sposób instrument ten nagłośnić? Spróbuję Wam przybliżyć kilka podstawowych sposobów, które możecie użyć w domu lub w warunkach próby,...
PORADNIK: Wybieramy monitory do studia nagrań - Cz.II W zakresie monitorów studyjnych mamy obecnie wyjątkowo szeroki wybór. Zanim jednak zaczniemy przyglądać się konkretnym modelom, warto sprecyzować, czego naprawdę oczekujemy?  Nie ulega wątpliwości, że powinniśmy wybrać monitory aktywne,...