[Filippo1974]

PARTE III: L'AUDIO ON-BOARD


In questa puntata rivediamo un po' quali sono le caratteristiche, e che prestazioni ci si può attendere, dalle soluzioni audio on-board ormai onnipresenti in qualunque motherboard.

Le implementazioni dell'audio on-board seguono due grossi filoni: in uno (il più diffuso nei primi tempi in cui le mobo offrivano l'audio integrato) il supporto audio è totalmente affidato a una sezione a parte, esattamente come se nella mobo fosse installata una scheda audio dedicata, con l'unica differenza che questa sezione è fisicamente residente nella scheda madre; l'altra alternativa vede invece la presenza delle principali funzionalità di supporto all'audio direttamente nel chipset della scheda madre, con un chip esterno che si occupa della parte lasciata "scoperta" dal chipset (che è tipicamente la parte di conversione analogico->digitale e viceversa, quindi in sostanza la parte di input/output audio).

Nella prima soluzione (quella con supporto all'audio gestito da una sezione dedicata nella motherboard) la realizzazione consiste di solito nell'installare semplicemente nella motherboard un chip audio uguale a quelli che troverebbero posto in una scheda audio dedicata. Così facendo, dal punto di vista del software che gira poi sul nostro PC, una soluzione di audio on-board di questo tipo è a tutti gli effetti equivalente alla presenza di una scheda audio dedicata, con tuttavia il vantaggio di un costo complessivo minore: la maggior spesa di acquisto di una scheda madre che offre una simile soluzione di audio on-board è comunque più contenuta di quanto si dovrebbe sborsare per una scheda audio a parte. In questo senso, possiamo certamente dire che la seconda soluzione, ovvero il supporto audio direttamente nel chipset, è un'estremizzazione della precedente, consentendo ulteriori abbattimenti dei costi. Le funzioni di I/O e conversione analogico/digitale sono comunque destinate a rimanere separate dal chipset, principalmente per questioni di qualità: il chipset infatti è un componente molto "rumoroso" dal punto di vista elettromagnetico, a causa dell'enorme quantità di segnali elettrici che vi transita, e integrare al suo interno anche la parte di I/O audio avrebbe avuto come risultato un audio estremamente disturbato.

Proprio il fatto che le soluzioni audio on-board abbiano come svantaggio principale il dover convivere con i disturbi elettromagnetici tipici di una circuiteria complessa com'è appunto quella presente in una scheda madre ha alimentato la convinzione comune che l'audio on-board sia in ogni caso una soluzione di fascia molto bassa, da evitare come la peste per utilizzi un minimo "seri". Non ha certo aiutato a cambiare questa opinione il fatto che comunemente i chip audio delle soluzioni on-board non brillano certo per prestazioni, né per qualità e purezza dell'audio che producono. Nonostante questo, non sono mancati alcuni esempi notevoli di implementazione audio on-board: è probabilmente rimasto unico il caso della AOpen, un produttore di motherboard che in taluni modelli di fascia alta (come ad esempio la AX4B-533, una motherboard per CPU Intel Pentium 4 dotata del chipset Intel i845E) aveva inserito uno stadio di amplificazione audio a valvole, soluzione che oggigiorno si trova solamente nei dispositivi audio destinati agli utenti audiofili più esigenti.

Con il diffondersi della multimedialità nei PC (si pensi solamente al fatto di volersi gustare un DVD sul proprio computer, operazione questa divenuta assolutamente comune al giorno d'oggi) si è sentita la necessità di "mettere un po' d'ordine" nel mondo dell'audio on-board, per evitare che esso rimanesse una soluzione puramente di facciata, dalle prestazioni così scarse da risultare inutilizzabile per qualunque altro scopo che non fosse il semplice sentire i suoni di sistema di Windows (o di qualunque sistema operativo che li usasse).

Per questo motivo nacque, nel 1997 per iniziativa di Intel, lo standard "AC'97", dove AC sta per Audio CODEC. Questo standard poneva per la prima volta dei paletti sulle funzionalità minime in termini di frequenze di campionamento, bit per campione e numero di suoni PCM riproducibili simultaneamente; oltre a ciò, lo standard AC'97 stabiliva un punto di riferimento anche dal punto di vista dell'architettura e delle interfacce hardware, cosicché anche la realizzazione fisica di soluzioni conformi a questo standard diveniva omogenea per tutti i produttori.

Una soluzione audio on-board conforme alle specifiche AC'97 può registrare e riprodurre suoni PCM fino a 20 bit per campione e fino a 96 kHz di frequenza di campionamento (per audio stereo) o 48 kHz (per audio multicanale), e supporta fino a 5 diffusori + subwoofer (la configurazione comunemente definita 5.1). Con la revisione v2.3 delle specifiche AC'97 si è introdotta la tecnologia cosiddetta "Jack sensing". Si trattava in pratica di una sorta di "plug'n'play" per dispositivi audio: non appena l'utente inserisce un cavetto analogico in una delle connessioni audio presenti sulla motherboard, il sistema è in grado di proporre immediatamente all'utente una scelta su che tipo di periferica audio è presente sulla connessione appena stabilita (casse, cuffie, microfono o altro), e in alcuni casi addirittura riconoscerla automaticamente.

Con il progredire molto rapido delle funzionalità (e delle richieste degli utenti), le specifiche AC'97 sono divenute obsolete nel giro di alcuni anni. Per questo motivo, nel 2004 Intel ha rilasciato l'evoluzione di queste specifiche, definita "HD Audio". Con queste nuove specifiche, una soluzione audio on-board deve essere in grado di riprodurre audio multicanale fino a 192 kHz di frequenza di campionamento e 32 bit per campione e supportare fino a 7 diffusori + subwoofer. Inoltre, lo standard HD Audio implementa un sistema di qualità del servizio, negoziando con il sistema una prestazione minima garantita in modo da evitare problemi di audio gracchiante o a strappi tipici della mancanza di banda o latenze eccessive. Ultimo ma non ultimo, l'HD Audio prevede la possibilità di riprodurre simultaneamente due o più suoni PCM e redirezionarne l'uscita su connessioni distinte. Così, ad esempio, l'audio di una conversazione via chat può essere destinato alle cuffie, mentre l'output di una canzone viene inviato alle casse di un impianto audio nella stanza.
Alcune soluzioni di audio conforme allo standard HD Audio offrono, in aggiunta alle classiche connessioni analogiche, anche delle altre connessioni di tipo digitale: grazie ad esse, è possibile eliminare alla radice qualunque problema di degrado di qualità audio dovuto a interferenze elettromagnetiche, dato che il segnale audio rimane digitale anche in uscita dal PC, restando quindi del tutto insensibile alla presenza dei disturbi e dei rumori elettromagnetici generati dal PC stesso.

In presenza di un audio on-board così sofisticato, di fatto l'unico fattore di differenziazione tra una soluzione audio on-board e una scheda audio dedicata sarebbero le funzionalità accessorie. Come si accennava nella parte precedente della guida, implementare funzioni extra nell'hardware è supportato fino a Windows XP incluso; a partire da Windows Vista, l'architettura audio totalmente rivista non consente più la presenza di funzioni hardware "personalizzate", rendendo necessario l'uso di sistemi alternativi (come le librerie OpenAL) per poter proseguire nell'uso di hardware avanzato.