931 Bild 12.24: Die mit General MIDI festgelegten allgemeinen Klänge Eine weitere Tabelle von General MIDI definiert insgesamt 46 Schlagzeugklänge, für deren Übertragung der MIDI-Kanal 10 vorgesehen ist, während für die anderen Klänge kein bevorzugter Kanal angegeben wird. General MIDI (GM) soll nicht etwa das Leistungsvermögen von Soundmodulen ein- schränken, sondern gewissermaßen eine Mindestmenge an Klängen garantieren. Daher ist es auch nicht verwunderlich, dass einige Hersteller über diesen Standard hinausgehen und für sich selbst einen erweiterten definieren, in der Hoffnung, dass er sich am Markt durchsetzen und nachfolgend von der IMA (International MIDI Association) als neuer MIDI-Standard akzeptiert wird. Soundkarten Teil 6 · Multimedia 932 Bild 12.25: Die mit General MIDI festgelegten Schlagzeugklänge General Synthesizer (GS) Die Firma Roland definierte General Synthesizer (GS), der abwärtskompatibel zu GM ist und demgegenüber weitere Klänge, Instrumente (z.B. Ethnic Instruments) und Effekte wie Reverb und Chorus festlegt. Insbesondere die Schlagzeug-Sounds sind hier stark erweitert und in verschiedenen Drum-Kits organisiert wie Jazz, Room, Power, Electronic oder TR-808, der im Klang an das bekannte Rhythmus- gerät TR-808 von Roland angelehnt ist. Einige Soundkarten wie die AWE 32 und AWE64 von Creative Labs unterstützen beispielsweise die General-Synthesizer-Spe- zifikation. Name Beschreibung Brush Ähnlich wie allgemeines Drum-Kit, jedoch mit zusätzlichen Pin- seln, wie sie für Jazz-Stücke verwendet werden CM-64/32L Im unteren Bereich wie das Drum-Kit des Roland MT-32 und Klang- effekte im oberen Bereich Electronic Elektronisches Drum-Kit Orchestra Große Auswahl an Konzertschlagwerk und Pauken 933 Name Beschreibung Power Ähnlich wie allgemeines Drum-Kit, jedoch mit leistungsfähigeren großen und kleinen Drums Room Ähnlich wie allgemeines Drum-Kit, jedoch mit mehr Akustik SFX Auswahl an speziellen Klangeffekten Standard Jazz Allgemeines Drum-Kit TR-808 Elektronisches Drum-Kit, im Klang an das Rhythmusgerät TR-808 von Roland angenähert Tabelle 12.13: Die Drum-Kits für den General-Synthesizer-Mode (GS) Das erste bekannte Roland-Sound-Modul nach GS war das SC-55 (Sound Canvas), das später auch als Erweitungsboard für Soundkarten mit einem Wave-Blaster-kom- patiblen Anschluss auf den Markt kam und klanglich sicher eines der besten Waveblaster-kompatiblen Module ist. Bild 12.26: Das Sound-Canvas-Board von Roland mit Waveblaster-kompatiblem Anschluss MT-32-Standard Des Öfteren trifft man im Zusammenhang mit Soundmodulen und auch Sound- karten auf den MT-32-Standard (Multi Timbral 32), der ebenfalls von der Firma Roland erdacht worden ist. Er ist aber keineswegs neu, sondern stammt aus den achtziger Jahren, also bevor General MIDI definiert wurde, und verfügt über ein 32-faches Multitimbre – wie der Name bereits sagt –, während GM nur ein 16-faches Multitimbre festlegt. Roland nannte sein MIDI-Soundmodul MT-32, welches in Musikerkreisen eine weite Verbreitung gefunden hat. Im Jahre 1983 war es für ca. 1200 DM zu haben, wäh- rend heute viele Soundkarten eine mehr oder weniger gelungene MT-32-Emulation Soundkarten Teil 6 · Multimedia 934 bieten, wie beispielsweise die von Creative-Labs-Soundkarten. Im Übrigen unter- stützen zahlreiche Spiele eine MT-32-Emulation oder auch direkt ein MT-32-Modul, das am MIDI-Port einer Soundkarte angeschlossen ist. Das Original-MT-32-Modul, das schon lange nicht mehr angeboten wird, generiert seine 128 Klänge intern mit Hilfe eines Synthesizer-Chips, während man schon damals die Schlagzeug-Sounds als Wavetable-Synthese realisiert hat. Bild 12.27: Das legendäre MT-32-Modul der Firma Roland Für heutige Hörgewohnheiten und wenn auf einen möglichst natürlichen Instrumentenklang Wert gelegt wird – was durchaus nicht immer erwünscht ist – klingen einige Instrumente teilweise sehr künstlich, die Drums und spezielleren Effekte hingegen sind sehr realistisch und kraftvoll, und es ist sogar eine Reverb- Schaltung (Echo) in Hardware im Modul implementiert. Der Sound des MT32-Mo- duls ist insbesondere in der Techno- und House-Music äußerst beliebt. Das MT-32- Modul ist auch auf einer PC-Einsteckkarte zu finden und zwar ist es auf dem Typ LPAC-1, der natürlich von Roland stammt, eingebaut. eXtended General MIDI (XG) Die Firma Yamaha hat eXtended General MIDI definiert, welches ebenfalls abwärts- kompatibel zu GM ist und insgesamt über 676 Klänge und 21 Drumsets verfügt. Zahlreiche Effekte wie Distortion, Flanger und Delay (insgesamt 64) sind mit dem XG-Modul anzuwenden und über einen speziellen Eingang können außerdem ex- terne Audiosignale wie von einem Mikrofon oder einer Gitarre eingespeist und mit den gleichen Effekten versehen werden wie die internen Sounds. Das erste XG- Gerät ist das Modul DB 50 XG, das ebenfalls auf jede Soundkarte mit einem Wave- Blaster-kompatiblen Steckplatz gesetzt werden kann. Es verfügt über eine 32-fa- che Polyphonie und verwendet ein Sound-ROM von 4 Mbyte. 12.5 Tipps und Tricks Neben dem Synthesizer-Chip befindet sich auf jeder üblichen Soundkarte ein Ana- log-Digital-Wandler, der die von den analogen Eingängen (Line-In, CD-In, Mikrofon) gelieferten Signale in digitale Werte umsetzt. Er ist oftmals mit einem Digital-Ana- log-Wandler in einem Gehäuse kombiniert, der wiederum die digitalen Informationen auf der Soundkarte »rückübersetzt« – in analoge Signale umsetzt –, die dann am Ausgang Speaker und/oder Line-Out für die Wiedergabe über Lautsprecher oder eine Stereoanlage verwendet werden. Neben diesen beiden Schaltungselementen befindet sich im Soundchip, der dann auch als CODEC (Coder/Decoder) bezeichnet wird, noch ein Mixerchip, der die ein- zelnen Signale – auch die des Synthesizers – mischen kann, und seitdem die Paten- te von Yamaha am OPL2 und OPL3 nicht mehr bestehen, wird auch dieser Schaltungs- teil mit den anderen im Soundchip kombiniert. 935 Bild 12.28: Der Soundchip CS4236 befindet sich auf zahlreichen Soundkarten und bietet alle we- sentlichen Schaltungseinheiten für eine Soundkarte in einem einzigen Chip nebst dem ISA-Plug&Play-Interface Die bekanntesten Hersteller für derartige Soundchips sind ESS-Technology und Crystal (Cirrus Logic). Entsprechende 16-Bit-Soundkarten sind heute bereits ab ca. DM 40,- erhältlich, was vor nicht langer Zeit noch als unmöglich galt und nur auf Grund dieser hohen Integrationsdichte des Soundchips möglich ist. Als Beispiel ist im Bild 12.28 das Innenleben des Crystal CS4236 gezeigt. Soundkarten Teil 6 · Multimedia 936 12.5.1 Installation und Problemfälle Trotz der Zusammenführung der einzelnen Schaltungselemente für eine Sound- karte zu einem oder wenigen Spezialchips ändert dies (leider) nichts daran, dass eine Soundkarte zahlreiche PC-Ressourcen benötigt, was auch die Vielzahl der Jumper auf einigen Soundkarten erklärt. Ein gewisser Fortschritt ist erst durch ISA-Plug&Play zu erreichen, wo eben keine Jumper zu stecken sind, sondern die Konfigurierung automatisch vonstatten gehen soll. Das Plug&Play-BIOS und/oder das Plug&Play-fähige Betriebssystem (Windows 95) handelt mit der Soundkarte die erforderlichen PC-Ressourcen aus und reserviert diese entsprechend. Gleichwohl treten in diesem Zusammenhang immer wieder besondere Probleme auf, die sich aus dem Wechselspiel der Soundkarten-Hardware, der Treiber-Software, dem Betriebssystem und dem ISA-Plug&Play-Mechanismus selbst ergeben. Ein besonders unrühmliches Beispiel ist beispielsweise die Soundblaster 32 PnP mit IDE-Interface, das einfach nicht abzuschalten ist und unnötigerweise PC-Ressourcen für sich beansprucht. Ein anderes Phänomen tritt bei Soundkarten mit dem CS4236 auf, das sich derart äußern kann, dass das MID- Interface zwar einen Interrupt belegt (MPU-401), dieser taucht jedoch nicht in der Windows-9X-Systemsteuerung auf. p Bild 12.29: Auf einigen Soundkarten ist zwar eine Vielzahl an Jumpern zu finden, allerdings legt man damit die zu verwendenden PC-Ressourcen zweifelsfrei fest 937 Insgesamt kann sich die Konfigurierung per Plug&Play als ein äußerst mühsamer Vorgang darstellen, was insbesondere dann der Fall ist, wenn sich im PC sowohl konventionelle ISA-Karten (mit Jumpern) als auch ISA-Plug&Play- und PCI-Karten befinden. Ein PC, der allein PCI-Karten verwendet, ist da weit problemloser zu konfigurieren. Vielfach wünscht man sich bei ISA-Plug&Play die (alten) Jumper herbei, damit endlich die gewünschte PC-Ressourcen verwendet werden. Probleme sind bei Soundkarten leider oft zu finden, wobei sich die meisten jedoch auf Hardware-Konflikte mit anderen Hardware-Komponenten wie Modem-, SCSI- oder Netzwerkkarten zurückführen lassen, die den gleichen Interrupt- oder DMA- Kanal wie die Soundkarte verwenden, oder es findet eine Adressenkollision mit einer anderen Karte statt. Das bedeutet, dass zwei Karten die gleichen Input/ Output-Adressen verwenden oder sich zwei Adressbereiche teilweise überlappen. Wie sich solche Konflikte äußern können, ist in der folgenden Tabelle angegeben. Symptom Fehler Kein Sound I/O-Adressenkonflikt Software findet I/O-Adressenkonflikt keine Karte Keine Wiedergabe DMA-Kanal-Konflikt Keine Aufnahme DMA-Kanal-Konflikt Keine Anzeige einer DMA-Kanal-Konflikt Soundkartenaktivität Sound wird ständig Interrupt-Konflikt oder es sind mehrere wiederholt Soundkartentreiber installiert Tabelle 12.14: Typische Ursachen für Soundkartenfehler und wie sie sich äußern können Trotz Plug&Play der unterschiedlichen Auslegungen, sollte man stets selbst Buch darüber führen, welche PC-Ressourcen für welche Geräte verwendet werden, was ins- besondere für die möglicherweise vorhandenen Jumperstellungen einzelner Karten gilt. Neben den im Kapitel 12.2 erläuterten PC-Ressourcen, die eine Soundblasterkarte oder eine hierzu kompatible Soundkarte verwenden, gibt es noch einen weiteren Quasi-Standard: Windows Sound System Dieser Standard wurde ursprünglich mit der Soundkarte Windows Sound System von Microsoft festgelegt und viele Soundkarten, beispielsweise mit einem CODEC der Firma Analog Devices oder auch Crystal, sind hierzu kompatibel, was in diesem Zusammenhang bedeutet, dass sie vorzugsweise die mit dem Windows Sound Sy- stem (WSS) definierten PC-Ressourcen beanspruchen. Soundkarten Teil 6 · Multimedia 938 I/O-Basisadressen Interrupt-Kanäle DMA-Kanäle 530h IRQ7 DMA0 604h IRQ9 DMA1 E80h IRQ 10 DMA3 F40h IRQ11 Tabelle 12.15: Eine Sound-System-kompatible Karte muss mindestens diese Parameter verwenden kön- nen; die voreingestellten Werte sind in der Tabelle Fett gekennzeichnet Funktion Adresse Inhalt Autoselect Basisadresse Konfigurations-Daten Autoselect Basisadresse +1 Reserviert Autoselect Basisadresse +2 Reserviert Autoselect Basisadresse +3 Versionsnummer WAV Basisadresse +4 CODEC Address WAV Basisadresse +5 CODEC Data WAV Basisadresse +6 CODEC-Status WAV Basisadresse +7 CODEC PIO MIDI-Play 388h, Read OPL3-Status MIDI-Play 388h, Write OPL3-Address (links) MIDI-Play 389h, Write OPL3-Data (links) MIDI-Play 38Ah, Write OPL3-Address (rechts) MIDI-Play 38Bh, Write OPL3-Data (rechts) Tabelle 12.16: Die für den Sound-System-Standard üblichen I/O-Adressen Einige Soundkartenmodelle bieten wahlweise eine Konfigurationsmöglichkeit für den Soundblaster- oder den WSS-Mode an, was insbesondere für die Verwendung von Spielen unter DOS relevant ist. 939 Bild 12.30: Einige Soundkarten bieten wahlweise den Soundblaster- (SB) oder den Windows-Sound- System-Mode (WSS) unter DOS an, wobei völlig unterschiedliche PC-Ressourcen verwen- det werden Zunächst sollte eine ISA-Plug&Play-Soundkarte vom Plug&Play-BIOS des PC er- kannt werden, wobei man davon ausgehen kann, dass jeder PC ab Ende des Baujah- res 1996 über ein derartiges BIOS verfügt und auch eine dementsprechende Anzei- ge bietet. Bild 12.31: Ein Plug&Play-BIOS zeigt die installierten ISA-Plug&Play-Karten beim Booten an, wie in diesem Fall eine Soundkarte AWE35 und eine Netzwerkkarte Falls es sich um eine PCI-Soundkarte handeln sollte, wird sie beim Booten des PC unter den PCI-Devices (PCI Device Listing) üblicherweise als Multimedia Device an- gezeigt. Wird die Soundkarte an dieser Stelle jedoch nicht detektiert, ist man bei einer PCI-Karte bereits am Ende der Fehlersuche, denn sie ist entweder nicht rich- tig eingebaut oder auch defekt. Die Karte sollte noch einmal probeweise in einen anderen Slot eingesteckt werden, um zu prüfen, ob dies zu einem anderen Ergebnis führt. Soundkarten Teil 6 · Multimedia 940 Bei älteren PCI-Systemen, wo nur ein einziger Slot masterfähig ist, kann es bei der Verwendung aktueller Soundkarten zu Problemen in der Form kommen, dass die Installation zwar ohne Fehler absolviert wird, die Soundkarte jedoch nach einem Neubooten nicht funktionieren will. Dies liegt daran, dass es bei PCI keine DMAs im klassischen Sinne gibt, sondern es werden stets Burst-Transfers absolviert, die oftmals nur in einem masterfähigen PCI-Slot korrekt ausgeführt werden. Schwerwiegender wiegt allerdings die Tatsache, dass diese älteren PCI-Systeme nur jeweils einen IRQ (Einstellung per BIOS-Setup und/oder per Jumper auf dem Mainboard!) pro PCI-Slot verwenden können, womit eine übliche PCI-Soundkarte überhaupt nicht klarkommt, denn sie will vielfach derer drei beanspruchen. Bei derartigen PCI-Systemen empfiehlt sich eine ISA-Plug&Play-Soundkarte, die (ähn- lich wie bei PCI) automatisch vom BIOS bzw. Windows 9x konfiguriert wird. Bei älteren PCI-PCs sind aktuelle PCI-Soundkarten nicht immer zum Laufen zu brin- gen, so dass als Ausweg nur eine ISA-Karte zum Einsatz kommen kann, am besten eine ISA-Plug&Play-konforme. Wird eine ISA-Plug&Play-Karte nicht vom BIOS erkannt, kann dies mehrere Gründe haben: Entweder handelt es sich um eine Plug&Play-BIOS-Version, die die ISA- Plug&Play-Einheiten nicht erkennen oder auch nur nicht anzeigen kann. Falls als Betriebssystem jedoch Windows 9x verwendet wird, ist dies zunächst nicht weiter von Belang, denn Windows 9x besitzt einen eigenen ISA-Plug&Play-Erkennungs- mechanismus, ist prinzipiell also nicht auf ein Plug&Play-BIOS mit ISA-Unterstüt- zung angewiesen. Des Weiteren kann die Soundkarte auf Grund zu knapper Systemressourcen oder einer nicht korrekten Zuweisung im PNP/PCI Configuration Setup (siehe Der Setup des PC) nicht in das System eingebunden werden. Typischer Fall: Windows 9x fährt hoch und es ertönt ein Piepton, der stets auf einen IRQ-Konflikt der Soundkarte mit einem anderen Device hindeutet. Bei der Überprüfung der IRQ-Belegungen sollte auch ein Blick in die SYSTEM.INI und die möglicherweise vorhandene spezi- elle INI-Datei der Soundkarte geworfen werden, denn selbst bei neueren PCI-Mo- dellen, wie etwa der SB 128 PCI von Creative Labs, wird sich hier einfach ein IRQ »geschnappt« (meist für MPU-401, MIDI-Port). Wenn die entsprechende INI-Eintra- gung beim Booten abgearbeitet wird und diese Einstellung beispielsweise mit dem IRQ der Grafikkarte übereinstimmt, schaltet die Grafikkarte auf Schwarz und der PC »steht«. Selbst neuere Soundkarten tragen (ungefragt) Hardware-Ressourcen in der SYSTEM.INI ein, was für ernsthafte PC-Probleme sorgen kann. 12.5.2 Audio-Anschlüsse Die Kabelverbindungen zum Mikrofon, der Stereoanlage oder den Lautsprechern soll- ten stets bei abgeschalteten Geräten hergestellt werden und bei intern herzustellen- den Audioverbindungen ist natürlich der Netzstecker am PC zu ziehen. Das Herstel- len der Audioverbindungen ist oftmals nicht so einfach, da am Slotblech der Soundkarte üblicherweise Buchsen für 3,5-mm-Klinkenstecker eingebaut sind und Stereoanla- gen und andere Audiogeräte in der Mehrzahl über Cinch- oder über 5-polige DIN- Buchsen verfügen. [...]... Massesignal, das oftmals auch über zwei Leitungen geführt wird Mit dem Multimedia-Standard der dritten Revision (MPC-Level 3) ist die Belegung des Audioanschlusses standardisiert und weist die im folgenden Bild angegebene Kontaktbelegung auf Bild 12.35: Die Belegung des Audio-Signalanschlusses (CD-IN) nach MPC-Level-3 Ein zusätzlicher Audioeingang (fast) zum Nulltarif Ältere Soundkarten besitzen oftmals keinen... vom CD-ROM-Laufwerk zur Soundkarte Die Wiedergabe von CD-ROM-Audio-Files, wie es mit dem üblichen CD-Player der Stereoanlage ebenfalls praktiziert wird, ist zwar auch ohne diese Verbindung möglich, jedoch keine Wiedergabe von WAV- oder MIDI-Files Die Audioverbindung vom CD-ROM-Laufwerk zur Soundkarte wird über ein relativ dünnes Kabel hergestellt, das hoffentlich gleich beim CD-ROM-Laufwerk dabei war... anliegen, sondern direkt auf der Platine als Stiftleisten ausgeführt sind Hier handelt es sich meist um den Audioanschluss für ein CD-ROM-Laufwerk, um einen zusätzlichen Aux-Eingang, um die Anschlüsse für die PC- Lautsprecherverbindung oder auch um Eingänge, die mit MODEM oder TV bezeichnet und dann meist in Mono ausgeführt sind Da diese Audioanschlüsse unterschiedlich belegt sein können, kann nur ein Blick... Nulltarif Ältere Soundkarten besitzen oftmals keinen Audioeingang für ein CD-ROM-Laufwerk und auch bei neueren Modellen kommt es durchaus vor, dass ein zusätzlicher Audioeingang benötigt wird Dies ist jedoch allein nicht unbedingt ein Grund für eine neue Soundkarte, denn in vielen Fällen ist ein zusätzlicher Eingang problemlos nachrüstbar, zumindest wenn man den Umgang mit einem Lötkolben nicht scheut . PCI-Soundkarte handeln sollte, wird sie beim Booten des PC unter den PCI-Devices (PCI Device Listing) üblicherweise als Multimedia Device an- gezeigt. Wird die Soundkarte an dieser Stelle jedoch. insbesondere dann der Fall ist, wenn sich im PC sowohl konventionelle ISA-Karten (mit Jumpern) als auch ISA-Plug&Play- und PCI-Karten befinden. Ein PC, der allein PCI-Karten verwendet, ist da weit problemloser. ISA-Plug&Play-Soundkarte, die (ähn- lich wie bei PCI) automatisch vom BIOS bzw. Windows 9x konfiguriert wird. Bei älteren PCI-PCs sind aktuelle PCI-Soundkarten nicht immer zum Laufen zu brin- gen,