Creative SoundBlaster X-Fi Elite Pro

Creative har äntligen lanserat sin nya X-Fi ljudkrets som är den första krets man utvecklat från grunden på många år. Vi har tittat närmare på flaggskeppet i Creatives X-Fi serie för att se vad den nya kretsen har att erbjuda.

Ljudkort är inget vi på NordicHardware testar i samma utrsträckning som moderkort, grafikort eller processorer. Ljudkorten kan ibland bli lite bortglömda i jakten på det perfekta benchmarkresultatet. Visst är det svårt att kvantifiera ljudkortprestanda på samma sätt som våra övriga komponenter men det gör det inte mindre viktigt.

Idag kommer vi att testa Creative SoundBlaster X-Fi Elite Pro och även ta en snabb titt på X-Fi Extreme Music.

X-Fi innebär inte bara ett gäng nya produkter med förbättrade DA-omvandlare och en nydesignad breakoutbox utan snarare är det ett grundläggande generationsskifte som sker. Att ha i åtanke är att det nu är cirka sju år sedan Creative lanserade ett helt nytt chip. Tex. så delar det gamla SoundBlaster Live! samma grundläggande teknik med det, upp till nu, senaste SoundBlaster Audigy 4 Pro. Vad detta innebär är att Creative för första gången på flera år har haft chansen att rätta till några av de problem som EMU10K-chippen dragits med ända sedan 1998. Dessutom har det gett dem möjlighet att förnya prestanda och funktionalitet på ett mer radikalt sätt än vad vi erfor när Creative tog steget från Audigy till Audigy 2 tex.
Visserligen tog Creative ett ganska stort steg när de gick från EMU10K1 (Live!) till EMU10K2 (Audigy) men någon gundläggande omdesign var det inte tal om på samma sätt som det vi får erfara med EMU20K1.

Kort sagt har vi, med många andra, haft stora förhoppningar inför de kommande korten från Creative. Idag tar vi därmed en titt på dels vad som hänt mellan de två chippen EMU10K (1/2) och EMU20K1 men också vad som hänt mellan de faktiska produkterna Audigy 2 ZS/Audigy 4 och X-Fi. Framförallt kommer artikeln handla om skillnaderna mellan Audigy 4 Pro och X-Fi Elite Pro.

---

De två korten vi har att titta på idag är X-Fi Elite Pro och Extreme Music. Vi har valt att lägga koncentrationen på Elite Pro. Innan vi drar igång tänkte vi gå igenom Creatives specifikationer.

SoundBlaster X-Fi Elite Pro

Hårdvarufeatures:
· Creative X-Fi Processor based solution

· 116dB SNR DAC Quality on all channels

· 136dB SNR Internal Audio Processing Quality

·

64MB X-RAM (Xtreme Fidelity RAM)

· THX Certified Quality

· Extended I/O via Internal Drive-Bay Module

· IR Remote

Kopplingsmöjligheter:
PCI-kortet


· FlexiJack (Performing a 3-in-1 function, Digital In / Line In / Microphone) via 3.5mm mini-jack


· Line level out (Front / Rear / Center / Subwoofer / Rear Center) via 3 X 3.5mm mini jacks


· AUX_IN line-level analog input via 4-pin Molex connector


· 26 pin AD_Link connector for linking to the X-Fi I/O Console (upgrade option)

Breakoutboxen

· Two RCA jacks for coaxial SPDIF input and output


· Shared Auxiliary input/Phono input via RCA stereo jacks


· Two optical connectors for optical SPDIF input and output


· Two standard MIDI female connectors for MIDI input and output


· Headphone output and volume control via 6.35 mm (1/4-inch) stereo jack


· Shared line-level analog Line/Microphone input via 6.35 mm (1/4-inch) stereo jack


· Shared line-level analog Line/Hi-Z input via 6.35 mm (1/4-inch) stereo jack


· DIN jack to connect Creative analog speaker systems with the wired remote control or Audio Control Pod that comes with the speakers


· One AD_LINK connector for linking to the audio card

Tekniska specifikationer:


· 24-bit Analog-to-Digital conversion of analog inputs at 96kHz sample rate


· 24-bit Digital-to-Analog conversion of digital sources at 96kHz to analog 7.1 speaker output


· 24-bit Digital-to-Analog conversion of stereo digital sources at 192kHz to stereo output


· 16-bit to 24-bit recording sampling rates: 8, 11.025, 16, 22.05, 24, 32, 44.1, 48 and 96kHz


· Signal-to-Noise Ratio (20kHz Low-pass filter, A-Weighted)


– Stereo Output 116dB


– Front and Rear Channels 116dB


– Center, Subwoofer and Side Channels 116dB


· Total Harmonic Distortion + Noise at 1kHz (20kHz Low-pass fi lter) = 0.004%


· Frequency Response (-3dB, 24-bit/96kHz input ) = <10Hz to 46kHz


· Frequency Response (-3dB, 24-bit/192kHz input) = <10Hz to 88kHz (Stereo only)


· ASIO 2.0 support at 16-bit/44.1kHz, 16-bit/48kHz, 24-bit/44.1kHz 24-bit/48kHz and 24-bit/96kHz with direct monitoring


· Enhanced SoundFont support at up to 24-bit resolution

Retailboxens innehåll:


· Sound Blaster X-Fi Elite Pro PCI Card


· X-Fi I/O Console


·
Remote Control


· 2x Batteries (AA)


· Rubber Foot (x4)


· Vertical Stands


· 3.50 mm (1/8-inch) to 6.35 mm (1/4-inch) plug adapter


· Power Splitter Cable


· Volume Control Cable (9-pin DIN)


· AD_Link Cable


· X-Fi Music Applications CDs


– Cubase LE


–  WaveLab Lite


–  Amplitube LE


· Quick Start Leaflet


· Installation and Applications CD containing:


– Drivers for Windows® XP


– Creative Software Suite


– Doom 3 Sound Blaster EAX patch


– User’s Guide

Rekommenderat pris:
· 3695 SEK

---

X-Fi Elite Pro utgör det dyraste kortet i Creatives X-Fi-serie. Detta befogar man med en fjärkontroll, en osedvanligt stor breakoutbox, bättre DA/AD-omvandlare och ett utökat programvarupaket. Vi kommer att ta en titt på alla komponenter utom programvarupaketet då vi helt enkelt inte tillhandahölls något sådant.

Själva PCB-designen på Elite Pro är betydligt mer avancerad än de andra X-Fi-korten som mer liknar sina föregångare. Dock känns designen ren och signalvägarna är inte allt för långa på kritiska punkter.
På framsidan kan vi se minnet, chippet, DAC:arna och allt annat roligt och tittar man i övre högre hörnet ser man en liten “låda” som bara Elite Pro och Fatality FPS är utrustade med. Vi hade en del chansingar på vad den lilla svarta lådan innehöll och blev något paffa när vi såg att det vara var en lysdiod innuti lådan vilken lyser igenom en etsning där det står X-Fi. Inte något tekniskt extravagant mer det ser ju kanske lite häftigt ut om man har en låda med fönster och har släckt i rummet:

På ovansidan finner vi också en klassisk floppyströmkontakt som är till för att strömförsärja kortet och breakoutboxen och även en analog 4-pins AUX ingång.

Baksidan av PCBn är i princip helt ren, här ser vi också att all tracing är väldigt prydlig.

På själva PCI-kortets bracket hittar vi följande anslutningar: ett “flexi jack” (som kan agera mickingång, digital ingång och line in), tre stycken 3.5 mm utgångar för högtalare eller hörlur samt Creatives 26 pins AD_LINK för koppling till breakoutboxen.

På bilden ovan ser vi sjäva X-Fi-chippet i all dess glans. Tack vare den krympta tillverkningsprocessen är chippet en bra bit mindre, rent fysiskt, jämfört med den gamla serien. På chippet ser vi att Creative kallar X-Fi för CA20K1 men vi har hittills hört referenser till EMU20K1.

Minnet som sitter på Elite Pro och Fatality FPS ligger på 64 MB, är tillverkat av Micron och är av SDRAM-typ. Minnet är ett enkelt TSOP-chip som jobbar i 133 MHz och har en latency på 7.5 ns. Vi vet inte riktigt om minnet är speciellt framtaget för Creative men det går i alla fall inte att köpa just den här specifika modellen (48LC32M16A2-75 C) från Microns hemsida för tillfället. De modeller som finns tillgängliga är -75 vilket är standardutförandet, -75 L vilket är en lågenergivariant och -75 IT vilket är en variant ämnad för något mer extrema temperaturer. Förmodligen står C:et för just Creative men om det har någon speciell egenskap de andra modellerna inte besitter vet vi inget om.

DAC:arna på Elite Pro kommer från Amerikanska Cirrus Logic och går under beteckningen CS4398. Kortet är utrustat med fyra stycken då dessa är stereo-DAC:ar, som för övrigt är specificerade för 24 bit / 192 KHz. Som input accepterar chippen PCM i samplerates mellan 32 och 200 KHz. Dessutom har de stöd för DSD vilket är den typ av transport man använder för SACD (Super Audio Compact Disc). Några SACD-läsare finns dock inte tillgängliga för datorer varför Creative inte utannonserat stöd för specifikationen. (Ska vi tro Creative lär det heller inte komma några SACD-läsare för PC inom någon överskådlig framtid heller.) DAC:en är specificerad för ett maximalt dynamiskt omfång på 120 dB och THD+N (Total Harmonic Distortion Plus Noise) är specificerat till -107 dB.
Detta är samma DAC som sitter i EMU’s (Creatives profesionella ljudkort) flaggskepp
och även i Creatives Audigy 4 Pro.
Vi har inte kunnat gräva upp mycket information om i vilka andra produkter man kan hitta denna DAC. En av de få saker vi hittade är en ljudmodifering för Denons 5900 DVD-spelare där själva modifieringen kostar 5000 dollar vilket i alla fall skvallrar lite om vad vi har med för kvalitet att göra.

På kortet sitter också en tvåkanals AD-omvandlare från Japanska AKM vid namn AK5394 som är ämnad för PCI-kortets Line In 1/Mic In 1. Precis som DA-omvandlarna är den specificerad till 24 bit /192 KHz och faktum är att den bjuder på 123 dB dynamiskt omfång och -110 dB THD+N. Att denna ADC är high end kan dess implementering i Pro Tools HD och EMU1820M vittna om. Som input klarar ADC:n av samplerates mellan 1 och 216 KHz

Och så har vi breakoutboxen som ger, förutom en känsla av lyx och flärd, tillgång till en hel del in- och ut-gångar och kontroller.

På fronten finner vi, från vänster till höger; 6,3 mm hörlursutgång, 6,3 mm Line In 3/Hi-Z (Hi-Z är till för apparater med låg utgångsimpedens, tex. en elgitarr), 6,3 mm Line In 2/Mic In 2, volymreglage med mutefunktion för Line In 3/Hi-Z, volymreglage med mutefunktion för Line In 2/Mic In 2, reglage för 3DMIDI, reglage för EAX-effekter, reglage för CMSS3D, reglage för 24 Bit Crystalizer samt volymkontroll med mutefunktion. Givetvis kan man också stänga av 3DMIDI, EAX, CMSS3D och Crystalizer med reglagen, finessernas status visas också med en grön LED som lyser när de är på. Mute och aktivering/avaktivering sker genom att man trycker in reglaget som en knapp.
Längst ut till höger på fronten hittar vi också IR-ögat samt en blå power LED.

På baksidan finner vi jordanslutning för skivspelare, switch för att kontrollera huruvida den intilliggande ingången ska fungera som AUX In eler Phono In, niopolig mini-DIN-kontakt för sammankoppling med Creatives högtalarpaket som har trådbunden “fjärrkontroll”, DIN-ingång för MIDI, DIN-utgång för MIDI, optisk SPDIF-ingång, optisk SPDIF-utgång, elektrisk/koaxial SPDIF-ingång, elektrisk/koaxial SPDIF-utgång och slutligen Creatives 26 pins AD_LINK interface för kommunikation med ljudkortet.

DA/AD i breakoutboxen skiljer sig från de DA/AD-omvandlare som sitter på PCI-kortet. Eftersom Creatives AD_LINK är uteslutande till för digital information sitter det separata DA/AD-omvandlare i boxen. För ingångarna finns Amerikanska Texas Instruments Burr-Brown PCM1804. Specificerad till 24 bit/192 KHz med ett dynamiskt omfång på 112 dB och THD+N på -102 dB är denna DAC något mindre extravagant, till specifikationerna sett, än den AKM-krets som sitter på PCI-kortet. Vi är något förbryllade över valet att utrusta breakoutboxen med en, i all fall set till specifikationen, sämre AD-omvandlare än vad som sitter på själva kortet.
Burr-Brown-krestarna har dock ett väldigt gott rykte så kanske anser Creative, med eller utan rätt, att dessa kretsar håller likvärdig eller bättre kvalitet än AKM-kretsen. Trots att vi letat runt har vi inte lyckats hitta exempel på kommersiella produkter som använder sig av just denna krets.
Som DA-omvandlare för hörlursutgången har Creative valt Cirrus Logic CS4392. Denna DAC är precis som övriga AD/DA-komponenter specificerad till 24 bit/192 KHz. Chippet tar emot PCM i samplerates mellan 4 och 192 KHz samt DSD. Specificerad THD+N är -100 dB och dynamiskt omfång ska vara 114 dB. Även här ser vi alltså att komponenten i fråga håller sämre kvalitet än de som sitter på PCI-kortet. Faktum är att denna DAC är samma komponent som satt på Audigy 2 ZS Platinum Pro. Man kan även finna denna DAC i ett par av Marantz produkter som tex. deras DV8300, en multispelare i dryga femtontusenkronorsklassen.

---

För att ge er en snabb överblick av vad som hänt hårdvarumässigt har vi lagt upp följande tabell:

	Audigy 4 Pro	X-Fi Elite Pro
Chip:	EMU10K2.5	EMU20K1
Tillverkninsgprocess:	0,18 Micron	0,13 Micron
Spänning:	1,8 Volt	1,2 Volt
Klockfrekvens:	200 MHz	400 MHz
Transistorer:	Ca. 4.6 Milj.	Ca. 51.1 Milj.
HW-trådar:	1	4
Arkitektur:	Linjär	Selektiv
AudioRAM:	0 MB	64 MB
Hardvaruröster:	64	128
SNR:	113 dB	116 dB

Som vi ser har både spänningskraven och tillverkningsprocessen “krympts” sedan Audigy 4. Inga konstigheter här, övergången till 0.13 micron var förutsedd. När spänningen sjunker och tillverkningsprocessen blir mindre brukar också klockfrekvenserna öka. Givetvis är det så även i detta fall där EMU20K1 är klockad dubbelt så högt som sin föregångare. Det som kanske imponerar mest är ökningen av antalet transistorer. Ungefär elva gånger så många transistorer som föregående ljudchip är inte illa. Jämför vi tex. Athlon XP 3200+ med Athlon 64 3800+ låg ökningen där “bara” på 1.26x. En stor del, uppemot 60%, av dessa transistorer i det nya Creative-chippet är spenderade på minne/cache.

Vad den snabba överblicken inte säger, men som ni förmodligen listat ut med tanke på transistorantalen, är att X-Fi är från grunden en helt ny arkitektur. Något som skvallrar om detta är antalet hårdvarutrådar och själva hårdvaruarkitekturen. Vi har valt att beskriva EMU10K som en linjär arkitektur medan EMU20K faller in under facket “selektiv”, vad vi menar med detta komer vi gå in på mer i detalj senare.

Vidare ser vi att Creative utrustat sina nya ljudkort med RAM-minne direkt på PCB:n. X-RAM kallar Creative detta koncept för och förutom att man kan förbättra prestandan tillåter det också en del nya tilltag som helt enkelt vore på tok för långsamt att göra över PCI-bussen.

Antalet hårdvaruröster som man kan spela upp genom DirectSound3D och OpenAL har fördubblats vilket innebär kort och gott att man kan spela upp fler ljud samtidigt i spel.

Sist ut på vår förkortade lista är kortens SNR-specifikation. Här ser vi en förbättring på 3 dB vilket vid första anblick kan se ganska marginallt ut. Till viss del är det också en marginell skillnad men det finns många variabler som avgör den resulterande kvalitén.

---

På föregående sida försökte vi ge er en förenklad bild av vad skillnaderna mellan EMU10K och EMU20K chippen innebar. Nu går vi in mer på djupet då skillnaderna är så pass långtgående att det är svårt att få in det i en specifikationstabell.

Först och främst tänkte vi förklara vad vi menade med “Linjär” respektive “Selektiv” på förra sidan.

Klassisk arkitektur.

I en traditionell arkitektur måste all data färdas från sin utgångspunkt till sin slutstation genom ett givet antal “uppehåll”. Varje “uppehåll” är tex. samplerateomvandling, filtermotorn osv. Fördelen med arkitekturen är egentligen bara att den är väldigt enkel att genomföra.

X-Fi Audio Ring-arkitektur.

Med Creatives nya Ring-arkitektur behöver datan inte längre röra sig linjärt genom ljudkortet. Datan kan alltså “hoppa över” “uppehåll” eller besöka ett “uppehåll” flera gånger på utan att behöva börja starta om från ruta ett.

Istället för att ge en lång invecklad förklaring direkt tänkte vi göra en jämförelse som är lätt att förstå även för dem utan specialintresse:

Tänk er att ljuddatan som måste gå genom kortet är som att gå och handla.
I en linjär arkitektur går man först in på banken (sampleratekonvertern), sedan in till bagaren (filtermotorn), sedan vidare till möbelaffären (mixern) för att slutligen hamna hos sin goda vän (DSPn) där man anvjuter sina inhandlade varor (output).
Om det visar sig att man kanske inte behöver gå till bagaren just en viss dag så blir det dock till att bita i det sura äpplet, för artig som man är måste man in och säga hej i vilket fall. Lika illa är det om man skulle komma på att man glömt handla något i möbelaffären för då måste man nämnligen först gå tillbaka till banken, sedan till bagaren, för att sedan återkomma till möbelaffären.
Skulle man inse att man har för många varor (data) att bära måste man springa hela vägen över bron (PCI-bussen) till andra sidan stan där det finns ett stökigt förvaringsföretag (det generella RAM-minnet) där man kan lämna sina varor till det är dags att hämta dem igen.

Med ringarkitekturen slipper man att alltid gå en viss utstakad väg. Vill man först gå in på banken för att sedan gå direkt hem till sin goda vän är det helt ok. Likaså är det inte så farligt om man skulle vilja återbesöka möbelaffären direkt efter att man kommit hem till sin vän. Dessutom har man här ett par hjälpredor (hårdvarutrådar) som kan hjälpa en att gå och handla möbler medan man står på banken och tar ut pengar.
Skulle man inse att man kanske plockat på sig för mycket slipper man här springa till andra sidan stan för att lagra sina prylar, det är helt enkelt bara att ta upp ryggsäcken (X-RAM) och lägga sina pinaler där så länge.
Kort sagt är livet bra mycket mer effektivt när man lever i en selektiv ringarkitektur.

För er som tyckte att den här liknelsen var osedvanligt lam tänkte vi också gå in lite mer på det tekniska planet på nästa sida.

---

I en traditionell linjär arkitektur består varje steg av av någon form av ändamålsspecifik hårdvara och i slutändan har vi en DSP eller CPU som sköter de extra funktioner som de åndamålsspecifika komponenterna inte tagit sig an. DSPn/CPUn har också möjlighet att sköta viss mixnings och filtreringsfunktionalitet istället för att multipassa datan genom arkitekturen. Mycket tonvikt läggs alltså på en mer generell DSP eller än värre ens CPU och ens dataväg är alltid en viss fastslagen linjär väg genom ljudkortet. Klassiska DSPs har varit enkeltrådiga pipelined SIMD-arkitekturer vilket innebär att de jobbar med en enda syssla i taget och att all data är bearbetad på en FIFO (First In First Out)-basis.

Med Creatives audioring kan datavägen ändras i realtid. Behöver man inte applicera någon sampleratekonvertering eller filtrering hoppar man över det steget. Dessutom har Creative lagt till betydligt fler andamålsspecifika komponenter i deras chip så att belastningen på den mer generaliserade DSPn inte blir lika hård. I Ringarkitekturen kan Creative behandla 4096 kanaler i taget. Kanaler i det här sammanhanget är inte samma sak som högtalarkanaler eller 3D-röster utan istället är en kanal tex. en sample som skickas till DSP:n eller filtret för att applicera en reverbeffekt. Den interna bussen är av synkron TDM (Time Division Multiplexed)-typ vilket innebär att man alltid har en fast bandbredd och fördröjning att spela med. För en audio arkitektur är det här en optimal bussarkitektur medan asynkrona bussar skulle passa bättre i andra sammanhang. Genom att ha en fast bandbredd och fördröjning per kanal kan Creative se till att uppnå en i princip fullständig effektivisering av bussens användande.

DSP: Själva DSPn är en äkta Shared Memory SIMD (Single Instruction Multiple Data)-artiketur som består av fyra hårdvarutrådar som vardera har tillgång till två SIMD-enheter. Att man valt två SIMD-enheter per tråd har sin naturliga förklaring i att man oftast bearbetar signaler i multiplar av två (stereo, 5.1 och 7.1 tex.) när man hanterar ljud. Eftersom data kan bearbetas paralellt ökar effektiviseringen vesäntligt då man slipper vänta på att pipelinen ska bli ledig. Vanligtvis kallar man den typ av arkitektur som Creative använder sig av för MIMD (Multiple Instructions Multiple Data) men Creative har valt förkortningen TIMD (Thread Interleaved Multiple Data) då arkitekturen arbetar med flera trådar snarare än flera separata processorer.
För att förfina sin DSP tillåter nu Creative flyttal som datatyp vilket tillåter en mycket högre precision vilket inte minst är viktigt för kortets SRC. Givetvis klarar också processorn av att bearbeta heltal, bland annat för att Creative lättare ska kunna återanvända befintliga algoritmer i sin nya processor.
Vad det gäller OpCodes (dvs. de beräkningar man kan utföra på de operander man har) är Creative uppe i 360 generella instruktioner och över sextio specialiserade (mer komplexa men mindre flexibla) instruktioner. Här har vi tyvärr inga jämförelsetal från Creatives äldre ljudprocessorer men vi antar att vi tittar på en ganska markant ökning inom båda områden med tonvikt på specialiserade instruktioner.
Vidare är artiktekturen i princip helt ortogonal i det att man kan utföra vilket instruktion på vilken minnesaddress eller register som helst och att det också går att lagra valfri data på valfri address. Förlåtande skulle man kunna kalla det för då det underlättar kompileringsjobbet en hel del.
Tonvikten i arkitekturen ligger kort sagt på superlåga latencies samt massiv parallell och asynkron beräkningskraft.

En annan intressant sak att notera är att Creatives DSP, kanske även de ändamålsspecifika komponenterna, fortfarande är begränsad till att arbeta med samplesrates som är multipler eller faktorer av 48 KHz.

Som vi nämnt finns det också ett par ändamålsspecifika komponenter i chippet och nedan hittar ni en lista över de mest intressanta:

Tank: Ljudtanken är i grund och botten en delaymotor för effekter som reverb, eko, fördröjningar osv. Delaymotorn används för en fast uppsättning effekter och används både av EAX-systemet såväl som CMSS ljudpositioneringsalgoritmer. Genom att ha en stor del “färdiga” och effektiviserade funktioner i Tanken slipper man belasta DSPn med mer mundana sysslor. Precisionen har ökat från heltal till flyttal vilket tillåter manipulering på en mycket mer noggran nivå oavsett samplerate. Vidare tillåter delaytanken också variabla delaytider att definieras.
Tanken har tillgång till två nivåer av, för Tanken, exklusivt cacheminne för att mellanlagra värden.

Transport: Transportkomponenten är helt enkelt den del av chippet som står för kommunikationen med kortets X-RAM och för all kommunikation som ska färdas över PCI-bussen. För ändamålet har transportdelen utrustats med drygt ett tusen DMA (Direct Memory Access)-kanaler. Genom att fragmentera kommunikationen så mycket som möjligt kan man anpassa den data som skickas och tas emot så att så få stillestånd som möjligt uppstår i bussarna. Som vi nämnt innan är det kritiskt att man har så låga fördröjningstider som det någonsin går i ett ljudkort. För att ytterligare optimera ytnyttjandet av bandbredd och för att få ner dröjsmålen prioriteras all kommuniukation om varje klockcykel.

SRC: En av de absolut mest intressanta delarna av X-Fi-arkitekturen är deras nya Sample Rate Converter. Vi har valt att flytta detta parti till nästa sida eftersom vi anser det vara av så pass stort intresse att det förtjänar en egen avdelning i artikeln.

Filter: Filterkomponenten står för filtrering av ljudet så som EQ-applicering, högtalarkalibrering och inte minst tredimensionell spatialisering. Precis som Tanken är Filterkomponenten extremt viktig för både CMSS3D och EAX då man använder spatialisering i stor utsträckning med dessa tekniker. Med hjälp av sin specialisering kan Filterkomponenten klara av att applicera komplexa filter, och även att multipassa dessa, utan nämnvärd “ansträngning”. Med 512 second order IIR-filter och 13 filtertyper och förmåga att multipassa vissa filter är Filterkomponenten en väldigt komplex enhet sina relativt blygsamma MIPS till trots.

Mixer: Mixern är den enhet i audioringen som kan kombinera, flytta och skala de 4096 kanaler vi har att arbeta med. Kort sagt sköter den allt det man asocierar ordet “mixer” med plus “lite” till. Med förmåga att mixa till 256 interna summeringsnoder och 1024 parameternoder. Parameternoderna där effekters parametrar kombineras för att skapa mer avancerade effekter som. tex. Dopplereffekter, pitchförändringar, occulsion- och obstruction-effekter mm. Vidare finns det 4096 enkelsegments alternativt 1536 multisegemnts parameterramper att tillgå där parametrars värde minskar eller ökar med små inkrement över en given tidsrymd vilket ökar kontinuiteten i de ljud som bearbetas så att man på så vis undviker hastiga förändringar i behandlingen som kan uppfattas som klickljud eller clippade ljud mm.

Audio I/O: Den här delen av X-Fi är dedikerat till att sköta all analog och digital input och output. Allt ljud som kommer från externa källor eller som ska skickas till externa mottagare går genom denna “port”. Några mer genomgående tekniska data har vi inte på denna komponent och egentligen finns här väl inte så mycket mer intressant att säga.

Om vi tar en titt på råa antal instruktioner per sekund kan vi ge en grovhuggen idé om hur fördelningen av beräkningskapaciteten ser ut innuti chippet:

Komponent:	MIPS
SRC:	7310
Mixer:	1210
DSP:	1180
Tank:	440
Filter:	200
Totalt:	10340
Pentium 4 3.2 Ghz:	9800

Vi tog med Pentium 4 mest för att ge er något att jämföra beräkningskapaciteten med. Givetvis går inte siffrorna att jämföra rakt av då det finns saker som X-Fi vore höpplöst långsam på att bearbeta samtidigt som många ljudalgoritmer vore hopplösa att köra på en Pentium 4.
Som vi ser på listan ligger den stora koncentrationen på Creatives nya SRC och just därför har vi valt att ägna denna en hel sida.

---

SRC: SRC står för Sample Rate Converter och precis som namnet antyder är det den del av kortet som omvandlar samplingsfrekvenser. Anledningen till behovet av omvandlingen är att Creatives DSP och många av de funktionsspecifika komponenterna i chippet enbart arbetar med samplerates på 48, 96 eller 192 KHz.

Tidigare kort från Creative har arbetat med ganska grovhuggna metoder för att sampleratekonvertera. Resultatet var relativt höga distortionsnivåer och dålig frekvensrespons när SRC:n arbetade med samplerates som inte var faktorer eller multipler av 48. Det här har varit ett av de största klagomålen på Creatives ljudkort från audiofiler och hembioentusiaster och därför är det förståligt att Creative jobbat hårt för att lösa sina problem.

SRC:n behandlar alla källor (oavsett om det är spelljud, analoga inputkällor eller MP3or) som inte har en samplerate på 48, 96 eller 192 KHz. Källorna omvandlas till 48 eller 96 KHz (beroende på vilket “Mode” man är i och vad man sysslar med) för att DSP:n ska kunna arbeta med dem. Dåligt utförd sampleratekonvertering skapar som sagt hörbara förvrängningar av ljudet och därför har Creative satsat stort på att göra sin SRC så transparent som möjligt. För att realisera detta har man implementerat något de kallar X-Fi Hybrid SRC. Processen består av tre steg och för att åskådliggöra hur det fungerar kan ni ta en titt nedan:

Steg ett: den inkommande sampleraten multipliceras med två. (44.1 Khz blir i vårt exempel 88.2 Khz, 44.1 * 2 = 88.2).
Steg två: den dubblerade sampleraten multipliceras med målet dividerat med källan multiplicerat med två för att få upp sampleraten till 192 KHz (88,2 * (2 * (48 / 44.1)) = 192).
Steg tre: vår samplerate på 192 kHz divideras med fyra för att få ut en “DPS-vänlig” samplerate på 48 KHz.

Som ni säkert redan förstått är det steg två som är den komplicerade biten i detta pussel. Med ett poly-phase FIR (Finite Impulse Response) filter producerar man den matematiskt mest krävande beräkningen i SRC-processen för att få en samplerate på 192 kHz. Det första steget är dock absolut inte utan sitt värde, den relativt enkla processen men också steg två hjälper till att motverka det man brukar kalla imaging.

Creative har valt att inte ange exakt hur många “taps” eller vilken “order” deras FIR-filter består av men vidhåller i sina pressdokument att det “motsvarar” ett FIR-filter med fler än 100 taps. Som referens har ett typiskt polyphase FIR-filter i en modern, relativt högkvalitativ SRC 64 taps. Enligt Creatives dokumentation har ljud som konverterats från 44.1 till 48 kHz en frekvensrespons på +/- 0.00025 dB och THD+N på -135 dB efter ett “pass” genom SRC:n. I praktiken innebär detta att våra DAC:ar, även de mest extrema på marknaden, är en bra bit under denna kapacitet vilket innebär att skillnaden i princip är totalt ohörbar.
På tal om antal “pass” så är detta också en intressant funktion i Creatives SRC, vill man använda SRC:n för annat än bara sampleratekonvertering går nämnligen detta också bra. Tex. kan man simulera en dopplereffekt (när ett föremål rör sig till eller från åhöraren), pitchkontroll osv. För att öka flexibiliteten, tex. att kunna pictah flertalet oktaver på en gång, kan ljud loopas genom SRC:n x-antal gånger. En annan anledning att sampleratekonvertera är att jämna ut olikheter eller “ojämnheter” i inkommande samplerates.

Med sina dryga 7 miljarder instruktioner per sekund är X-Fi’s SRC i princip lika beräkningsstark som en något äldre P4:a bara i sig. Kort sagt har inte Creative bara tagit hand om sitt problem med 44.1 kHz de har dessutom skapat nya möjligheter för pitch shifting och sampleratesynkning när de såg över sin SRC.

---

En av de största nyheterna i X-Fi’s mjukvaruarkitektur är den så kallade Mode Switchen. Med hjälp av denna inställning väljer man vilken typ av användningsområde man för tillfället tänker ägna sig åt. Genom att prioritera om chippets beräkningskraft anpassar sig kortet till tex. spelljud, musikinspelning eller filmtittande.