...
...

ТВ-тюнеры. Часть первая, "железная"

В качестве введения в тему на всякий случай уточню, что ТВ-тюнер — это устройство, предназначенное для просмотра телевизионных передач на экране вашего компьютера. Помимо этого своего основного предназначения, большинство современных тюнеров также умеют принимать сигналы обычных радиостанций в диапазоне FM и записывать все то, что сумели принять из эфира, как видео, так и аудио, на жесткий диск вашего компьютера. Благодаря столь широкой своей функциональности ТВ-тюнеры запросто могут со временем вытеснить из квартир владельцев персональных компьютеров обычные телевизоры, видеомагнитофоны и радиоприемники. Подобная "тихая революция" уже произошла однажды, и звуковые карты вкупе с DVD-ROM вытеснили из наших домов аудиомагнитофоны вместе с проигрывателями звуковых и видеокомпакт-дисков. Я не вижу причин, по которым подобной истории не повториться бы еще раз. Даже самый захудалый китайский тюнер стоимостью в 30 долларов далеко превосходит по своим эксплуатационным возможностям бытовые телевизоры, стоящие под $1000.

Единственный параметр, по которому компьютер, оснащенный ТВ-тюнером, в наше время проигрывает бытовым устройствам, является небольшая диагональ экрана монитора по сравнению с диагональю экрана обычного телевизора. Лежа на диване, кино на 15-дюймовом мониторе особенно-то и не посмотришь. Вместе с тем, широкое распространение LCD-мониторов привело к тому, что сейчас на вторичном рынке без труда можно приобрести 21-27-дюймовые мониторы за сумму, примерно равную 100-150 долларам США. А если учесть то обстоятельство, что подавляющее большинство современных видеокарт способны выводить изображение (в том числе различное) одновременно на два монитора, то перспективы компьютерных мультимедийных систем начинают рисоваться в более радужном цвете. Вам достаточно приобрести подобный "устаревший" монитор, подключить его ко второму выходу вашей видеокарты и указать в свойствах ее драйвера, что вы хотите, чтобы видеоизображение с тюнера выводилось на этот монитор в полноэкранном режиме. После этого вы можете продолжать работать на компьютере, а ваши домашние, щелкая пультом ТВ-тюнера, смогут спокойно просматривать телепередачи.

USB или PCI?

Современные ТВ-тюнеры выпускаются в двух видах исполнения: либо как внешнее устройство, подключающееся к компьютеру через порт USB, либо как плата расширения стандарта PCI, устанавливаемая в свободный слот на материнской плате вашего компьютера. Первые ТВ-тюнеры, работающие через порты USB, использовали устаревшую разновидность протокола USB 1.1. Скорости этого интерфейса было недостаточно для того, чтобы обеспечить полноценный просмотр телевизионных программ, поэтому данный вид тюнеров не пользовался особой любовью у покупателей. В наше время USB-тюнеры используют для своего подключения значительно более быстрые порты USB 2.0, но что сделано, то сделано. Негативные впечатления от работы первых USB-тюнеров уже успели укорениться в массовом сознании и были перенесены и на новые модели. Несмотря на заверения производителей и продавцов, что скорость интерфейса USB 2.0 вполне достаточна для "прокачки" видеоизображения, среднестатистический покупатель смотрит на USB-модели с недоверием, предпочитая им обычные PCI-платы.

Я вам в этой связи ничего советовать не стану, так как ни разу лично не держал в руках USB 2.0 тюнеров. Выбирая для себя тюнер, я также пошел по проторенному пути и взял тюнер на старом добром PCI. Возможно, и напрасно.

Три кита, на которых стоят современные ТВ-тюнеры

Любой современный ТВ-тюнер базируется на трех китах, определяющих все то, что он представляет собой как законченное изделие. Этими "китами" являются высокочастотный блок, чип видеодекодера и доступное для данного конкретного тюнера программное обеспечение. Те или иные недостатки в одном из этих трех компонентов могут свести на нет все достоинства от двух оставшихся, поэтому при покупке следует учитывать все три. О программном обеспечении мы с вами поговорим в следующей статье — больно уж эта тема неохватна. Сегодня же давайте обсудим высокочастотный блок и чип видеодекодера, то есть "железную" начинку современных телевизионных тюнеров, а их "софтовое" обеспечение оставим на потом.

ВЧ-блок

Внешне высокочастотный блок выглядит как небольшая металлическая "коробка", расположенная рядом с гнездом антенны. Еще точнее, гнездо антенны является его неотъемлемой частью. В том случае, если телевизионный тюнер совмещен с FM-приемником, рядом с антенным гнездом будет еще одно, используемое для FM-антенны. Таким образом, вам достаточно бросить беглый взгляд на лежащий на витрине тюнер, чтобы прояснить для себя этот вопрос. Внутри металлической коробки высокочастотного блока расположена электронная плата, задачей которой является принять из эфира радиочастотный сигнал телевизионной станции. Затем из этого сигнала выделяется частота конкретного канала, он дополнительно усиливается и декодируется в понятный остальной электронной начинке тюнера вид.

Размещать высокочастотный блок в отдельной заземленной металлической коробке необходимо для того, чтобы защитить аналоговый тракт от помех, возникающих при работе остальных цифровых плат компьютера. На этом этапе принимаемый блоком телевизионный сигнал еще очень слаб, и его запросто могут "забить" наводки от сигналов, проходящих по PCI-шине или шинам питания материнской платы. Для того, чтобы наводка наложилась на телевизионный сигнал, она должна совпадать по частоте с передатчиком телевизионной станции. Причем вовсе необязательно, чтобы источник помехи был очень мощным, ведь он расположен всего лишь в нескольких сантиметрах от приемного блока тюнера, а телевизионная вышка находится от него на расстоянии нескольких километров. Поэтому даже минимальная по мощности помеха в состоянии нарушить работу приемного блока тюнера. Внимательный читатель наверняка задаст мне напрашивающийся вопрос: раз уж для возникновения помехи необходимо точное совпадение ее частоты и частоты передающей телевизионной станции, то неужели разработчики компьютеров и тюнеров не учли этот нюанс? Учесть-то они его учли, но данную проблему усугубляет существование еще одного радиотехнического эффекта, называющегося кратными гармониками сигнала. Суть эффекта заключается в возникновении дополнительных сигналов, кратных по своей частоте изначальному сигналу, но значительно ослабленных относительно него по мощности. Говоря по-русски, гармоники — это нечто вроде постепенно замирающего вдали эха основного сигнала. Предположим, у нас имеется сигнал частотой 1 КГц. Так вот, на каждый его импульс генерируется дополнительно ослабленный сигнал частотой 2 КГц. Этот сигнал, в свою очередь, порождает еще более ослабленный сигнал частотой уже в 4 КГц. Подобное "эхо" изначального 1 КГц излучается и излучается в пространство до тех пор, пока не достигнет порога чувствительности наших измерительных приборов. Мы можем бороться с этим эффектом, подавляя паразитную гармоническую наводку, но отменить его никак не можем. Поэтому любые наводки от сигналов персонального компьютера (тех, что лежат ниже частоты телевизионного сигнала) так или иначе будут генерировать свои гармоники и пытаться проникнуть внутрь приемного блока ТВ-тюнера. Если им это удастся, они наложатся на изначальный телевизионный сигнал и будут усилены вместе с ним. В результате вы увидите на экране неподвижные (или двигающиеся) полосы и другие подобные артефакты изображения. Еще больше усугубляет проблему тот факт, что лучше всего порождает гармоники сигнал, имеющий прямоугольную форму. А ведь именно такая форма сигнала используется в персональных компьютерах.

В BIOS большинства современных материнских плат имеется специальная опция, называющаяся Spread Spectrum. В ее задачи как раз и входит борьба с подобной паразитной генерацией помех. После включения этой опции резкие фронты прямоугольных сигналов тактового генератора на материнской плате как бы сглаживаются, таким образом, уменьшая паразитную генерацию гармоник. Но это, в свою очередь, приводит к уменьшению стабильности работы остальных блоков компьютера (в первую очередь оперативной памяти) при повышенных относительно номинала частотах. Если вы "разгоняете" ваш компьютер, этот путь борьбы с наводками не для вас, да и, положа руку на сердце, и при нормальной работе компьютера он не особенно-то и помогает. Поэтому лучшим способом борьбы с помехами является грамотная разводка печатной платы и выверенная схемотехника высокочастотного блока.

От качества изготовления ВЧ-блока напрямую зависит качество наблюдаемого вами на экране монитора телевизионного изображения. На каких бы "продвинутых" микросхемах ни была собрана вся остальная начинка тюнера, но, если на их вход поступает зашумленный и искаженный видеосигнал, они его качественным уже не сделают. Да и вообще аккуратность сборки и правильный дизайн печатной платы играют для данного электронного устройства особую роль. Дело в том, что в аналоговом приемнике, рассчитанном на рабочие частоты телевизионного диапазона, уже не получится накидать, как попало, детали на печатную плату и соединить их дорожками по принципу "лишь бы контачило". Контактные дорожки печатной платы сами по себе обладают емкостью и индуктивностью — говоря другими словами, являются катушками и конденсаторами. В высокочастотных цепях радиоустройств это обстоятельство следует также учитывать, тщательно рассчитывая их форму, ширину и взаимное расположение. И лучше бы это делали инженеры известной радиотехнической фирмы, а не китайские крестьяне из деревушки Ляо Цзян. Даже в том случае, если эти гипотетические "крестьяне" копируют в своем изделии разводку фирменного блока (например, разработки фирмы Philips), все равно крайне высока вероятность получить на выходе низкокачественное изделие. Ведь для того, чтобы испортить параметры будущего устройства, им достаточно немного "не так" установить какой-либо конденсатор или разогнуть при неаккуратном монтаже витки катушки. Я вам всячески не рекомендую покупать телевизионные тюнеры, высокочастотный блок которых выпустил неизвестный вам производитель! К выбору данного блока следует подойти очень ответственно. Согласно информации в Интернет, да и моему личному опыту, очень хорошо себя зарекомендовали приемные блоки производства фирмы Philips. Их отличает высокая чувствительность, позволяющая уверенно держаться даже за очень слабые каналы, и продуманность самой конструкции. К сожалению, производители тюнеров обычно заклеивают "родное" название производителя блока наклейкой с названием своей собственной фирмы, поэтому так с места выяснить, кто именно сделал то или иное устройство, довольно трудно. Впрочем, у всех виденных мной высокочастотных блоков производства Philips название фирмы выдавлено на верхней крышке экранирующей блок металлической коробки. Даже в том случае, если оно заклеено бумажной наклейкой, все равно выпуклые буквы Philips просматриваются довольно четко. В случае же возникновения у вас сомнений попробуйте снять крышку и посмотреть тиснение на ее обратной стороне (там оно будет уже не выпуклым, а "впуклым"). На всех блоках, которые мне попадались, крышка была закреплена только металлическими лепестками по краям и легко снималась.

Размер тоже имеет значение...

Зачастую в техническом описании тюнера вы можете наткнуться на гордую фразу: "В нашем тюнере используется селектор (высокочастотный модуль) MK3". Эта фраза в глазах неискушенного покупателя звучит практически синонимом блоков фирмы Philips. Так вот, ничего подобного: MK2 и MK3 — это просто поколение блока (нечто вроде названий Pentium-1 и Pentium-2), никак не характеризующее его изготовителя. Чисто визуально блоки разных поколений отличить довольно нетрудно. Более старые блоки MK2 в длину занимают собой практически всю печатную плату телевизионного тюнера. Современные блоки MK3 по своим размерам примерно на треть больше спичечного коробка. При этом блоки обоих поколений выпускались как фирмой Philips, так и другими производителями. Так, например, в тюнере Beholder 403FM установлен высокочастотный блок MK2 TCL2002MB-33F, произведенный фирмой Huizhoy TCL King High Frenquency Electronic Company, а в тюнере LifeView FlyVideo3000 установлен тоже блок MK2, но уже производства Philips. В тюнере LifeView FlyTv Prime 34 FM(MK3), как становится ясно уже из его названия, установлен блок MK3, но модели TCL MFPE05, выпущенной, опять-таки, компанией Huizhoy TCL King High Frenquency Electronic Company. А в тюнере AverMedia Studio 307 установлен тоже блок MK3, но уже произведенный Philips.

Исходя из вышесказанного, ориентироваться на сочетание "MK3" в названии тюнера или его документации как на гаранта принадлежности изделия Philips вам не следует. Надпись всего лишь сообщает, что в тюнере установлен высокочастотный блок сравнительно новой модели, но вот кто именно его сделал, по-прежнему остается тайной за семью печатями. По крайней мере, до тех пор, пока вы внимательно не изучите его этикетку и тиснение на крышке экранирующей коробки.

Чипы видеодекодеров

Микросхемы видеодекодеров, используемых при создании плат телевизионных тюнеров, можно поделить на две большие группы: устаревшие чипы, как правило, выпущенные фирмой Conexant, и современные микросхемы производства фирмы Philips. Отличить микросхемы двух производителей друг от друга можно по логотипу, нанесенному на их поверхность. На микросхемах Conexant таким логотипом является само название фирмы изготовителя, а на микросхемах Philips нанесен широко известный значок в форме щита.

Обе фирмы выпустили много разных микросхем, предназначенных для использования в ТВ-тюнерах. Выяснить, какая именно микросхема установлена в вашу конкретную плату, можно по маркировке, нанесенной на ее корпус. Чаще всего чип видеодекодера является самой большой микросхемой на печатной плате ТВ-тюнера, поэтому обнаружить его не составит для вас особо большого труда. Обнаружив чип, посмотрите на нем логотип фирмы-изготовителя и первую строчку маркировки. Полученной таким образом информации более чем достаточно для того, чтобы точно идентифицировать установленное в ваш тюнер устройство. А об особенностях распространенных чипов видеодекодеров я вам сейчас вкратце и расскажу.

Микросхемы Conexant BT 848 и Conexant BT878

Широко использовались в тюнерах прошлых поколений. Покупать в наше время основанные на них тюнеры совершенно неразумно, разве что вы сильно ограничены в бюджете и берете их с рук за копейки. Тюнеры, построенные на этих чипах, отличает неестественная цветопередача изображения, особенно в режиме SECAM. В них используется восьмибитный аналого-цифровой преобразователь, да и вообще эти тюнеры давно и безнадежно устарели. Я всячески не рекомендую вам с ними связываться.

Микросхема Philips SAA7130

Используется в тюнерах FlyTV Prime 30FM, AVERTV Studio 305, Behold TV 401, Behold TV 405FM. От своих собратьев по линейке SAA713x данная микросхема отличается отсутствием возможности декодирования и оцифровки стереозвука и, следовательно, передачи оцифрованного звукового сигнала по PCI-шине. Все последующие чипы данными возможностями уже обладают. Стереофоническое вещание на просторах exUSSR находится в зачаточном состоянии. Его поддерживают только некоторые из каналов, да и то лишь для некоторых из своих передач. В этой связи подобная ущербность функциональности микросхемы SAA7130 не особенно-то и расстроит моих читателей. Разумеется, если эта ущербность должным образом отразится на цене продаваемого устройства. Но, к сожалению, этого не происходит. Тюнеры на основе подобных усеченных микросхем из линейки 713x стоят всего лишь на 5-10 долларов дешевле более продвинутых моделей. Если данная разница в цене для вас не критична, лучше доплатите еще немного и возьмите более совершенное устройство. Отдельного разговора заслуживает и невозможность оцифровки звука с помощью SAA7130 и как следствие невозможность передачи уже оцифрованного звука по PCI-шине в обход обычного аналогового "шнурка". Казалось бы, в этом нет ничего страшного: звуковая карта компьютера справится с подобной задачей ничем не хуже. Но не все тут так просто. Разница в подходе к вопросу обработки звука серьезно проявляет себя во время записи телевизионных программ в файлы DivX и MPEG. В том случае, если оцифровкой звука занимаются разные устройства, резко увеличивается вероятность рассинхронизации изображения и звука в записанном файле. То звук убежит вперед, то изображение. Тюнеры, умеющие самостоятельно оцифровывать звук, как правило, свободны от этого недостатка.

Микросхема Philips SAA7134

Используется в тюнерах BeholdTV 407FM и AverTV Studio 307. Умеет декодировать стереофонический звук телепрограмм в формате NICAM и A2. Умеет своими силами оцифровывать звуковой сигнал, регулировать его громкость и баланс, а также передавать его по PCI-шине в DMA-режиме. Как вы видите, данный чип свободен от всех недостатков микросхемы SAA7130. До недавних пор 7134 являлась "топовой" в своем семействе, и тюнеры на ее основе пользовались заслуженной популярностью у компьютерных пользователей. Появление нового чипа 7135 сдвинуло ее с пьедестала, но данный чип и сейчас является хорошим выбором. В последующих моделях своих микросхем фирма Philips увлеклась развитием возможностей обработки звука, практически не изменяя блок, ответственный за работу с видеоизображением. Для наших условий нововведения в этих новых чипах Philips представляют скорее теоретический, нежели утилитарный интерес. А во всем остальном особых недостатков 7134 не имеет — все, что нужно для комфортной работы с тюнером, в ней есть.

Микросхема Philips SAA7133

Несмотря на меньшие цифры маркировки это более передовая, чем SAA7134, микросхема. В ней появилась встроенная поддержка FM-приемника, режимов псевдостерео и расширения стереобазы. Данный чип обладает всего лишь одним недостатком: сделан он для Японии и Америки, поэтому от всех богатств его функциональности жителю Европы толку мало. У нас и каналы не те, и стандарты передачи стереозвука другие. По понятной причине тюнеры на ее основе к нам не возят, если же вам и попадется такой, покупать его не следует.

Микросхема Philips SAA7174

Используется в тюнере GoTview PCI DVD. По своей конструкции данная микросхема является чем-то вроде отдельно взятого ядра от микросхемы SAA7134. Главное отличие между этими чипами заключается в том, что 7134 — это самодостаточный чип PCI-тюнера, а 7174 — блок декодирования сигнала, который может быть использован в различных устройствах, предназначенных для оцифровки телевизионного видеосигнала, в том числе и в USB-ТВ- тюнерах.

Микросхема Philips SAA7135

Используется в тюнерах Behold TV 409FM и GoTView PCI 7135. К возможностям, уже имеющимся у чипа 7134, добавилась поддержка более "продвинутого" звука. Продвинутый звук выражается в появлении режима Dolby Pro Logic, а также поддержки псевдостерео и эффектов Dolby Surround. Также в чип были встроены графический эквалайзер и регулятор стереобаланса. Как я и писал выше, функции видеообработки особых изменений не претерпели, поэтому данную микросхему можно смело назвать "7134 с крутым звуком". В том случае, если вы уже являетесь владельцем тюнера на микросхеме 7134, вам нет особого смысла делать апгрейд. Если же вы выбираете себе ваш первый тюнер, то смело можете брать модели на его основе, если, конечно, продавец не "накрутит" им цену за "новизну и крутизну".

Сводная таблица параметров ТВ-тюнеров

В качестве послесловия к этой части моей статьи приведу небольшую таблицу, в которой перечислю ВЧ-блоки и чипы видеодекодера, установленные в распространенных телевизионных тюнерах.



Модель тюнера ВЧ-блок Чип видеодекодера
AverMedia 203 Philips MK2 BT-848A
AverMedia 305 Philips MK3 SAA7130
AverMedia 307 Philips MK3 SAA7134
Behold TV 401FM Huizhoy MK2 SAA7130
Behold TV 403FM Huizhoy MK2 SAA7134
Behold TV 405FM Philips MK3 SAA7130
Behold TV 407FM Philips MK3 SAA7134
Behold TV 409FM Philips MK3 SAA7135
Fly Video 2000FM LG MK2 SAA7130
Fly Video 3000FM Philips MK2 SAA7134
Fly TV Prime 34FM Philips MK2 SAA7134
Fly TV Prime 34FM(MK3, noname MK3(?) SAA7134
GoTview PCI Huizhoy MK2 BT-848
GoTview PCI 7134 Huizhoy MK2 SAA7134
GoTview PCI 7135 Philips MK3 SAA7135
GoTview PCI DVD Philips MK3 SAA7174


Продолжение следует

(с) Герман Иванов

© Компьютерная газета

полезные ссылки
Корпусные камеры видеонаблюдения