Covox Speech Thing

Covox Speech Thing (või lihtsalt Covox) on primitiivne personaalarvutiga ühendatav väline heliseade digitaalse heli esitamiseks. Seade on elementaarne 8-bitine digitaal-analoogmuundur ja koosneb lihtsast takistiredelist ning analoogheli väljundist (tavaliselt pesa 3,5 mm pistiku sisestamiseks). Seade ühendatakse arvutiga paralleelliidese kaudu.

1986.–1987. aastal turustati lihtsaimat versiooni Ameerika Ühendriikides umbes 70–80 dollari eest, kuid kuna mikroskeem oli väga lihtne ning komponendid odavad, jootsid paljud arvutikasutajad seadme endale ise kokku. Seoses personaalarvutite võidukäiguga 1990. aastate keskpaigast alates, kasutati Covoxit nii Eestis kui ka mujal üsna massiliselt, kuna helikaardid maksid tol ajal keskmise arvutihuvilise jaoks liiga palju ning Covoxi võis oskaja vaid paarikümne krooni eest kokku panna.

Covoxi skeemi disain nõuab väga täpset takistite vahemikku. Tavaliste komponentide kasutamine võib kaasa tuua signaalide segunemise ning helimoonutuse, eriti vaiksemate helide puhul. Sellest hoolimata on Covoxi helikvaliteet PC speakeri helist palju kvaliteetsem; Covox oli ja on ka tänapäeval odav ja lihtne lahendus vanematele arvutitele helivõimekuse lisamiseks.

Ehitus 
Kõige elementaarsema Covoxi ehitus sisaldab 8-bitist paralleelsisendiga nn R-2R takistiredeli kujul digitaal-analoogkonverterit, mis võtab sisendist digitaalkujul 8-bitise numbri 0 (00000000) – 255 (11111111) ja tagastab väljundisse relatiivse väärtuse skaalal 0–5 V. Matemaatiliselt tähendab see, et 5 volti jagatakse 255 osaks, millest iga osa väärtus on 5 / 255 = 0,019 V. Konverteri väljundpinge peaks seega olema võrdne binaarse sisendi ja sammu väärtuse korrutisega, ehk nt sisendi 129 korral (10000001 kahendsüsteemis) peaks väljundpinge olema 129 × 0,0019 = 2,451 V.

8 sisendkanalist saabuv digitaalne informatsioon muundatakse vastavaks analoogpingeks läbi R-2R takistiredeli. Paljud kommertslikult toodetud digitaal-analoogmuundurid põhinevad samal lihtsal põhimõttel. R-2R takistivõrk koosneb hulgast kahte võimalikku takistust omavatest takistitest, millest ühe takistuse väärtus on teise takistuse väärtuse kahekordne (levinud on kasutada takisteid 10 000 oomi ja 20 000 oomi). Mida täpsemalt on takistite valimisel järgitud valemit R-2R, seda täpsem on ka lõpptulemus.

Kommertstooted 

 Covox Speech Thing. Kõige lihtsam riistvaraline digitaal-analoogmuundur, algselt koos helisünteesi tarkvaraga turustatud osana kõnetuvastuse ja -sünteesi süsteemist.
 Covox Voice Master – kõne- ja muusikaprotsessor.
 Disney Sound Source. Disney Software'i poolt 1990. aastate alguses turustatud suhteliselt populaarne seade, mis kujutab endast keerulisemat Covoxi-ideel põhinevat digitaal-analoogmuundurit. See koosneb kahest osast: arvuti paralleelliidesesse ühendatav pistik ning eraldi asetsev võimendi/kõlarikarp. 14-dollariline hind tagas seadeldisele mõningase populaarsuse. Seade kasutas välist energiaallikat (9 V patareitoide) ja võimaldas helisüsteemi sisse/välja lülitada. Helikvaliteet oli ülimuslik tänu mikroskeemile lisatud filtritele. Mängud ja rakendused, mis loodi Disney Sound Source'i toega, töötavad tõenäoliselt probleemideta ka lihtsama ehitusega Covoxitega. Samas ei pruugi kogu tarkvara, mis on loodud lihtsamate Covoxi skeemide jaoks, toimida Disney Sound Source'iga, sest see nõuab teatud lisakäsubaitide saatmist eraldi juhtväratisse. DSS võimaldas paralleelselt ka printeri ühendamist paralleelliidesesse, samas kui lihtsam Covox tuli enne printeri kasutamist lahti ühendada.

Omadused 

Oma kõige lihtsamas vormis sai Covox paralleelliidese kaudu 8-bitise digitaalse monosignaali ja muundas selle analoogsignaaliks, mida sai edasi võimendada ja taasesitada läbi kõlarite. Heli diskreetimissagedus (sampling rate) ei olnud Covoxi tasemel riistvaraliselt piiratud, seega teoreetiliselt toetab Covox igasugust sagedust. Paralleelliidese kaudu liigutatava andmevahetuse maksimaalse võimaliku kiiruse limiidi tõttu on aga isegi standardse laserplaadi kvaliteet 44 100 Hz raskesti saavutatav, kui mitte võimatu. Teise piirava faktorina võrreldes "tõeliste" helikaartidega võib välja tuua asjaolu, et taustaheli mängimiseks vajati arvutuslikult nõudlikku katkestuse kasutamist (timer interrupt), kuna otsest mälu poole pöördumist ei olnud võimalik sooritada.

Covoxi edasiarendatud versioonide võimalusi:

 paralleelliidese edasisuunamise pistik – selle abil sai Covoxit ühendada paralleelliidese ja printeri kaabli vahele nii, et heli esitamist ja printimist oli võimalik teostada ilma ümberlülituseta, kuigi mitte samaaegselt. Printides sisselülitatud Covoxiga edastati valjuhäälditesse tugevat müra;
 nii digitaal-analoog- kui ka analoogsignaali digitaalseks muundamise konverter;
 analoog-digitaalmuundur koos eelvõimendiga, et lisada süsteemile mikrofon;
 digitaal-analoogmuundur koos võimendusega;
 võimenduse jms lisafunktsionaalsuse jaoks jadaväratist lisatoite hankimise võimalus;
 mitmed helikvaliteedi parandamise (HI-FI) lisad, erinevad filtrid ja ekvalaiserid;
 stereoheli esitamine. Selleks oli kaks võimalust: kas kahe paralleelliidese (ja kahe Covoxi) abil või ühe pordi ning erineva lülitamise abil, kasutades stroboväljundi (paralleelliidese kontakt 1) ning reasöödu väljundi (kontakt 14) signaale.

Ühilduvus 

Covoxi seade ei suutnud küll kvaliteedis võistelda tolleaegsete esimeste levinumate helikaartidega (AdLib, Sound Blaster, Gravis Ultrasound jne), kuid mitmetesse mängudesse, rakendustesse ja platvormidesse oli selle tugi sisse kirjutatud. Nimekaimad neist:

 "Lemmings" – väga populaarne mäng ka tänapäeval, millest lasti välja spetsiaalne promoversioon "Covox Lemmings" ning mida müüdi koos Covoxi heliseadmega. Mäng oli muus osas originaaliga identne, lisandus eraldi Covoxi tasand ning veel seitse lisatasandit.
 Paljud vanemad ettevõtte Sierra Entertainment loodud mängud, nagu "King's Quest", "Space Quest", "Police Quest", "Leisure Suit Larry", "Hero's Quest" jt sarjad, olid võimelised heli mängima Covoxisse, kui valida mängu audioseadetes Disney Sound Source.
 "Wolfenstein 3D", "Return to Zork", "Hare Raising Havoc" (kui Disney Sound Source) jpt.

Populaarsed DOS-ipõhised tracker'id, mida kasutati demoscene'is, sisaldasid Covoxi tuge, näiteks:
 Scream Tracker
 Fast Tracker
 Impulse Tracker

Covoxi tugi oli olemas ka Eesti ettevõtte Bluemoon Interactive poolt 1990. aastate alguses loodud populaarsel muusikatarkvara rakendusel Sound Club, seda nii DOS-i kui ka Windowsi põhistes versioonides.

Et mängudes ja rakendustes, mis otseselt Covoxit ei toetanud, läbi selle ikka heli esitada, loodi ka mitmeid emulaatoreid. Näiteks Virtual SoundBlaster, millega sai Sound Blasteri helikaarti emuleerida, kasutades Covoxit. Teine emulaator, Covoxer, oskas emuleerida Tandy 1000/2000 muusikasüntesaatorit Covoxil. Rakenduste otsene tugi ja emulaatorid aitasid paljus kaasa Covoxi suhtelisele tuntusele ja laiale levikule.

Mitme operatsioonisüsteemi jaoks on olemas seadmedraiverid Covoxi toe paigaldamiseks:

 Windows 3.x, Windows 95, Windows 98
 Linux
 MenuetOS
 CSI-DOS

Lisaks lubab DOSBox Covoxi olemasolu emuleerida (Disney Sound Source'ina) arvutis, millel ei ole Covox füüsiliselt külge ühendatud.

Viited

Välislingid 
Covox Speech Thing LPT DAC Overview – LGR Oddware
Covox (Stereo-On-1) LPT Stereo DAC – home made (sound card) – stereoheli!

Riistvara
Helitehnika