Звуковые карты используются для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов. В природе все звуковые сигналы имеют аналоговый вид. Для преобразования (кодирования) используется имеющийся в составе звуковой карты аналого-цифровой преобразователь.

С помощью цифро-аналогового преобразования выполняется обратное декодирование при воспроизведении сигналов. Эти преобразователи сокращенно обозначаются ЦАП (или DAQ Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи называют еще кодеками (от слов КОДирование-ДЕКодиройа-ние). Качество звука зависит от разрядности и частоты преобразования применяемых кодеков. Чем они выше, тем лучше качество звучания. Качество звучания кассетного магнитофона может обеспечить 8-разрядное преобразование, для качества звучания компакт диска нужно 16-разрядное преобразование, еще более высокого качества можно достичь, используя 24-разрядное кодирование.

Максимальная частота преобразования (дискретизации) определяет максимальную частоту записываемого/воспроизводимого сигнала. Максимальная частота звукового сигнала равна примерно половине частоты дискретизации. Для записи/ воспроизведения речи может быть достаточно частоты дискретизации 6-8 КГц, для музыки среднего качества - 20-25 КГц, для высококачественного звучания необходимо 44 КГц и выше.

Любая звуковая карта может использовать несколько способов записи/воспроизведения звука. Другой способ преобразования звука заключается в его синтезе. Используется табличный (WaveTable) и частотный (FM) синтез. Табличный синтез, более совершенный способ генерации звучания музыкальных инструментов, основан на том, что звуковая карта хранит звучание тонов или самплов (samples) каждого инструмента. На основе звучания одного тона инструмента можно сгенерировать звучание любого другого его тона. Чем больше достоверных записей звучания инструментов хранится на карте в так называемых библиотеках, тем реалистичнее звучание, воспроизводимое с помощью карты. Объем и качество библиотек табличного синтеза определяют качество звука при табличном синтезе. Наиболее качественные звуковые карты содержат несколько мегабайт памяти со звучанием различных инструментов.

По объему ПЗУ или ОЗУ табличного синтезатора можно судить о количестве под держиваемых инструментов или качестве их звучания, но большой объем ПЗУ не означает автоматически хорошего качества самплов, и наоборот. Для собственного музыкального творчества большое значение имеют возможности синтезатора по обработке звука (огибающие, модуляция, фильтрование, наличие эффект-процессора), а также возможность загрузки новых инструментов.

Достоинства метода - предельная реалистичность звучания классических инструментов и простота получения звука. Недостатками являются: наличие жесткого набора заранее подготовленных тембров, многие параметры которых нельзя изменять в реальном времени, большие объемы памяти для самплов (иногда - до мегабайта на инструмент), различия в звучаниях разных синтезаторов из-за разных наборов стандартных инструментов.

Управляющие команды для синтеза звука могут поступать на карту не только от процессора, но и от другого устройства, например MIDI. Сокращение MIDI означает Musical Instruments Digital Interface - цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Это стандартная система команд, применяемая для управления музыкальными инструментами. На карте имеется 15-контактный разъем для подключения MIDI-инструментов. Этот разъем имеет также название «игровой порт», к нему подключают джойстик.

Более высокое качество звука по сравнению со стерео обеспечивают технологии трехмерного или 31>звучания, называемого так по аналогии с трехмерным изображением. Поддерживающие такое звучание карты могут загружать специальное программное обеспечение, которое позволяет получать объемное звучание. Хотя необходимо учитывать, что наиболее полно возможности объемного звучания раскрываются в современных мультимедиа-играх и при просмотре видеофильмов. А большая часть музыкальных записей имеет двухканальный стереоформат.

В минимальный набор внешних соединителей (коннекторов) для звуковой карты входят: линейный вход, линейный выход, микрофонный вход, MIDI-разъем. Возможны также два цифровых аудиовыхода (коаксиальный и оптический SPDIF).

На карте может располагаться встроенный усилитель мощности, что позволяет подключать к ней пассивные колонки. По конструктивному исполнению кроме встраиваемых карт существуют внешние карты с интерфейсами подключения в форматах PCMCIA и USB.

Одним из ведущих производителей звуковых карт является сингапурская компания Creative Labs, основанная в 1981 году. Через шесть лет исследований и инвестиций, в 1987 году, был представлен их первый программно-аппаратный комплекс Creative Music System - С/MS - звуковая плата с возможностью синтеза 12-ти стереоголосов и пакетом из трех программ. Новинка осталась незамеченной рынком. Зато следующий продукт Sound, Blaster стал широко использоваться в игровых компьютерах, хотя в составе карты имелся лишь простой 11-голосный FM синтезатор, применялась 8-битовая монофоническая запись и воспроизведение, имелся MIDI/Gameport.

В 1991 году появилась карта Sound Blaster PRO и на долгое время стала синонимом компьютерного звука. Именно Sound Blaster PRO мгновенно стала стандартом Audio PC. Относительная, по тем временам, дешевизна решения и простота программирования под новый стандарт понравилась и пользователям, и создателям игр.

Появление в 1992 году Sound Blaster 16 впервые предоставило возможность воспроизведения стерео звука с 16-разряд-ным качеством. В том же году Creative выпустила на рынок дочернюю плату Wave Blaster (Wavetable-синтез).

В 1994 году вышла Sound Blaster AWE32. К той же самой системе Sound Blaster 16 добавлен табличный синтезатор EMU8000. Это была первая реализация возможности установки внешней памяти прямо на основной плате.

К 1998 году для шины PCI выпустили Sound Blaster Live на аудиопроцессоре EMU 1 OKI. Введен новый звуковой стандарт ЕАХ.

В 2001 году была выпущена Sound Blaster Audigy (рис. 2.20). Карта выполняла 24-разрядное преобразование, имела частоту дискретизации 96 КГц. Было достигнуто соотношение сигнал/шум 100 дБ, впервые установлен порт FireWire.

В 2002 году вышла Sound Blaster Extigy - чисто внешнее звуковое устройство с соединением по USB-интерфейсу.

2003 год ознаменовался выходом Sound Blaster Audigy 2 ZS с восьмйкаиальным звуком в формате 7.1, причем, впервые в мире.

В 2005 году появилась новая карта Sound Blaster X-Fi.

На звуковых картах появилась оперативная память. Особенность новой архитектуры Audio Ring - наличие на карте памяти SDRAM. Маркетинговое наименование - X-RAM - Xtreme Fidelity RAM. Дополнительная память позволяет разработчикам

т Звуковая карта Sound Blaster Audigy

Рис. 2.20 т Звуковая карта Sound Blaster Audigy

игр размещать и хранить звуки непосредственно на карте, не загружая шину, и уменьшить влияние на производительность игры.

В ходе развития технологий цифрового звуковоспроизведения достигнута очень высокая степень интеграции аудиопроцессоров. Современные чипы компании Creative состоят из более чем 50 млн. транзисторов, что сопоставимо с некоторыми CPU. Например, процессор Pentium 4 Northwood состоял из 55 млн. транзисторов. Тем не менее, при работе аудиопроцессоров пока не требуется радиаторов и систем охлаждения - сказывается значительная разница в тактовых частотах.

Видеокарты | Все о компьютерном железе | Модемы


Все о компьютерном железе



Новости за месяц

  • Апрель
    2019
  • Пн
  • Вт
  • Ср
  • Чт
  • Пт
  • Сб
  • Вс