Прошли времена, когда компьютеры попадали на прилавки магазинов «глухонемыми»: сегодня встроенная звуковая карта есть даже в самых бюджетных моделях. Теперь колонки или наушники можно подключить к любому компьютеру – будь он офисный или игровой, десктопный или мобильный, дорогой или дешевый.
Проблема в том, что качество звука на выходе встроенных карт зачастую оставляет желать лучшего. Любому понятно, что при выборе материнской платы покупатель в последнюю очередь обратит внимание на характеристики встроенной звуковой карты; понимает это и производитель. Поэтому первым (и зачастую единственным) критерием выбора производителем звукового чипа на материнскую карту является его цена.
Дешевые звуковые чипы имеют низкоразрядные ЦАП с малым быстродействием и, зачастую, сильно шумят – в результате звук на выходе оказывается весьма далеким от идеала. И если для офиса такого качества звука может оказаться и достаточно, то для домашнего компьютера возможностей встроенной звуковой карты уже может быть недостаточно - если вы подключаете к компьютеру акустическую систему 5.1 (или 7.1) то для получения действительно объемной звуковой картины вам понадобится соответствующая звуковая карта.
Отдельная звуковая карта потребуется и для игрового компьютера – встроенные карты не поддерживают используемые в играх технологии объемного звука.
Если вы увлекаетесь написанием музыки и/или игрой на музыкальных инструментах, вам потребуется звуковая карта с Midi-интерфейсом и (возможно) высокоомным входом для подключения электрогитары.
Классификация звуковых карт.
Хотя принцип работы всех звуковых карт один, по характеристикам и поддерживаемым форматам их принято делить на два класса: профессиональные и мультимедийные.
Профессиональные звуковые карты используются, как следует из названия, для профессиональной работы со звуком:
- для создания высококачественных записей со студийных микрофонов;
- для записи музыки с подключенных музыкальных инструментов;
- для "озвучки" (в т.ч. многоголосой) и наложения звуковых эффектов на аудиодорожки фильмов;
Такие карты чаще всего внешние, оснащены специализированными разъемами, регуляторами и многоканальными высокопроизводительными АЦП (аналогово-цифровыми преобразователями). ЦАП (цифро-аналоговые преобразователи) на таких картах тоже имеют высокое быстродействие и разрядность, обеспечивая вывод на динамики качественного звука. Основной недостаток таких карт – они дороги. Кроме того, такие карты обычно не поддерживают игровые форматы объемного звука.
Мультимедийные карты рассчитаны на рядового пользователя и представлены в широком диапазоне, как цен, так и прочих характеристик. Для таких карт характерны отсутствие профессиональных разъемов, минимум регулировок и простой (чаще одноканальный) АЦП. Зато, даже в самых дешевых звуковых картах этого класса объявлена поддержка форматов объемного игрового звука.
Характеристики звуковых карт.
Расположение карт бывает внешним или внутренним. Внутренние карты, как следует из названия, устанавливаются внутрь компьютера в свободный слот расширения. Внешние карты имеют свой корпус и располагаются снаружи компьютера, соединяясь с ним по интерфейсному кабелю (обычно USB). Такие устройства чаще всего используются с мобильными компьютерами – ноутбуками и планшетами. Впрочем, нередко встречается и использование профессиональных внешних звуковых карт с десктопным компьютером – встроенные карты имеют площадку под разъемы ограниченных размеров, и большое количество разъемов на ней просто не уместится.
Формат звуковой карты соответствует количеству каналов воспроизведения и определяет, будет ли полноценно работать подключенная к звуковой карте многоканальная акустическая система. Большинство звуковых карт обеспечивают воспроизведение только стерео звука (формат 2.0, два канала воспроизведения). Для подключения и полноценного использования систем объемного звука 5.1 (6 каналов) и 7.1 (8 каналов) понадобятся соответствующие звуковые карты.
Разрядность ЦАП определяет, насколько достоверно будет озвучиваться аудиофайл высокого качества. Важно понимать, что при воспроизведении аудиофайла, записанного с разрядностью 16 бит (например, треков audio CD) разницы между воспроизведением его через ЦАП разрядностью 16 или 24 не будет. Разрядность 16 бит подразумевает 65536 градаций амплитуды – в большинстве случаев этого достаточно. Но теоретически, в идеальных условиях, человеческое ухо способно обеспечить большее разрешение. И если о разнице между записями с дискретизацией 96 кГц и 48 кГц можно спорить, то отличить 16-битный звук от 24-битного при отсутствии фонового шума могут многие люди с хорошим слухом. Поэтому, если вы собираетесь использовать звуковую карту для прослушивания качественного аудио (DVD и Blu-ray) и озвучивания Blu-Ray фильмов, следует выбирать модель с разрядностью ЦАП 24.
Максимальная частота ЦАП определяет, с какой частотой цифровые данные будут конвертироваться в аналоговый сигнал. Чем выше частота дискретизации, тем результат преобразования ближе к исходному сигналу. Казалось бы, чем выше этот показатель, тем лучше. Но, согласно теореме Котельникова, для передачи сигнала любой частоты достаточно частоты дискретизации, вдвое большей частоты самого сигнала. С учетом того, что самая высокая частота, различимая на слух – 20 кГц (у большинства людей верхняя граница слышимого звука вообще проходит в районе 15-18 кГц), частоты дискретизации в 40 кГц должно быть достаточно для качественной оцифровки любого звука. Частота дискретизации audio CD: 44.1 кГц, и максимальная частота дискретизации mp-3 файлов: 48 кГц, выбраны как раз исходя из этого критерия. Соответственно, ЦАП звуковой карты, проигрывающей аудиотреки и mp3-файлы, должен иметь частоту дискретизации не менее 48 кГц, иначе звук будет искажаться.
Теоретически, такой частоты дискретизации должно быть достаточно, но практически иногда возникает надобность в большей частоте: реальный аудиосигнал не полностью отвечает требованиям теоремы Котельникова и при определенных условиях сигнал может искажаться. Поэтому у ценителей чистого звука популярны записи с частотой дискретизации 96 кГц.
Частота дискретизации ЦАП выше, чем у исходного файла, на качество звука не влияет, поэтому приобретать звуковую карту с частотой ЦАП выше 48 кГц имеет смысл, только если вы собираетесь прослушивать на компьютере помощью blu-ray и DVD-аудио или loseless музыку с частотой дискретизации, большей 48 кГц.
Если вы твердо нацелились на приобретение звуковой карты с частотой дискретизации выше 48 кГц, то экономить на покупке не стоит. ЦАП, как и любое другое аудиоустройство, добавляет в сигнал собственный шум. У недорогих моделей шумность может быть довольно высокой, а с учетом высокой частоты дискретизации, на выходе такого преобразователя может появиться опасный для динамиков ультразвуковой шум. Да и в слышимом диапазоне шумность может оказаться настолько высокой, что это затмит весь выигрыш от повышения частоты дискретизации.
Максимальная частота
и разрядность АЦП
определяют, насколько точно аналоговый сигнал с микрофонного или линейного входа будет преобразован в цифровой. Эти параметры важны в том случае, если карта предназначается для записи высококачественного звука. Для большинства бытовых потребностей достаточно одноканального АЦП с максимальной частотой в 44.1 кГц и разрядностью в 16 бит.
Для записи стереозвука необходимо наличие минимум 2-х каналов записи
.
 |  |  |
PCI | PCI-E | USB |
Интерфейс подключения определяет, каким образом звуковая карта будет подсоединена к компьютеру. PCI и PCI-E – интерфейсы подключения внутренних звуковых карт, которые должны устанавливаться в соответствующий слот материнской платы. USB – интерфейс подключения внешних звуковых карт.
Соотношение сигнал/шум определяет уровень шума, добавляемого в сигнал самой звуковой картой. Чем выше этот показатель, тем более чистым остается звук. Для прослушивания музыки нежелательно, чтобы этот показатель был ниже 75 дБ. Hi-Fi аппаратура обеспечивает минимум 90 дБ, а высококачественные Hi-End устройства способны обеспечить отношение сигнал/шум в 110-120 дБ и выше.
Поддержка EAX, OpenAL, A3D определяет, поддерживает ли карта игровые форматы объемного звука. С помощью этих форматов (при посредстве многоканальной акустической системы) в пространстве создаются мнимые источники звука, отражения звука от виртуальных стен и прочие звуковые эффекты. Разумеется, для всего этого необходимо, чтобы сама игра тоже поддерживала этот формат.
Поддержка ASIO
. ASIO – программный интерфейс непосредственного (в обход операционной системы) обмена данных между драйвером звуковой карты и программой записи/воспроизведения звука. Необходимость этого формата возникла из-за того, что ОС Windows (в которой используется этот формат) при высокой загрузке системы может задерживать передачу звуковых данных. На слух это определяется как "заедания" и "притормаживания" звука. И, если (к примеру) при просмотре фильма на единичные такие случаи можно и не обратить внимания, то при профессиональной обработке звука подобное, разумеется, недопустимо.
В то же время поддержка ASIO не является гарантией того, что аудиодорожки будут звучать без задержек - многое зависит от качества звуковой карты и драйверов к ней. Не стоит ждать большого эффекта от включения этого режима на дешевой карте базового уровня.
Наличие цифрового выхода (S/PDIF, HDMI) позволяет передавать аудиосигнал в цифровом виде на аудиоаппаратуру, которая может принимать такой сигнал - например, на домашний кинотеатр. При таком подключении параметры ЦАП звуковой карты неважны - преобразование цифрового сигнала в аналоговый производит ЦАП домашнего кинотеатра. Такое подключение оправдано в том случае, если ЦАП домашнего кинотеатра качественнее того, что встроен в звуковую карту.
Наличие цифрового входа позволяет получать цифровой сигнал от аудиоаппаратуры (например, цифровых микрофонов и аудиопроигрывателей). При использовании цифрового входа, характеристики АЦП звуковой карты неважны - звук уже попадает в карту в цифровом виде. В этом случае работу по преобразованию аналогового звука в цифровой (если оно производится) берет на себя АЦП устройства, с которого идет цифровой аудиосигнал.
Наличие встроенного усилителя для наушников будет нелишним, если вы часто сидите перед компьютером в наушниках. Если у вас есть качественный высокоомный наушник, наличие усилителя просто необходимо - иначе звучать они будут тихо. Можно купить отдельный усилитель для наушников , а можно - выбрать звуковую карту со встроенным усилителем.
Фантомное питание микрофона используется при подключении конденсаторных студийных микрофонов – считается, что такой микрофон обеспечивает наилучшую запись голоса. Для подключения обычных динамических микрофонов фантомное питание следует отключать, иначе микрофон может выйти из строя.
Высокоомный инструментальный вход (Hi-Z) предназначен для прямого подключения электронных музыкальных инструментов c высоким сопротивлением звукоснимателя (например, электрогитар, электровиолончелей, скрипок и т.д.) При подключении таких инструментов к обычному линейному входу, амплитудно-частотная характеристика сигнала может исказиться.
Балансные входы и выходы необходимы, когда требуется повышенная защита от наводимых на аудиокабели помех. В отличие от обычных (небалансных) входов, в балансных используется три провода на канал вместо двух. В обычном входе один провод - земля, по второму передается аудиосигнал. Наведенные на аудиосигнал помехи беспрепятственно попадают на вход АЦП, портя основной звук. В балансном входе один провод - земля, второй - аудиосигнал, третий - аудиосигнал в противофазе. В карте аудиосигнал в противофазе вычитается из основного, при этом наведенная помеха - поскольку она идет в одной фазе на обоих сигналах - пропадает, а полезный сигнал усиливается.
На балансных входах довольно часто применяется универсальный разъем, который может работать и как балансный и как небалансный.
Поддержка ASIO, фантомное питание микрофона, высокая частота и разрядность АЦП, наличие балансных, инструментальных и Midi входов – отличительные особенности профессиональных звуковых карт, способных производить высококачественную запись звука.
С проблемой выбора звуковой карты сталкивался практически любой начинающий музыкант. Давно прошли те годы, когда звуковая карта была у всех одинаковая – Sound Blaster! На сегодняшний день ассортимент оборудования просто огромен, однако выбрать из этого многообразия нужный вариант звуковой карты – задача не из лёгких.
Немного истории.
Раньше отдельной звуковой карты в большинстве компьютеров не было, и многие даже не задумывались о выводе звука из ПК. Другие могли купить единственную представленную на рынке в те далекие годы модель – тот самый SB от фирмы Creative. И карта выглядела действительно как карта.
Прошли годы, и теперь звуковые карты похожи на коробочки различных размеров с кучей разных «крутилок-вертелок», которые для неискушенного пользователя выглядят практически одинаково.
Сегодня мы научимся разбираться в этом многообразии, подбирать оборудование применительно к вашим задачам, покупать то, что вам действительно нужно.
Виды звуковых карт
Давайте разделим звуковые карты на условные категории (так нам будет легче в них разобраться), разберем, для кого предназначена каждая группа и каким основным функционалом она обладает. Это поможет нам определить, какое оборудование нужно для выполнения именно тех задач, которые вы себе ставите.
1. Начнем, пожалуй, с самой простой категории звуковых карт. Это устройства, предназначенные для замены встроенной в материнскую плату ЗК в ноутбуках и персональных компьютерах. Обычно они имеют довольно небольшой корпус, часто неотключаемый провод USB. Основная задача этих устройств – вывести звук из компьютера. Опционально присутствует возможность подключения микрофона/гитары, наушников. Качество этих устройств далеко от профессионального, но и пресловутый АС97 они превосходят.
Такие устройства помогут, если в ноутбуке вдруг вышла из строя звуковая карта либо если вам необходимо выводить звук на внешнее устройство с качеством и задержками, превосходящими тот же RealTek.
Примерами таких звуковых карт могут быть карты серии UCA от Behringer, U24XL и UGM96 от ESI.
Внешняя звуковая карта для компьютера BEHRINGER UCA222
2. Следующая категория размером крупнее и функционалом шире. Эти Ззвуковые карты уже имеют на борту микрофонный предусилитель (часто с фантомным питанием), высокоомный вход для гитары, разъем для наушников. Могут обеспечить Direct Monitoring и т. д. Тем не менее это все еще портативные устройства, которые можно брать с собой, например, в парк, чтобы музицировать на открытом воздухе. Внешнего питания им не нужно, а функционала с лихвой хватает для большинства электронных музыкантов, начинающих рэперов и независимых композиторов. Так же эта группа устройств будет интересна блогерам Youtube, ведь большинству из них вряд ли нужно подключить больше одного микрофона. Качество преобразователей этих устройств на ступеньку выше, а наличие микрофонного предусилителя с фантомным питанием позволит добиться более прозрачного звучания вокала, более разборчивой записи речи.
На фото – звуковая карта Steinberg UR12 для подключения одного микрофона
3. Третья обширная категория состоит из двухканальных устройств, которые в стандартной комплектации имеют 2 входа и 2 выхода. В этой группе есть как бюджетные, так и значительно более дорогие звуковые карты. По факту от предыдущей группы они отличаются незначительно. Наличие двух полноценных входов (часто на комбинированных разъёмах) позволяет писать одновременно 2 микрофона, либо 2 гитары, либо синтезатор/пианино в стерео. Некоторые устройства этой группы имеют не 2, а 4 выхода, что позволяет подключить в небольшой студии 2 пары мониторов либо отдать звук на внешний эффект-процессор. Также интересны устройства, имеющие в качестве дополнительных цифровые разъемы S/P-DIF, которые можно использовать для подключения внешних устройств, исключая преобразование в аналог.
M-audio M-Track, Focusrite Scarlett 2i2/2i4, Behringer UMC202/UMC204, Steinberg UR22/UR242, Roland Duo/Quad-capture – популярные и любимые многими устройства, которые отлично подойдут для небольшой домашней студии либо музыкантам, которым необходимо писать 2 канала по входу одновременно.
На фото – небольшая домашняя студия звукозаписи
4. Мы подошли к самой функциональной, самой мощной категории ЗК. Это многоканальные интерфейсы, чаще всего выполненные в рековом или полурековом корпусе, с кучей различных кнопочек, лампочек, крутилочек и издалека похожие на пульт управления самолетом.
В этой категории есть как бюджетные устройства, например, Behringer FCA1616, M-audio M-Track Quad, Tascam US 4*4/US 16*08, Focusrite Scarlett 18i8, Presonus audiobox 1818vsl, так и профессиональные звуковые интерфейсы фирм RME, Universal Audio, Avid, Prism sound, позволяющие писать около 12–30 каналов одновременно. Стоимость такого оборудования может достигать сотен тысяч рублей, поэтому эти устройства в основном выбирают профстудии. Устройства этого класса оборудованы высококачественными микрофонными предусилителями, обеспечивающими прозрачное и нейтральное звучание. Для таких устройств характерна низкая задержка при работе с аудио. Если вы профессионально занимаетесь музыкой, если вам необходимо писать живую ударную установку, хор, ансамбль – эти устройства именно для вас.
Профессиональная звуковая карта TASCAM US 16 x 08
Дополнительные функции.
После того как мы разобрались с группами устройств, давайте рассмотрим, какие у них могут быть дополнительные функции, наличие или отсутствие которых поможет вам определиться с выбором интерфейса:
Не все устройства оснащаются микрофонными предусилителями с фантомным питанием, поэтому если вы предполагаете использование конденсаторного микрофона, наличие такого предусилителя просто необходимо;
Не все устройства оборудуются инструментальным входом, если вы пишете только вокал, если вы видеоблогер или исполнитель рэп-музыки, вам это может быть неважно. Гитаристам же этот вход жизненно необходим;
Некоторые устройства могут обладать не одним, а двумя выходами для наушников, что будет очень полезным при записи вокала.
Для некоторых музыкантов могут быть очень полезны устройства со встроенным DSP-процессором. Этот процессор позволит применять некоторые эффекты без подключения внешнего процессора. Список возможных эффектов обычно ограничивается парой реверов, компрессором и эквалайзером, но и этого бывает достаточно.
Отдельно хотелось бы отметить устройства Universal Audio Apollo, имеющие на своем борту до четырех DSP-процессоров, с возможностью использования различных плагинов. В магазине UA можно приобрести качественные ревербераторы, эквалайзеры, компрессоры, эмуляторы ленты и другие эффект-процессоры. Работают они на этих картах практически без задержки, позволяя обогатить звучание вашего произведения.
Аудиоинтерфейс Apollo 8 Thunderbolt 2
В заключение.
Обобщая вышесказанное, при выборе интерфейса необходимо определиться со следующими параметрами:
Количество входов/выходов. Нужно вам писать себя любимого или хор?
- Их конфигурация. Пишем конденсаторный микрофон, гитару или все вместе?
- Наличие раздельных регуляторов основного микса и наушников.
- Наличие нескольких выходов для наушников.
- Наличие цифровых входов/выходов, MIDI-интерфейса, S/PDIF, ADAT.
- Возможность работы без блока питания.
- Наличие DSP-процессора.
- Удобные драйверы, дополнительное программное обеспечение.
Ответив на эти вопросы, вы сможете с легкостью выбрать звуковую карту, которая максимально подходит под ваши требования, имеет весь необходимый функционал на текущий момент и, может быть, даже имеет некоторый запас на будущее.
Сначала сигнал играл роль напоминания или предупреждения. Впоследствии разработчики начали создавать музыку для первых компьютерных игр, в которой использовали сигналы разной тоновой высоты и продолжительности. Однако это мало напоминало настоящую музыку.
К счастью, звуковые возможности компьютеров существенно увеличились в 1980-х годах, когда несколько производителей выпустили карты расширения, предназначенные для управления звуком. Современный компьютер со звуковой картой может гораздо больше, чем прежние «пищалки». Он способен создавать трехмерное аудио для игр или объемный звук при воспроизведении видео. Он также может захватывать и записывать звук с внешних источников.
Конечно ожидать фантастического звука от подключенной к звуковой карте наушников и простых колонок не стоит, другое дело оказаться на стадионе, где линейный звуковой массив из модулей CLA-8A как , создает звук невероятной мощности, что голоса болельщиков в нет просто тонут.
Из этой статьи вы узнаете, как звуковая карта позволяет компьютеру создавать и воспроизводить настоящий, высококачественный звук.
Аналоговые и цифровые сигналы
Звуки и компьютерные данные существенно отличаются. Звуки аналоговые - они состоят из волн, которые распространяются в среде, такой как воздух или вода.. Люди слышат звуки, когда эти волны заставляют вибрировать их барабанные перепонки.
Зато компьютеры обмениваются информацией в цифровом виде с помощью электрических импульсов, соответствующих логическим нулю или единице (0 или 1). Как и видеокарта, звуковая карта преобразует цифровую информацию компьютера в аналоговую информацию окружающего мира, и наоборот.
Простейшая звуковая карта - это печатная плата, которая содержит четыре основные компоненты для преобразования цифровой и аналоговой информации:
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП);
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);
Разъем интерфейса ISA (устаревший), PCI или PCI Express (самый современный) для подключения карты к материнской платы (МП);
Вход и выходу соединения для микрофона и звуковых колонок.
Вместо отдельных АЦП и ЦАП, некоторые звуковые карты используют микросхему кодера/декодера, которая выполняет обе функции и называется кодеком (образовано сочетанием слов КОдер-ДЕКодер).
X-FI
Одной из последних разработок в области звуковых карт является технология X-FI (сокращение от Xtreme Fidelity”, дословно - «высокая точность»), воплощенная в модельном ряду Sound Blaster X-Fi известного производителя звуковых карт Creative.
Главные особенности X-FI
Архитектура активных режимов (Active Modal Architecture), которая позволяет пользователю выбирать один из трех режимов работы карты: игровой, отдыха или создания музыки, оптимизируя ее вычислительную мощность для выполнения конкретной задачи;
Новейший процессор цифровой обработки сигналов (англ. digital signal processor, DSP), содержит 51 млн транзисторов;
Несколько аппаратно-программных обработчиков, каждый из которых выполняет определенные операции со звуком;
24-битовая технология Crystallizer (“Кристаллизатор”), которая призвана противодействовать определенным потерям качества звука, возникающие в процессе 16-битового записи аудиодисков.
АЦП и ЦАП
Представьте, что вы используете компьютер для записи своего голоса. Сначала вы говорите в микрофон, подключенный к звуковой карте. АЦП преобразует аналоговые волны вашего голоса в цифровые данные, которые компьютер может воспринять. Для этого АЦП оцифровывает звук путем осуществления точных измерений параметров волны через небольшие промежутки времени.
На рисунке ниже приведен упрощенный пример работы АЦП, который периодически измеряет амплитуду звуковой волны и преобразует ее в набор цифровых значений (столбики), одинаковых по продолжительности, последовательность появления которых по форме напоминает оригинальную непрерывную волну:
Количество измерений в секунду называется частотой дискретизации и измеряется в кГц. Чем выше частота дискретизации карты, тем более точной является воспроизведенная волна (то есть, с увеличением частоты цифровая волна становится плавнее и больше напоминает оригинальную звуковую).
Если вы проиграете сделанную запись через колонки, ЦАП выполнит вышеупомянутые элементарные операции в обратном порядке. Благодаря точности измерений и высокой частоте дискретизации, воспроизведенный аналоговый сигнал будет почти идентичным оригинальной звуковой волны.
Однако даже высокие значения частоты дискретизации вызывают некоторое ухудшение качества звука. Физический процесс передачи звука по проводам также может вызвать искажения. Производители используют два показателя для описания такого ухудшения звуковой качества:
Коэффициент нелинейных искажений, КНИ (Total Harmonic Distortion, THD), измеряется в процентах;
Соотношение сигнал/шум, ССШ (Signal to Noise Ratio, SNR), измеряется в децибелах (дБ).
Малое значение КНИ и большое ССШ свидетельствуют о высокое качество звуковой системы. Некоторые карты также поддерживают цифровой вход, что позволяет хранить цифровые записи без преобразования их в аналоговый формат.
МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ ЗВУКА
Компьютеры и звуковые карты могут использовать несколько методов для создания звуков. Одним из них является синтез с использованием частотной модуляции, ЧМ-синтез (Frequency modulation synthesis, FM synthesis), в котором компьютер сочетает несколько звуковых волн (накладывает их одна на одну), чтобы получить более сложные формы волны.
Другой - синтез с помощью волновых таблиц (wavetable synthesis), что использует фрагменты записи звуков реальных инструментов (т. зв. «сэмплы») для воспроизведения музыки. Этот синтез часто использует несколько образцов игры одного и того же инструмента с различной высотой тона, чтобы достичь более естественного звучания. В общем, синтез с помощью волновых таблиц воспроизводит звуки значительно точнее за ЧМ-синтез.
Другие составляющие звуковой карты
Кроме основных компонентов, необходимых для обработки звука, большинство звуковых карт имеют дополнительные аппаратные средства или вход/выходу соединения, как:
Процессор цифровой обработки сигналов, ПЦОС (Digital Signal Processor, DSP)
Как и графический процессор видеокарты, ПЦОС является специализированным микропроцессором. Он частично разгружает центральный процессор (ЦП), ведь самостоятельно выполняет расчеты для аналогового и цифрового преобразований. ПЦОС способен обрабатывать несколько звуков или каналов одновременно. Звуковые карты, у которых отсутствует ПЦОС, используют ЦП для таких вычислений.
Память
Как и в случае с видеокартой, звуковая карта может использовать собственную оперативную память для более быстрой обработки данных.
Вход и выхода соединения
Большинство звуковых карт имеют разъемы для микрофона и колонок. Но некоторые содержат столько входов и выходов, что для них созданы внешние блоки (другие названия: выносные панели, передние панели, реобасы), которые часто устанавливаются в свободную секцию системного блока компьютера, предназначенную для оптических накопителей (таким образом, все дополнительные разъемы удобно располагаются на передней панели системника). Среди таких соединений выделяют:
Многочисленные разъемы для трехмерного аудио и объемного звука;
S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) - цифровой звуковой интерфейс от компаний Sony и Philips - это протокол пересылки цифровых аудиоданных. Использует как коаксиальные (RCA, BNC), так и оптические (Toslink) разъемы для двустороннего обмена информацией со звуковой картой.
MIDI (Musical Instrument Digital Interface) - цифровой интерфейс музыкальных инструментов, используется для соединения синтезаторов или других электронных музыкальных инструментов с компьютером;
Разъемы FireWire и USB, предназначены для подсоединения цифровых аудио - и відеозаписувальних устройств к звуковой карте (диктофоны, видеорегистраторы, видеорекордеры и др.).
СОВРЕМЕННЫЕ ЗВУКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И API
Разработчики игр используют технологию трехмерного звука (3-D sound) для создания подвижного, динамичного звука, который меняется в зависимости от того, в каком месте игры находится игрок. Кроме использования нескольких звуковых источников, эта технология также позволяет реалистично воспроизводить звук, обходит различные препятствия или проходит сквозь них.
Технология объемного звука (Surround sound) тоже применяет несколько источников звука, но звук не меняется в зависимости от действий слушателя. Объемный звук в основном используется в системах “домашний кинотеатр”.
Как и видеокарта, звуковая карта использует программное обеспечение (ПО) для улучшения ее взаимодействия с прикладными программами и другими составляющими компьютера. Такое ПО содержит как драйвера самой карты, что позволяют ей взаимодействовать с операционной системой, так и прикладные программные интерфейсы (Application Programming Interface, API), которые являются наборами стандартов или правил выполнения определенных задач, облегчающих работу прикладных программ со звуковой картой.
Самые распространенные API:
Microsoft DirectSound;
Creative: Environmental Audio Extensions (EAX) и Open AL;
Sensaura: MacroFX;
QSound Labs: QSound (QSo).
Другие способы управления звуком
Не каждый компьютер оборудован звуковой картой. Большинство современных материнских плат имеют встроенную подсистему обработки аудио. МП с собственным ПЦОС может одновременно обрабатывать несколько потоков данных. Встроенный аудио-кодек может даже поддерживать трехмерный (позиционный) звук и объемный звук стандарта Dolby surround. Однако, несмотря на такие возможности, большинство обозревателей сходятся во мнении, что отдельные звуковые карты обеспечивают лучшее качество звука.
Ноутбуки, как обычно, имеют встроенные в материнские платы аудио-подсистемы или небольшие звуковые карты. Однако, учитывая малый объем (в портативных устройствах не хватает свободного места) и необходимость жесткого температурного контроля (эффективное охлаждение играет ключевую роль в построении портативной техники) создание и производство высококачественных миниатюрных внутренних звуковых карт является как минимум нецелесообразным. Поэтому пользователи ноутбуков могут приобретать внешние звуковые контроллеры, подключаемые через USB или FireWire.Такие внешние модули могут значительно улучшить качество звука, воспроизводимого ноутбуками.
Выбор звуковой карты
Существует много факторов, которые влияют на работу звуковой карты и ее способность воспроизводить чистый и качественный звук. Перед покупкой звуковой карты обратите внимание на такие ее характеристики:
Разрядность АЦП и ЦАП, измеряется в битах;
Соотношение сигнал/шум (SNR) и коэффициент нелинейных искажений (THD);
Амплитудно-частотная характеристика, АЧХ (Frequency response), - определяет громкость звучания карты на разных частотах;
Частота дискретизации;
Количество выходов независимых каналов (например, конфигурация 5.1 или 7.1);
Поддерживаемые прикладные программные интерфейсы (API);
Сертификаты, в том числе Dolby Master и THX.
Каждый, кто вкладывает деньги в звуковую карту высокого класса, также должен иметь высококачественные динамики. Даже самая лучшая звуковая карта не может компенсировать низкое качество динамиков.
Мир современных компьютерных технологии развивается со скоростью света, это коснулось абсолютно всех сфер этой прогрессивной отрасли. И звук-это одна из этих сфер, без которой картина компьютерной гармонии выглядит совершенно не целостно. И обеспечить качественный звук, возложено на такую важную составляющую компьютера как звуковая карта. Звуковые карты можно разделить на два вида: Внутренние и внешние, у каждого типа карт есть свои преимущества, и недостатки о которых следует непременно рассказать. А теперь обо всем по порядку…
Внутренние звуковые карты
Такие карты уже встроены в системные блоки и ноутбуки. И предназначены они для обычного пользования, без каких либо изысков. По делу такие карты считаются бюджетным вариантом. Они универсально подходят для того, чтобы посмотреть кино, послушать музыку или поиграть в какую-нибудь игру. Такая звуковая карта предоставит стандартный спектр воспроизводимых звуков в режиме стерео.
Внутренняя карта как правило вставляется в системный блок через слот PCI . Она незаметна, многие даже слабо представляют как она выглядит, так как она спрятана в корпусе системного блока и ни ее саму, ни проводов не видно. В каком случае вам подойдет такая звуковая карта.
Если вы не придирчивы к качеству звука, не играете в игры, где применена техника объемного звука, не смотрите кино в формате объемного звука Dolby surround и являетесь обычным пользователем, которого удовлетворяет стандартное качество звука без каких либо особенных звуковых эффектов.
Внешние звуковые карты
А вот об этом «девайсе» совершенно отдельный разговор. Это совершенно отдельное устройство, которое никоим образом не встраивается под крышку ПК. Как правило, такие звуковые карты имеют сравнительно небольшие размеры, что позволяет не экономить на пространстве. Помимо этого подобные звуковые карты имеют очень стильный и в то же время не броский и не нервирующий взор дизайн. Отличительной чертой внешних звуковых карт служит обилие выходов, в основном их восемь. Что позволяет сделать вывод о возможностях в сравнении с внутренней картой.
Внешняя звуковая карта является тем самым заветным ключиком к двери под названием объемный звук 5.1. Именно с ее помощью звук на вашем ноутбуке или компьютере будет звучать гораздо объемнее. Функциональная часть внешней звуковой карты более чем разнообразна и каждый из выходов на ней играет свою, строго отведенную для него роль. Самый главный разъем служит для подключения к ПК, выход на передние колонки, выход на задние колонки, на центральный динамик, а так же микрофон, наушники, линейный вход, а так же прочие разъемы, которые тоже могут пригодиться со временем.
Итак, что нам в итоге дает внешняя звуковая карта, в чем она выигрывает у внутренней и наоборот. Внешняя звуковая карта позволит смотреть фильмы с объемным звуком, благодаря технологии DTS (Digital surround и Dolby Digital) с эффектом присутствия, то есть взрывами за спиной, криками мертвецов то слева, то справа и так далее. Так же почти все продвинутые геймеры используют внешние звуковые карты из-за стандарта, называемого EAX advanced HD .
Который позволяет получить реалистичный, объемный звук в современных, крутых игрушках. А наличие цифрового выхода всегда обеспечит отличное качество звука, без каких-либо искажений. Ключевым фактором служит цена такой карты, а она на порядок выше обычной внутренней. Она идеально подойдет для геймеров, меломанов или киноманов, для кого важны впечатляющие звуковые эффекты и качественный объемный звук.
Вывод
Рынок полон всякого рода звуковых карт и выбрать подходящую звуковую карту не составит никакого труда. Какую карту выбрать, зависит конкретно от человека и его ожиданий. Если пользователь не притязателен и привык к обычному звуку из колонок, то идеально подойдет стандартная внутренняя звуковая карта для всех тех целей, для чего колонки, как правило, используются. Если же пользователю важен наиболее мощный, объемный звук, то тут нужна именно внешняя звуковая карта. А подобрать индивидуально необходимую карту можно благодаря многочисленным обзорам в сети интернет или в компьютерном супермаркете, посоветовавшись со специалистом.
Любой человек, владеющий компьютером или ноутбуком, хоть раз с его помощью слушал музыку, смотрел фильм или разговаривал с родными через скайп ли вайбер. Данная возможность стала неотъемлемой частью жизни любого компьютерного пользователя, однако он даже не догадывается, как это работает. Так вот именно о звуковой карте, которая отвечает за эти процессы и возможности, мы поговорим дальше. Вы узнаете, зачем нужна звуковая карта и что же она все-таки делает и каким образом воспроизводит звук.
Аудиокарта – это чипсет или плата расширения для создания звука, который может быть воспроизведен через наушники, колонки или громкоговорители, а также для его записи с помощью микрофона.
Принцип работы
Обычно аудиоплатами используется цифро-аналоговый преобразователь для преобразования аудиосигналов из цифровых в аналоговые. Они выводятся на любые акустические и звуковоспроизводящие устройства, будь-то колонки, наушники и т.д. Современные продвинутые агрегаты включают не один звуковой чип, а несколько, что делается для обеспечения максимально высокой скорости данных и выполнения нескольких функций одновременно.
Виды карт
Аудиокарты бывают двух видов – интегрированные и дискретные. Внешние подключаются через FileWire или USB. Внутренние же при сборке компьютера путем присоединения слотов расширения внутри системного блока.
Главный недостаток встроенных устройств – огромный риск при некачественном питании ПК, то есть скачков напряжения и при выходе из строя блока питания. Внешние же более практичные, что объясняется внешними регуляторами громкости. Более того, агрегат такого типа может работать как с портативным компьютером, так и с ноутбуком или нетбуком.
В случае с интегрированной картой, ее функции выполняет процессор, обрабатывающий сигналы и преобразовывающий звук. Дискретная карта обладает персональным звуковым процессором, а некоторые модели и вовсе имеют собственную память.
Так зачем нужна внешняя звуковая карта, если есть встроенная? Все просто, с ее помощью вы сможете достичь максимально качественного и чистого звучания, а также получить доступ к целому ряду важных настроек.
Где она находится?
Зачастую звуковое устройство включено в слот расширения, подключено через внешний порт или интегрировано в материнку. Что касается последнего варианта, то это делает сборку значительно дешевле и быстрее, чем плата расширения с незаметной для пользователя потерей качества воспроизведения звука. Некоторые устройства нужны только для аудио-профессионалов или для применения в случае поломки интегрированной.
Устанавливается агрегат на современной материнской плате в разъемы PCI и PCIe. Стандартная карта для компьютера обладает интерфейсом, доступ к нему возможен на задней панели, где есть различные порты ввода и вывода, а также по бокам и в верхней части корпуса, что зависит от индивидуального строения ПК.
Для компьютеров, улучшения которых проходят на уровне замены жесткого диска или увеличения оперативной памяти, можно применять дискретное звуковое устройство, которое подключается через стандартный USB порт.
Программное обеспечение
Обычно аудиоплата поставляется с фирменным ПО на специальном диске или же ее можно скачать с официального сайта производителя. Однако не стоит переживать на этот счет, так как современные ОС в автоматическом режиме обнаруживают и загружают драйвера любые комплектующих, в том числе звуковых карт.
Более того, такое ПО дает возможность каждому пользователю делать максимальное тонкие настройки и использовать целый ряд инструментов по редактированию, записи и т.д.
Особенности звука
Dolby Digital и DTS Digital Surround – это стандарты объемного звука, используемые при DVD-формате. Если ПК оснащен аудиокартой, которая поддерживает те самые стандарты, то звучание воспроизводится без какого-либо искажения и шума, создавая эффект присутствия.
На сегодняшний день стандарты звуковых устройств для максимально качественно воспроизведения музыки и звуков невероятно разнообразны. Один из них EAX и его улучшенная версия EAX ADVANCED HD гарантируют отличное качество звука, что достигается путем применения технологий современных эффектов.
Аналоговые разъемы 3.5мм
Почти все аудиоплаты имеют целый ряд портов для подключения к ним микрофонов, наушников, динамиков и других вспомогательных устройств. Но есть устройства, которые насчитывают и большее количество портов для вывода и ввода, предназначенных для продвинутых пользователей и их задач.
Среди наиболее распространенных аудиоразъемах можно выделить:
- Розовый – аудиовыход для микрофона.
- Голубой – линейный.
- Зеленый – выход для наушников или колонок.
- Оранжевый – для сабвуфера или центрального канала.
- Черный – для объемного звука.
- Серый – для боковых колонок.
Также стоит сказать об игровом порте MIDI – это 15-контактный соединитель, предназначенный для присоединения дополнительных устройств.
Подводя итоги
Мы тщательно разобрали данную тему и теперь вы точно знаете, для чего нужна звуковая карта и какие преимущества она нам дает, а мы в свою очередь можем с уверенностью сказать, что возможности и функции колонок, звуковой карты, да и всей системы в целом, прямо влияют на качество звуковоспроизведения.
Большинство материнских плат оснащены встроенный аудио платами, они имеют специальные чипы, а порты выводятся в абсолютно любое место, это зависит исключительно от пожеланий пользователя, конструкции и технических возможностей устройства. Однако можно использовать и сторонние звуковоспроизводящие карты, и внешние аудиоустройства, купить и поставить их отдельно.
Просто учитывайте, что потенциала интегрированных устройств вполне достаточно для пользователей, которые не являются фанатами сильного и мощного звуковоспроизведения. Поэтому нужна ли внешняя звуковая карта, решать только вам, исходя из собственных нужд и пожеланий.
А теперь, предлагаю посмотреть короткий видео обзор