W tym wpisie przedstawię podstawowe wiadomości dotyczące kart dźwiękowych, m.in. budowa karty dźwiękowej, działanie typowej karty dźwiękowej.
Czym jest sygnał dźwiękowy?
Sygnał dźwiękowy jest sygnałem ciągłym (analogowym) i w takiej postaci nie może być zapisany na dysku komputera. Zawarte w nim informacje muszą najpierw uzyskać postać cyfrową. Jest on więc zamieniany na sygnał cyfrowy przy użyciu przetwornika analogowo-cyfrowego A/C.
Przetwornik mierzy wartość sygnału analogowego w określonym czasie – pobiera próbkę sygnału, czyli próbuje sygnał (próbkowanie). Następnie zamienia tę wartość na liczbę, która na wyjściu pojawi się w postaci dwójkowej. Przykład tego rodzaju próbkowania przedstawiono poniżej
Pomiary są dokonywane w stałych odstępach czasu, czyli ze stałą częstotliwością (tzw. częstotliwością próbkowania). Im częściej są pobierane próbki, tym dokładniej jest odwzorowywany sygnał analogowy. Częstotliwość próbkowania powinna być 2x większa od największej częstotliwości sygnału analogowego. Wtedy przetwarzanie nie powoduje znaczących strat informacji.
Kartę dźwiękową podłącza się do komputera poprzez interfejs, zazwyczaj ISA, PCI lub USB.
Budowa karty dźwiękowej
Karty dźwiękowe to urządzenia przetwarzające parametry elektryczne na sygnał dźwiękowy
Karta dźwiękowa zawiera:
- procesor dźwięku DSP,
- syntezator,
- syntezator Wavetable,
- przetworniki A/C i C/A,
- mikser dźwięku,
- wzmacniacz wyjściowy,
- interfejs do komputera, np. ISA lub PCI,
- interfejs MIDI.
a) Procesor dźwiękowy DSP – służy do cyfrowego przetwarzania sygnału. Jest to specjalizowany procesor sygnałowy, umożliwiający kształtowanie dźwięku. Pozwala m.in. uzyskiwać efekty w postaci echa i pogłosu, miksować i korygować sygnał oraz tworzyć dźwięk przestrzenny.
b) Syntezator – stosuje się do generowania dźwięku za pomocą modulacji i łączenia fal oraz szumu. Działa on podobnie jak elektroniczne instrumenty muzyczne.
c) Przetworniki A/C i C/A – zamieniają sygnał odpowiednio z analogowego na cyfrowy i z cyfrowego na analogowy. Umożliwiają rejestrację dźwięku w postaci cyfrowej i w jego odtwarzanie w postaci analogowej przez głośniki.
Poniżej pokazana jest zasada zamiany sygnału analogowego na cyfrowy:
d) Mikser dźwięku – służy do łączenia sygnałów dźwięku z różnych źródeł, generatorów dźwięku, przetworników C/A, wejść zewnętrznych itp.
e) Wzmacniacz wyjściowy – wzmacniający sygnał analogowy, stosuje się do podłączania słuchawek lub głośników,
f) Interfejs MIDI – służy do podłączania do komputera cyfrowych instrumentów muzycznych.
Oznaczenia gniazd i wtyków na karcie dźwiękowej
Kolor gniazda | Funkcja |
niebieski | wejście liniowe |
różowy | wejście mikrofonu |
zielony | wyjście na głośniki przednie lub słuchawki |
czarny | wyjście na głośniki tylne |
pomarańczowy | wyjście na głośnik centralny i subwoofer |
szary | wyjście na głośniki boczne (system 7.1) |