Звуковая карта

Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Июнь 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Аудио интерфейс

Sound Blaster Живой! Value card, типичная звуковая карта PCI (около 2000 года) .
Подключается к	через один из: PCI ЭТО USB IEEE 1394 Параллельный порт IBM PC PCI-E MCA (редко) Интерфейсы PCMCIA ( PC Card , Expresscard ) Линия входа или выхода: через один из: Аналоговый - телефон , разъем RCA или DIN Цифровой - RCA, TOSLink или AES / EBU Микрофон через один из: Телефонный разъем Контактный разъем
Общие производители	Creative Labs (и дочерняя компания E-mu Systems ) Realtek C-Media MARIAN цифровая аудиоэлектроника M-Audio Turtle Beach ASUS

Звуковая карта (также известная как звуковая карта ) является внутренней картой расширения , который обеспечивает ввод и вывод из звуковых сигналов к и от компьютера под управлением компьютерными программ . Термин звуковая карта также применяется к внешним аудиоинтерфейсам, используемым в профессиональных аудиоприложениях .

Функциональность звука также может быть интегрирована в материнскую плату с использованием компонентов, аналогичных тем, которые находятся на съемных картах. Интегрированную звуковую систему часто еще называют звуковой картой . Оборудование для обработки звука также присутствует на современных видеокартах с HDMI для вывода звука вместе с видео через этот разъем; ранее они использовали подключение S / PDIF к материнской плате или звуковой карте.

Типичное использование звуковых карт или функциональных возможностей звуковой карты включает предоставление аудиокомпонента для мультимедийных приложений, таких как составление музыки, редактирование видео или аудио, презентации, образование и развлечения (игры) и видеопроекция. Звуковые карты также используются для компьютерной связи, такой как передача голоса по IP и телеконференции .

Общие характеристики [ править ]

Звуковые карты используют цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует записанные или сгенерированные данные цифрового сигнала в аналоговый формат. Выходной сигнал подключается к усилителю, наушникам или внешнему устройству с помощью стандартных межсоединений, например, телефонного разъема TRS . ^[а]

Обычным внешним разъемом является разъем для микрофона . Вход через разъем микрофона можно использовать, например, для распознавания речи или приложений передачи голоса по IP . Большинство звуковых карт имеют линейный входной разъем для аналогового входа от источника звука с более высоким уровнем напряжения, чем микрофон. В любом случае звуковая карта использует аналого-цифровой преобразователь для оцифровки этого сигнала.

Некоторые карты содержат звуковой чип для поддержки создания синтезированных звуков, обычно для создания музыки и звуковых эффектов в реальном времени с минимальным использованием данных и времени процессора.

Карта может использовать прямой доступ к памяти для передачи семплов в основную память и из нее, откуда программное обеспечение записи и воспроизведения может считывать и записывать их на жесткий диск для хранения, редактирования или дальнейшей обработки.

Звуковые каналы и полифония [ править ]

Важной характеристикой звуковой карты является полифония , которая означает ее способность одновременно обрабатывать и выводить несколько независимых голосов или звуков. Эти отдельные каналы отображаются как количество аудиовыходов, которые могут соответствовать конфигурации динамиков, такой как 2.0 (стерео), 2.1 (стерео и сабвуфер), 5.1 (объемное звучание) или другой конфигурации. Иногда термины « голос» и « канал» используются как синонимы для обозначения степени полифонии, а не конфигурации выходных динамиков. Например, многие старые звуковые чипы могли вмещать три голоса, но только один выходной аудиоканал (т. Е. Один монофонический выход), требуя, чтобы все голоса были смешаны вместе. Более поздние карты, такие какЗвуковая карта AdLib имела 9-голосную полифонию, объединенную в 1 монофонический выходной канал.

Ранние звуковые карты для ПК имели несколько голосов FM-синтеза (обычно 9 или 16), которые использовались для музыки MIDI. Полные возможности продвинутых карт часто используются не полностью; только один (моно) или два ( стерео ) голоса (ов) и канал (ы) обычно предназначены для воспроизведения цифровых звуковых образцов, а воспроизведение более одного цифрового звукового образца обычно требует программного понижающего микширования с фиксированной частотой дискретизации. Современные недорогие интегрированные звуковые карты (то есть встроенные в материнские платы), такие как аудиокодеки, подобные тем, которые соответствуют стандарту AC'97, и даже некоторые более дешевые звуковые карты расширения все еще работают таким образом. Эти устройства могут обеспечивать более двух выходных звуковых каналов (обычно объемный звук 5.1 или 7.1).), но у них обычно нет реальной аппаратной полифонии ни для звуковых эффектов, ни для воспроизведения MIDI - эти задачи полностью выполняются программно. Это похоже на то, как недорогие программные модемы выполняют задачи модема программно, а не аппаратно.

На заре волнового синтеза некоторые производители звуковых карт рекламировали полифонию исключительно за счет возможностей MIDI. В этом случае, как правило, карта поддерживает только два канала цифрового звука, и спецификация полифонии применяется исключительно к количеству MIDI-инструментов, которые звуковая карта способна воспроизводить одновременно.

Современные звуковые карты могут предоставлять более гибкие возможности звукового ускорителя , которые можно использовать для поддержки более высоких уровней полифонии или других целей, таких как аппаратное ускорение трехмерного звука, позиционного звука и эффектов DSP в реальном времени.

Список стандартов звуковых карт [ править ]

Цветовые коды [ править ]

Разъемы на звуковых картах имеют цветовую маркировку в соответствии с Руководством по проектированию системы ПК . ^[2] Они также могут иметь символы стрелок, отверстий и звуковых волн, которые связаны с каждым положением домкрата.

История звуковых карт для архитектуры IBM PC [ править ]

Звуковые карты для компьютеров, совместимых с IBM PC, были очень редкостью до 1988 года. Для большинства пользователей IBM PC внутренний динамик был единственным способом для раннего программного обеспечения для ПК воспроизводить звук и музыку. ^[3] Оборудование динамика обычно ограничивалось прямоугольными волнами . Полученный звук обычно описывался как «гудки и гудки», что привело к распространенному прозвищу «бипер». Несколько компаний, в первую очередь Access Software , разработали методы цифрового воспроизведения звука через динамик ПК, такие как RealSound.. Результирующий звук, хотя и функциональный, страдал от сильно искаженного вывода и низкой громкости, и обычно требовал остановки всей другой обработки во время воспроизведения звуков. Другие домашние компьютеры 1980-х годов, такие как Commodore 64, имели аппаратную поддержку для воспроизведения цифрового звука или синтеза музыки, что оставляло IBM PC в невыгодном положении, когда дело касалось мультимедийных приложений. Ранние звуковые карты для платформы IBM PC предназначались не для игровых или мультимедийных приложений, а для конкретных аудиоприложений, таких как музыкальная композиция с помощью AdLib Personal Music System , IBM Music Feature Card и Creative Music System , или для синтеза речи, например Digispeech DS201 ,Covox Speech Thing и Street Electronics Echo .

В 1988 году группа руководителей компьютерных игр заявила на выставке Consumer Electronics Show, что ограниченные звуковые возможности ПК не позволяют ему стать ведущим домашним компьютером, что ему нужна звуковая карта стоимостью 49–79 долларов с лучшими характеристиками, чем нынешние продукты, и что когда-то такое оборудование было широко установлено, их компании поддержали бы его. Sierra On-Line , которая была пионером поддержки видео EGA и VGA , а также дисков 3-1 / 2 ", пообещала в том году поддерживать в своих играх звуковые карты AdLib, IBM Music Feature и Roland MT-32 ^[4] A 1989 Компьютерный игровой мирИсследование показало, что 18 из 25 игровых компаний планировали поддерживать AdLib, шесть Roland и Covox и семь Creative Music System / Game Blaster. ^[5]

Производители оборудования [ править ]

Одним из первых производителей звуковых карт для IBM PC была компания AdLib ^[3], которая выпустила карту на базе звукового чипа Yamaha YM3812 , также известного как OPL2. В AdLib было два режима: 9-голосный режим, в котором каждый голос мог быть полностью запрограммирован, и менее часто используемый «перкуссионный» режим с 3-мя обычными голосами, производящими 5 независимых голосов только для перкуссии, всего 11. ^[b]

Примерно в то же время Creative Labs также выпустила на рынок звуковую карту под названием Creative Music System (C / MS). Хотя C / MS имел двенадцать голосов против девяти AdLib и был стереокартой, в то время как AdLib был моно, основная технология, лежащая в основе этого, была основана на чипе Philips SAA1099 , который, по сути, был генератором прямоугольных сигналов. Он звучал так же, как двенадцать динамиков, подключенных одновременно к ПК, за исключением того, что каждый канал имел регулировку амплитуды, и не продавался хорошо, даже после того, как Creative переименовал его в Game Blaster год спустя и продавал через RadioShack в США. Game Blaster продавался по цене менее 100 долларов и был совместим со многими популярными играми, такими как Silpheed .

Большое изменение на рынке звуковых карт, совместимых с IBM PC, произошло, когда Creative Labs представила карту Sound Blaster . ^[3] Рекомендованный Microsoft разработчикам, создающим программное обеспечение на основе стандарта Multimedia PC , ^[6] Sound Blaster клонировал AdLib и добавил звуковой сопроцессор ^[c] для записи и воспроизведения цифрового звука. Карта также включала игровой порт для добавления джойстика и возможность взаимодействия с MIDI-оборудованием с помощью игрового порта и специального кабеля. Благодаря совместимости с AdLib и большему количеству функций почти по той же цене большинство покупателей выбрали Sound Blaster. В конечном итоге он превзошел AdLib и доминировал на рынке.

Roland также производил звуковые карты в конце 1980-х, такие как MT-32 ^[3] и LAPC-I . Карты Roland продавались за сотни долларов. Для карт многих игр была написана музыка, например, Silpheed и Police Quest II. Карты часто плохо справлялись со звуковыми эффектами, такими как смех, но для музыки были, безусловно, лучшими звуковыми картами, доступными до середины девяностых. Некоторые карты Roland, такие как SCC и более поздние версии MT-32, были сделаны дешевле.

К 1992 году один производитель звуковых карт объявил, что его продукт называется «Совместимость с Sound Blaster, AdLib, Disney Sound Source и Covox Speech Thing!». ^[7] Отвечая на жалобу читателей на статью о звуковых картах, в которой отрицательно упоминается Gravis Ultrasound , Computer Gaming World в январе 1994 г. заявила, что «стандартом де-факто в мире игр является совместимость с Sound Blaster ... Было бы несправедливо рекомендовали что-нибудь еще ". ^[8] Журнал того года заявил, что Wing Commander II «вероятно игра ответственна» за то, что сделала его стандартной картой. ^[9] Линия карт Sound Blaster вместе с первым недорогим CD-ROM.приводы и развивающиеся видеотехнологии открыли новую эру мультимедийных компьютерных приложений, которые могли воспроизводить звук с компакт-дисков, добавлять записанные диалоги в видеоигры или даже воспроизводить видео с полным движением (хотя в первые дни с гораздо более низким разрешением и качеством). Широкое решение поддержать проект Sound Blaster в мультимедийных и развлекательном названии означает , что будущий звуковые карты , такие как Media Vision «s Pro Audio Spectrum и Gravis Ultrasound должны быть Sound Blaster совместимымесли бы они хорошо продавались. До начала 2000-х годов (когда звуковой стандарт AC'97 стал более распространенным и в конечном итоге узурпировал SoundBlaster в качестве стандарта из-за его низкой стоимости и интеграции во многие материнские платы) совместимость с Sound Blaster была стандартом, который все еще поддерживают многие другие звуковые карты. поддерживать совместимость со многими выпущенными играми и приложениями.

Принятие в промышленности [ править ]

Когда игровая компания Sierra On-Line решила поддерживать дополнительное музыкальное оборудование в дополнение к встроенному оборудованию, такому как динамик ПК и встроенные звуковые возможности IBM PCjr и Tandy 1000 , что можно было сделать со звуком и музыкой на IBM PC кардинально изменился. Две компании, с которыми Sierra сотрудничала, были Roland и AdLib, которые решили создавать внутриигровую музыку для King's Quest 4.который поддерживает MT-32 и музыкальный синтезатор AdLib. MT-32 имел превосходное качество вывода, отчасти благодаря его способу синтеза звука, а также встроенной реверберации. Поскольку это был самый сложный синтезатор, который они поддерживали, Sierra решила использовать большинство пользовательских функций MT-32 и нетрадиционных инструментальных патчей, создавая фоновые звуковые эффекты (например, щебетание птиц, стук лошадиных копыт и т. Д.) До того, как Sound Blaster обеспечил воспроизведение музыки. настоящие аудиоклипы в мир компьютерных развлечений. Многие игровые компании также поддерживали MT-32, но в качестве альтернативы поддерживали карту Adlib из-за более высокой рыночной базы последней. Принятие на вооружение MT-32 привело к созданию MPU-401 / Roland Sound Canvas и General MIDI. до середины 1990-х годов как наиболее распространенное средство воспроизведения внутриигровой музыки.

Развитие функций [ править ]

Ранние звуковые карты шины ISA были полудуплексными , что означало, что они не могли записывать и воспроизводить оцифрованный звук одновременно, в основном из-за плохого аппаратного обеспечения карты (например, DSP ). Позже карты ISA, такие как серия SoundBlaster AWE и клоны Soundblaster Plug-and-play, в конечном итоге стали полнодуплексными и поддерживали одновременную запись и воспроизведение, но за счет использования двух каналов IRQ и DMA вместо одного, что делало их ничем не отличными от имея две полудуплексные звуковые карты в плане конфигурации. Ближе к концу срока службы шины ISA звуковые карты ISA начали использовать преимущества разделения IRQ, что привело к сокращению необходимых IRQ до одного, но по-прежнему требовалось два канала DMA. Многие обычные PCIкарты шины не имеют этих ограничений и в основном являются полнодуплексными. Следует также отметить, что многие современные карты с шиной PCI также не требуют для работы свободных каналов DMA. ^{[ необходима цитата ]}

Кроме того, на протяжении многих лет звуковые карты развивались с точки зрения частоты дискретизации цифрового звука (начиная с 8-битной 11025 Гц до 32-битной 192 кГц, которую поддерживают последние решения). Попутно некоторые карты начали предлагать синтез на основе семплов « волновой таблицы » , который обеспечивает превосходное качество синтеза MIDI по сравнению с более ранними решениями на основе OPL , в которых используется FM-синтез . Кроме того, некоторые карты более высокого класса начали иметь собственную оперативную память и процессор для определяемых пользователем звуковых сэмплов и MIDI-инструментов, а также для разгрузки обработки звука с центрального процессора.

В течение многих лет звуковые карты имели только один или два канала цифрового звука (в первую очередь, серия Sound Blaster и их совместимые), за исключением семейства карт E-MU , Gravis GF-1 и AMD Interwave, которые имели аппаратную поддержку для до 32 независимых каналов цифрового звука. Ранние игры и игроки в MOD, которым требовалось больше каналов, чем могла поддерживать карта, вынуждены были прибегать к микшированию нескольких каналов в программном обеспечении. Даже сегодня сохраняется тенденция к смешиванию нескольких звуковых потоков в программном обеспечении, за исключением продуктов, специально предназначенных для геймеров или профессиональных музыкантов, с ощутимой разницей в цене по сравнению с продуктами «на основе программного обеспечения». Кроме того, в раннюю эпоху синтеза на основе сэмплов « волновых таблиц », производители звуковых карт также иногда хвастались возможностями полифонии карт с точки зрения MIDI-синтеза. В этом случае полифония относится исключительно к количеству MIDI-нот, которые карта способна синтезировать одновременно в один момент времени, а не к количеству цифровых аудиопотоков, которые карта способна обрабатывать.

Что касается физического вывода звука, количество физических звуковых каналов также увеличилось. Первые звуковые карты были моно. Стереозвук был введен в начале 1980-х, а квадрофонический звук появился в 1989 году. Вскоре за ним последовал 5.1- канальный звук. Новейшие звуковые карты поддерживают до 8 физических аудиоканалов при настройке динамика 7.1 . ^[10]

Искажение функций [ править ]

Большинство новых звуковых карт больше не имеют устройства звуковой петли, обычно называемого «Stereo Mix» / «Wave out mix» / «Mono Mix» / «What U Hear», которое когда-то было очень распространено и которое позволяет пользователям записывать цифровой звук с динамика на микрофонный вход.

Lenovo и другие производители не могут аппаратно реализовать функцию набора микросхем, в то время как другие производители отключают драйвер для ее поддержки. В некоторых случаях возвратную петлю можно восстановить с помощью обновлений драйверов (как в случае некоторых компьютеров Dell ^[11] ); в качестве альтернативы можно приобрести программное обеспечение ( Total Recorder или Virtual Audio Cable ) для включения этой функции. Согласно Microsoft, эта функциональность была скрыта по умолчанию в Windows Vista (чтобы уменьшить путаницу пользователей), но по-прежнему доступна, если базовые драйверы звуковой карты и оборудование поддерживают ее. ^[12] В конечном итоге пользователь может подключить линейный выход напрямую к линейному входу ( аналоговое отверстие ).

В ноутбуках производители постепенно перешли от предоставления 3 отдельных разъемов с разъемами TRS - обычно для линейного входа, линейного выхода / выхода для наушников и входа микрофона, к одному комбинированному разъему с разъемом TRRS, который объединяет вход микрофона и линейный выход.

Профессиональные звуковые карты (аудиоинтерфейсы) [ править ]

Профессиональные звуковые карты - это специальные звуковые карты, оптимизированные для многоканальной записи и воспроизведения звука с малой задержкой, в том числе студийного качества. Их драйверы обычно следуют протоколу ввода-вывода аудиопотока для использования с профессиональным звуковым и музыкальным программным обеспечением, хотя драйверы ASIO также доступны для ряда звуковых карт потребительского уровня.

Профессиональные звуковые карты обычно называют «аудиоинтерфейсами», а иногда имеют форму внешних монтируемых в стойку устройств, использующих USB , FireWire или оптический интерфейс для обеспечения достаточной скорости передачи данных. Акцент в этих продуктах, как правило, делается на нескольких входных и выходных разъемах, прямой аппаратной поддержке нескольких входных и выходных звуковых каналов, а также более высокой частоте дискретизации и точности воспроизведения по сравнению с обычной потребительской звуковой картой. В этом отношении их роль и предназначение больше похожи на специализированное многоканальное устройство записи данных, микшер и процессор звука в реальном времени, роли, которые возможны лишь в ограниченной степени с типичными потребительскими звуковыми картами.

С другой стороны, некоторые особенности потребительских звуковых карт, такие как поддержка звуковых расширений среды (EAX), оптимизация аппаратного ускорения в видеоиграх или эффекты окружения в реальном времени, являются вторичными, отсутствуют или даже нежелательны для профессиональных звуковых карт, а также такие аудиоинтерфейсы не рекомендуются для обычного домашнего пользователя.

Типичная звуковая карта «потребительского уровня» предназначена для обычных домашних, офисных и развлекательных целей с упором на воспроизведение и повседневное использование, а не на удовлетворение потребностей профессионалов аудио. В ответ на это Steinberg (создатели программного обеспечения для записи и секвенирования звука, Cubase и Nuendo ) разработали протокол, определяющий обработку нескольких аудиовходов и выходов.

Обычно звуковые карты потребительского уровня накладывают ряд ограничений и неудобств, которые неприемлемы для профессионалов в области звука. Одна из задач современной звуковой карты - предоставить аналого-цифровой преобразователь (АЦП, АЦП) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, ЦАП). Однако в профессиональных приложениях обычно требуются расширенные возможности преобразования записи (аналого-цифрового).

Одним из ограничений потребительских звуковых карт является их сравнительно большая задержка выборки; это время, которое требуется преобразователю AD для завершения преобразования звукового фрагмента и его передачи в основную память компьютера.

Потребительские звуковые карты также ограничены в эффективных частотах дискретизации и битовой глубине, которыми они могут реально управлять (сравнивать аналоговый и цифровой звук ), и имеют меньшее количество менее гибких входных каналов: для профессиональной студийной записи обычно требуется больше двух каналов, чем у бытовых звуковых карт. предоставляют и более доступные разъемы, в отличие от переменного сочетания внутренних, а иногда и виртуальных, и внешних разъемов, которые можно найти в звуковых картах потребительского уровня.

Звуковые устройства, кроме карт расширения [ править ]

Встроенное звуковое оборудование на материнских платах ПК [ править ]

В 1984 году первый IBM PCjr имел элементарный чип синтеза звука с тремя голосами ( SN76489 ), который был способен генерировать три прямоугольных тона с переменной амплитудой , и канал псевдобелого шума, который мог генерировать примитивные звуки перкуссии. Tandy 1000, изначально являвшийся клоном PCjr, дублировал эту функциональность, а модели Tandy TL / SL / RL добавляли возможности цифровой записи и воспроизведения звука. Многие игры 80-х годов, которые поддерживали видеостандарт PCjr (описываемый как « Tandy-совместимый », «Tandy graphics» или «TGA»), также поддерживали звук PCjr / Tandy 1000.

В конце 1990 - х годов, многие производители компьютеров начали заменять плагин звуковых карт с « кодек » чип ( на самом деле комбинированный аудио AD / DA -конвер- тором ) интегрирован в материнскую плату . Многие из них использовали Intel «s AC'97 спецификации. Другие использовали недорогие дополнительные карты для слотов ACR .

Примерно с 2001 года многие материнские платы включали в себя встроенные «настоящие» (не кодековые) звуковые карты, обычно в виде специального набора микросхем, обеспечивающего что-то вроде полной совместимости с Sound Blaster , обеспечивая относительно высокое качество звука.

Однако эти функции были упразднены, когда AC'97 был заменен стандартом Intel HD Audio , выпущенным в 2004 году, снова указавшим на использование микросхемы кодека и постепенно получившим признание. С 2011 года большинство материнских плат вернулись к использованию чипа кодека, хотя и совместимого с HD Audio, а требование совместимости с Sound Blaster ушло в прошлое.

Встроенный звук на других платформах [ править ]

Различные не-IBM PC совместимых компьютеров, такие как ранние домашние компьютеры , как Commodore 64 (1982) и Amiga (1985), NEC 's PC-88 и PC-98 , Fujitsu ' s FM-7 и FM Towns , то MSX , ^[13] от Apple «S Macintosh и рабочие станции от производителей , как Sun, имели собственные интегрированные звуковые устройства в материнскую плату. В некоторых случаях, особенно в городах Macintosh, Amiga, C64, PC-98, MSX, FM-7 и FM, они предоставляют очень продвинутые возможности (на момент производства), в других они минимальны. возможности. Некоторые из этих платформ также имеют звуковые карты, разработанные для их шинных архитектур, которые не могут использоваться на стандартном ПК.

Несколько японских компьютерных платформ, включая PC-88, PC-98, MSX и FM-7, к середине 1980-х годов имели встроенный синтезатор FM- звука от Yamaha . К 1989 году компьютерная платформа FM Towns имела встроенный звук PCM на основе сэмплов и поддерживала формат CD-ROM . ^[13]

Пользовательский звуковой чип на Amiga , названный Paula, имел четыре цифровых звуковых канала (2 для левого динамика и 2 для правого) с 8-битным разрешением (хотя с патчами 14/15-битное было достигнуто за счет высокой производительности процессора). использование) для каждого канала и 6-битный регулятор громкости для каждого канала. Воспроизведение звука на Амиге осуществлялось путем чтения непосредственно из оперативной памяти чипа без использования основного процессора.

Большинство аркадных игр имеют встроенные звуковые чипы, наиболее популярным из которых является чип Yamaha OPL для BGM в сочетании с различными ЦАП для дискретизации звука и звуковых эффектов.

Звуковые карты на других платформах [ править ]

Самой ранней известной звуковой картой, используемой в компьютерах, был Gooch Synthetic Woodwind , музыкальное устройство для терминалов PLATO , которое широко приветствуется как предшественник звуковых карт и MIDI. Его изобрели в 1972 году.

Некоторые ранние аркадные машины использовали звуковые карты для воспроизведения сложных звуковых сигналов и цифровой музыки, несмотря на то, что они уже были оснащены встроенным звуком. Примером звуковой карты, используемой в игровых автоматах, является карта Digital Compression System , используемая в играх от Midway . Например, Mortal Kombat II на оборудовании Midway T. Аппаратное обеспечение T-Unit уже имеет встроенный чип YM2151 OPL в сочетании с ЦАП OKI 6295, но вместо этого в указанной игре используется добавленная карта DCS. ^[14] Карта также используется в аркадной версии Midway и Aerosmith 's Revolution X для сложного зацикливания фоновой музыки и воспроизведения речи (Revolution X использовала полностью сэмплы песен из альбома группы, которые прозрачно зацикливались - впечатляющая особенность на момент выпуска игры).

Компьютеры MSX , хотя и оснащены встроенными звуковыми возможностями, также полагались на звуковые карты для обеспечения лучшего качества звука. Карта, известная как Moonsound , использует звуковой чип Yamaha OPL4 . До Moonsound были также звуковые карты под названием MSX Music и MSX Audio , в которых использовались чипсеты OPL2 и OPL3 для системы.

В Apple II серии компьютеров, которые не имеют звуковые возможности за пределами звукового сигнала , пока IIGS , можно использовать плагин звуковых карт от разных производителей . Первым, в 1978 году, был синтезатор Apple Music Synthesizer от ALF с 3 голосами; две или три карты можно использовать для создания 6 или 9 голосов в стерео. Позже компания ALF создала 9-голосную модель Apple Music II . Однако наиболее широко поддерживаемой картой была Mockingboard.. Sweet Micro Systems продавала Mockingboard в различных моделях. Ранние модели Mockingboard имели 3 голоса в моно, в то время как некоторые более поздние модели имели 6 голосов в стерео. Некоторое программное обеспечение поддерживало использование двух карт Mockingboard, что позволяло воспроизводить музыку и звук с 12 голосами. Клон Mockingboard с 12 голосами и одной картой под названием Phasor был создан компанией Applied Engineering. В конце 2005 года компания ReactiveMicro.com выпустила клон с 6 голосами под названием Mockingboard v1, а также планировала клонировать Phasor и создать гибридную карту, которую пользователь выбирает между режимами Mockingboard и Phasor, а также поддерживает как SC-01, так и SC- 02 синтезаторы речи ^{[ необходима ссылка ]} .

Sinclair ZX Spectrum , который первоначально был только бипер имел некоторые звуковые карты , сделанные для него. Одним из примеров является TurboSound. ^[15] Другими примерами являются Fuller Box, ^{[16] [17]} Melodik для Didaktik Gamma, AY-Magic и др. Zon X-81 для ZX81 ^{[18] [19]} также можно было использовать на ZX Spectrum с помощью адаптера.

Внешние звуковые устройства [ править ]

Такие устройства, как Covox Speech Thing, могут быть подключены к параллельному порту IBM PC и передавать 6- или 8-битные образцы данных PCM для воспроизведения звука. Кроме того, многие типы профессиональных звуковых карт (аудиоинтерфейсов) имеют форму внешнего FireWire или USB-устройства, как правило, для удобства и повышения точности.

Звуковые карты, использующие интерфейс PCMCIA Cardbus, стали доступны до того, как ноутбуки и ноутбуки стали обычно иметь встроенный звук. Звук Cardbus можно использовать, если качество звука на плате низкое. Когда интерфейсы Cardbus были вытеснены Expresscard на компьютерах примерно с 2005 года, производители последовали за ними. Большинство из этих устройств предназначены для мобильных ди-джеев , обеспечивая отдельные выходы для воспроизведения и мониторинга с одной системы, однако некоторые из них также предназначены для мобильных геймеров, обеспечивая высококачественный звук для игровых ноутбуков, которые обычно хорошо оснащены, когда дело доходит до графики и вычислительная мощность, но, как правило, имеют аудиокодеки, не лучше, чем на обычных ноутбуках.

Звуковые карты USB [ править ]

Звуковые карты USB - это внешние устройства, которые подключаются к компьютеру через USB . Они часто используются в студиях и на сцене электронными музыкантами, в том числе концертными исполнителями и ди-джеями . Ди-джеи, использующие программное обеспечение DJ, обычно используют звуковые карты, встроенные в контроллеры DJ, или специализированные звуковые карты DJ. DJ звуковые карты иногда имеют входы с фоно предусилителем , чтобы вертушки быть подключены к компьютеру для управления воспроизведением в программном обеспечении музыкальных файлов с таймкод винилой .

Спецификация USB определяет стандартный интерфейс, класс аудиоустройств USB, позволяющий одному драйверу работать с различными звуковыми устройствами USB и интерфейсами, представленными на рынке. Mac OS X, Windows и Linux поддерживают этот стандарт. Однако многие звуковые карты USB не соответствуют стандарту и требуют проприетарных драйверов от производителя.

Даже карты, отвечающие более старой, медленной спецификации USB 1.1 , способны воспроизводить высококачественный звук с ограниченным числом каналов или ограниченной частотой дискретизации или битовой глубиной, но USB 2.0 или более поздняя версия более способна.

Аудиоинтерфейс USB может также описывать устройство, позволяющее компьютеру, имеющему звуковую карту, но не имеющему стандартного аудиоразъема, подключаться к внешнему устройству, которому требуется такое гнездо, через его гнездо USB.

Использует [ редактировать ]

Основная функция звуковой карты - воспроизведение звука, обычно музыки, с различными форматами (монофонический, стереофонический, с различными настройками нескольких динамиков) и степенями контроля. Источником может быть CD или DVD, файл, потоковое аудио или любой внешний источник, подключенный к входу звуковой карты.

Аудио может быть записано. Иногда оборудование звуковой карты и драйверы не поддерживают запись воспроизводимого источника.

Карту также можно использовать вместе с программным обеспечением для генерации сигналов произвольной формы, выступая в качестве генератора звуковых частот . Для этой цели доступно бесплатное и коммерческое программное обеспечение; ^[20] существуют также онлайн-сервисы, которые генерируют аудиофайлы для любых желаемых сигналов, воспроизводимых через звуковую карту.

Карту можно использовать, опять же в сочетании с бесплатным или коммерческим программным обеспечением, для анализа входных сигналов. Например, синусоидальный генератор с очень низким уровнем искажений можно использовать в качестве входа для тестируемого оборудования; выходной сигнал отправляется на линейный вход звуковой карты и проходит через программное обеспечение преобразования Фурье, чтобы найти амплитуду каждой гармоники добавленного искажения. ^{[21] В} качестве альтернативы может использоваться менее чистый источник сигнала со схемой для вычитания входного сигнала из выходного, ослабленного и скорректированного по фазе; результатом являются только искажения и шум, которые можно проанализировать.

Существуют программы, позволяющие использовать звуковую карту в качестве осциллографа звуковых частот.

Для всех целей измерения следует выбирать звуковую карту с хорошими звуковыми характеристиками. Он сам по себе должен вносить как можно меньше искажений и шумов, а также следует уделять внимание полосе пропускания и дискретизации. Типичная интегрированная звуковая карта Realtek ALC887, согласно ее паспорту, имеет искажения примерно на 80 дБ ниже основной частоты; доступны карты с искажениями лучше −100 дБ.

Звуковые карты с частотой дискретизации 192 кГц могут использоваться для синхронизации часов компьютера с передатчиком сигналов времени, работающим на частотах ниже 96 кГц, например DCF 77, со специальным программным обеспечением и катушкой на входе звуковой карты, работающей как антенна [2] ^{[ постоянная мертвая связь ]} , [3] .

Архитектура драйвера [ править ]

Чтобы использовать звуковую карту, операционная система (ОС) обычно требует определенного драйвера устройства , низкоуровневой программы, которая обрабатывает соединения данных между физическим оборудованием и операционной системой. Некоторые операционные системы включают драйверы для многих карт; для карт, которые не поддерживаются таким образом, драйверы поставляются вместе с картой или доступны для загрузки.

• Программы DOS для IBM PC часто должны были использовать универсальные библиотеки драйверов промежуточного программного обеспечения (такие как HMI Sound Operating System , Miles Audio Interface Libraries (AIL), Miles Sound System и т. Д.), Которые имели драйверы для большинства распространенных звуковых карт, так как DOS Сам по себе не имел реального понятия о звуковой карте. Некоторые производители карт предоставляют (иногда неэффективное) промежуточное ПО TSRна базе драйверов для своей продукции. Часто драйвером является эмулятор Sound Blaster и AdLib, предназначенный для того, чтобы их продукты могли имитировать Sound Blaster и AdLib и разрешать играм, которые могут использовать только звук SoundBlaster или AdLib, работать с картой. Наконец, некоторые программы просто имели исходный код драйвера / промежуточного программного обеспечения, включенный в саму программу для поддерживаемых звуковых карт.
• Microsoft Windows использует драйверы, обычно написанные производителями звуковых карт. Многие производители устройств поставляют драйверы на своих дисках или в Microsoft для включения на установочный диск Windows. Иногда драйверы также предоставляются отдельными поставщиками для загрузки и установки. Исправления ошибок и другие улучшения, вероятно, будут доступны быстрее при загрузке, поскольку компакт-диски не могут обновляться так часто, как веб-сайт или FTP-сайт. Поддержка класса аудиоустройств USB присутствует начиная с Windows 98 SE. ^[22] Так как инициатива Microsoft Universal Audio Architecture (UAA), которая поддерживает стандарты класса аудиоустройств HD Audio, FireWire и USB, может использоваться Microsoft универсальный драйвер класса. Драйвер включен вWindows Vista . Для Windows XP , Windows 2000 или Windows Server 2003 драйвер можно получить, обратившись в службу поддержки Microsoft. ^[23] Почти все драйверы для таких устройств, поставляемые производителем, также включают драйвер этого класса.
• В ряде версий UNIX используется портативная открытая звуковая система (OSS). Драйверы выпускаются производителем карты редко.
• Большинство современных дистрибутивов Linux используют Advanced Linux Sound Architecture (ALSA). Вплоть до ядра Linux 2.4 OSS был стандартной звуковой архитектурой для Linux, хотя ALSA можно было загрузить, скомпилировать и установить отдельно для ядер 2.2 или выше. Но начиная с ядра 2.5, ALSA была интегрирована в ядро, а собственные драйверы OSS были объявлены устаревшими. Однако обратная совместимость с программным обеспечением на основе OSS поддерживается за счет использования API совместимости ALSA-OSS и модулей ядра эмуляции OSS.
• Поддержка Mockingboard на Apple II обычно включена в сами программы, так как многие программы для Apple II загружаются непосредственно с диска. Однако TSR поставляется на диске, который добавляет инструкции к Apple Basic, поэтому пользователи могут создавать программы, использующие карту, при условии, что TSR загружается первым.

Список производителей звуковых карт [ править ]

См. Также [ править ]

• Громкоговоритель
• Корпус громкоговорителя
• Аналоговые устройства
• Звуковой чип
• EAX
• ASIO
• Обработка аудиосигнала
• Блок гитарных эффектов
• Звуковой эффект
• Аудио библиотеки (категории)
• Кодек
  • Технология виртуальной студии (VST)
  • Кроссплатформенный инструмент создания аудио (XACT)
• DirectSound
• DirectMusic
• OpenAL
• Программируемый звуковой генератор
• Стерео
• Dolby Digital
  • Dolby Digital EX
• S Logic
• SNR
• Текстура (музыка)
• Аудио сжатие (данные)
• Руководство по проектированию системы ПК

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме звуковых карт .

• Настройки перемычки для многих звуковых карт
• История звукового оборудования ПК
• «Звуковые карты» . Музей звуковых карт . Архивировано из оригинала на 2007-03-03 . Проверено 3 марта 2007 .
• «Как работают звуковые карты» . Как работает материал . Архивировано из оригинала на 2017-12-22 . Проверено 16 декабря 2017 .