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.
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.
Звуковая карта (или плата) – устройство, отвечающее за воспроизведение звука. Это обязательный компонент любого современного компьютера, ведь без него невозможны даже такие простейшие действия, как прослушивание музыки, просмотр фильма или видеоролика, воспроизведение звукового ряда любой компьютерной игры.
Приступая к выбору звуковой карты для компьютера, следует знать, что они выпускаются в трех формах:
- внутренние интегрированные;
- внутренние дискретные;
- внешние.
Интегрированные звуковые карты являются самым бюджетным вариантом. Это отдельная микросхема, впаянная в материнскую плату. Обычно на более солидные системные платы припаивают более качественные звуковые чипы, а материнские платы попроще содержат недорогой чип (например, «Realtek»).
Однако экономия на покупке звуковой карты оправдана лишь в том случае, когда к качеству воспроизводимого звука не предъявляются сколько-нибудь высокие требования. Следует заметить, что сами по себе звуковые чипы могут выдавать достаточно качественный звук, однако, после впаивания на результат их работы начинают оказывать воздействие внешние факторы. В первую очередь, это электрические шумы, которые неизбежно возникают на системной плате и влияют на характеристики аналоговой части звукового сигнала.
Кроме того, встроенный звуковой адаптер не имеет собственного процессора. Соответственно увеличивается нагрузка на центральный процессор, что в некоторых случаях может приводить к задержке звукового сигнала или «подвисанию» звука. Не стоит забывать и о том, что интегрированные карты не рассчитаны на подключение мощных высококлассных внешних устройств. Они могут работать лишь с недорогими наушниками и микрофонами, а также с мультимедийными системами акустики.
Дискретные звуковые карты
Дискретная звуковая карта представляет собой самостоятельную плату, которая устанавливается в свободный PCI слот. Это самый древний тип плат – именно их применение в свое время превратило безмолвные ЭВМ в мультимедийные компьютеры. Дискретные карты имеют звуковой процессор, который выполняет функции обработки звука, микширования звуковых потоков и так далее. Это дает возможность уменьшить нагрузку на центральный процессор, что, безусловно, повышает производительность компьютера и улучшает качество воспроизведения звукового сигнала.
Такие платы дают более пристойный звук в сравнении с интегрированными. Как правило, при их использовании не наблюдаются помехи и задержки звука. Можно использовать более мощные внешние устройства – качественные колонки или наушники, возможно подключение системы «домашний кинотеатр». Обычно в комплекте с дискретной звуковой картой поставляется диск с программным обеспечением, которое, кроме прочего, позволяет производить обработку звука в автоматическом режиме. Ручная настройка, как правило, выполняется через установленный на компьютере аудиоплеер.
Внешние звуковые карты
Для получения высококачественного профессионального звука необходима установка внешней звуковой платы . Безусловно, это должно быть хорошее дорогое устройство. Дешевые USB-карты качественным звуком не отличаются. Внешние звуковые платы появились достаточно недавно. Они выглядят как небольшие пластмассовые или металлические коробочки, оснащенные определенным количеством входов и выходов для подключения внешних устройств. Некоторые платы дополнительно снабжены различными настроечными регуляторами. К компьютеру такие звуковые карты подключаются при помощи USB или WiFi интерфейсов.
Внешние платы гораздо более функциональны, чем внутренние. Они позволяют использовать весь широчайший диапазон возможностей качественной аудиоаппаратуры. Кроме функции вывода звука, они реализуют и функцию записи звуковых сигналов – на корпусе имеются входы для подключения различных типов микрофонов.
Каждая внешняя звуковая карта поставляется в комплекте с программным обеспечением. Как правило, это пакет приложений, которые позволяют настроить выводящие устройства на максимально комфортный звук. Кроме того, они обеспечивают автоматическое обновление драйверов, что является достаточно удобным.
Итоги
Подводя итоги, следует заметить, что при выборе типа звуковой платы в первую очередь нужно ориентироваться на требуемое качество звука и уровень акустической аппаратуры, которую планируется использовать.
Любите слушать музыку и смотреть фильмы на компьютере? Тогда без звуковой карты не обойтись
По определению, которое даётся в книгах по компьютерной грамоте для чайников или учебниках информатики, под звуковой картой для ноутбука или стационарного ПК подразумевается специальное устройство, которое может быть интегрировано на материнской плате или быть внешним, используемое для воспроизведения и обработки поступающего звукового сигнала. Посредством аудиокарты можно прослушивать музыку, заниматься полноценным просмотром фильмов или наслаждаться игровым процессом. Посредством специальных программ можно осуществлять обработку звука или самому создавать музыку.
К СВЕДЕНИЮ:
процесс обработки аудио на компьютере предполагает редактирование записей, устранение шумов, оцифровку аналоговых композиций для их сохранения на современных типах носителей, сведение музыки или встраивание частотного диапазона.
Большинство современных звуковых карт оснащено множеством выходов, среди которых есть разъём для подключения акустики, микрофона или наушников.
Данное устройство может иметь различные названия:
- устройство ввода/вывода звука;
- звуковая плата;
- аудиоплата;
- аудиоустройство.
Сама карта может быть представлена отдельной платой расширения, помещаемой в соответствующий разъём «материнки» или же выглядеть как интегрированный чипсет, распаянный на материнской плате. Всё зависит от модели и производителя.
Зачем нужна звуковая карта в компьютере
Некоторые пользователи задаются вопросом, для чего нужна звуковая карта для компьютера. Это необходимая деталь, которая находится в каждом ПК или ноутбуке. Её предназначением является обработка поступающего аудиосигнала и его воспроизведение.
Даже звуки, которые встроены в систему и оповещающие пользователя о событиях на компьютере, не могут быть воспроизведены без наличия этой детали. Также купить звуковую карту на компьютер потребуется пользователям, которые профессионально занимаются музыкой, поскольку она позволяет обрабатывать звук и заниматься написанием собственных произведений. Геймеры устанавливают на свои ноутбуки внешние звуковые карты для лучшего звучания и более полного погружения в игровой процесс. Наличие в аудикарте разъёмов для подключения внешних динамиков или наушников даёт возможность смотреть фильмы, слушать музыку или проводить онлайн-беседы с родственниками или друзьями при помощи Скайпа или иных аналогичных программ.
Простейшая звуковая карта представляет собой плату с набором микросхем и необходимыми выходами
Как выглядит звуковая карта для ПК
Чтобы понять, как выглядит звуковая карта в компьютере, можно посмотреть фото. Также способ определения, где именно в ПК скрывается звуковое устройство, будет зависеть от его типа и вида компьютера (стационарный или ноутбук). Как определить звуковую карту в стационарном компьютере? Это можно сделать путём разбора корпуса. На материнской плате нужно найти небольшой чип (микросхему), на котором будет нанесено названием фирмы производителя. Этим способом определяется распаянная на материнской плате звуковая карта.
К СВЕДЕНИЮ:
если она встроена, но подключается в качестве отдельного устройства, тогда местом её нахождения будет соответствующий слот. Обычно это PCI-Express. В этом случае показателем наличия звуковой карты на компьютере будут различные выходы на задней стенке системного блока.
Разбирать ноутбук сложнее, поэтому определить, где именно будет находиться звуковая карта, можно по внешним разъёмам. Обычно на переносных моделях ПК имеется только два выхода – для микрофона и наушников или динамиков.
На материнской плате звуковая карта представлена маленьким чипом с указанием производителя
Основные виды звуковых карт для компьютера
Существует всего два основных типа аудиоустройств для ПК – это внешняя звуковая карта для компьютера и внутренняя или встроенная. Они отличаются своим видом и набором характеристик. Также незначительно разнятся цели использования этих устройств в системе.
Внешняя звуковая USB-карта
Это устройство, представляющее собой отдельный блок, внутри которого находится набор микросхем, отвечающих за преобразование и воспроизведение звука, подключаемое к компьютеру через порт USB. Применение внешнего устройства является возможностью значительного улучшения качества звука. Чаще всего подобные системы применяются для ноутбуков, поскольку дискретные аудиочипы не могут выдавать качественное аудио даже на дорогих моделях. Необходимость приобретения внешней звуковой карты может быть вызвана двумя причинами:
- желание получить качественное звучание на переносном ПК;
- если основная звуковая карта сломалась и не подлежит ремонту, или процедура замены будет дороже, нежели покупка новой.
К СВЕДЕНИЮ:
подключение колонок не является решением проблемы некачественного звука. Это приведёт только к увеличению громкости, при которой все огрехи и недостатки встроенного аудиочипа проявятся сильнее.
Чаще всего недорогие модели внешних звуковых карт не превышают размерами обычный флэш-накопитель. Более дорогие и качественные могут походить на жёсткий диск. Самые дорогие модели, цена на которые может достигать 10 000, своими габаритами приближаются к размерам самого компьютера.
Внешние звуковые карты отличаются мобильностью при наличии всех необходимых разъёмов
Все внешние звуковые устройства обладают общими возможностями:
- усиление аудиопотока, по сравнению со штатными средствами компьютера;
- возможность подключения внешних динамиков, микрофона и наушников.
Дорогие модели могут оснащаться различными датчиками, индикаторами, регуляторами. Топовые модели дополнительно имеют коаксиальные выходы и аналоговые каналы.
Преимуществами внешних звуковых карт для компьютера являются:
- значительное улучшение качества звука;
- мобильность, что делает возможным подключение устройства к любому ПК;
- широкий ассортимент моделей, представленных в продаже;
- наличие возможности подстройки основных частотных параметров при помощи кнопок, вынесенных на корпус аппарата.
Внутренняя звуковая карта для компьютера
Как понятно из названия, эта разновидность устройства для воспроизведения и обработки аудиопотока представляет собой убранную в корпус компьютера систему. Существует деление внутренних аудикарт на две категории:
Интегрированные . Это чип, который распаян непосредственно на плате. Подобное решение является наиболее бюджетным вариантом. Не стоит ожидать от подобной системы качественного звучания, хотя на более дорогих материнских платах могут устанавливаться качественные чипы. Преимуществом подобного типа является снижение общей стоимости компьютера. Но недостатков подобное аудиоустройство имеет намного больше:
- после помещения на материнскую плату на чип начинают воздействовать электрические шумы, которые искажают аналоговый сигнал;
- отсутствие собственного процессора, что приводит к повышению нагрузки на ЦП;
- невозможность подключения мощных аудиосистем.
Интегрированные карты впаяны в плату и имеют вынесенные на заднюю стенку ПК разъёмы для подключения устройств
Дискретные . Эта разновидность представляет собой отдельную плату, которая устанавливается в слот PCI. Дискретные карты считаются самыми старыми вариантами. Существует множество производителей, которые специализируются именно на выпуске дискретных вариантов. Применение подобного типа обладает рядом плюсов:
- наличие собственного звукового процессора, что позволяет снизить нагрузку на ЦП и не приводит к замедлению работы ПК;
- выдача более качественного звучания;
- возможность подключения мощных внешних устройств воспроизведения звука;
- наличие диска, на котором находятся драйвера для звуковой карты под Windows 7 или иной операционной системы.
Дискретная аудиокарта – это отдельная плата, устанавливаемая в слот PCI-Express
Основные технические характеристики звуковых карт и имеющиеся разъёмы
Главным параметром, который определяет эффективность звуковой карты, является качественное воспроизведение аудио без лишних помех и искажений. Большинство устройств имеет цифровые и аналоговые входы.
К СВЕДЕНИЮ:
на практике оказывается, что аналоговый вход/выход даёт помехи при воспроизведении звука. Но профессиональные музыканты считают, что аналоговое звучание обладает «теплотой», которую не может дать «цифра».
Преобразователь сигнала
Поскольку компьютер – это цифровое устройство, а звук – это аналоговое физическое явление, требуется использование специальных приспособлений для преобразования. На звуковой карте за это отвечает отдельная микросхема, называемая ЦАП, или цифро-аналоговый преобразователь. Процесс преобразования протекает в два этапа:
- сначала происходит выделение из потока данных отсчётов сигнала, которые совпадают с частотой дискретизации;
- далее путём интерполяции или сглаживания происходит формирование непрерывного во времени аналогового сигнала.
Существует также методика обратного преобразования, когда на вход поступает аналоговый поток, который требуется сделать понятным компьютеру, что означает представление сигнала в набор цифр.
Схема работы ЦАП и АЦП
Разрядность ЦАП
Ещё одной характеристикой, которая тесно связана с преобразованием, является разрядность цифро-аналогового преобразователя. Разрядность – это количество разрядов входного кода или минимального количества единиц цифровой информации или битов. Обычно применяется представление двоичного числа, разрядность которой превышает 16.
Повышение данного показателя требуется для расширения динамического диапазона.
Для получения звука с минимальным искажением требуется использование ЦАП с максимальным количеством разрядов. Более высокие параметры преобразования, соответствующие 24 или 32 битам используются во время обработки звукового сигнала. Для воспроизведения обычно достаточно разрядности в 16 бит.
Частота дискретизации подразумевает выравнивание преобразованного сигнала путём сокращения временных интервалов отдельных отсчётов
Частота дискретизации
Поскольку при преобразовании сигнал фиксируется по определённому количеству отсчётов, можно говорить о дискретизации по времени. Может возникнуть ситуация, что эти отрезки будут стоять друг от друга на большом интервале, что приведёт к потере информации и искажению звучания. Поэтому для правильного аудиопреобразования требуется брать отсчёты с максимальной частотой.
Пределом является скорость работы ЦАП. Также чем большее количество фиксированных отрезков проходит через процессор, тем большее количество памяти требуется выделять для хранения данных. Сигнал, который имеет вид дискретных отсчётов, можно преобразовывать в бесконечный только в случае ограничения интервала половиной периода самого высокого колебания сигнала в спектре. Именно поэтому в стандартах звуковых карт применяются фильтры, ограничивающие максимальную частоту дискретизации.
Традиционно все разъёмы имеют цветовое деление
Интерфейсы
Практически каждая звуковая карта для компьютера оснащается определённым набором портов или разъёмов, которые используются для подключения микрофонов, наушников, внешней акустики и иных устройств. Наиболее распространёнными входами/выходами являются следующие разъёмы, различающиеся по цветам:
- розовый – для микрофона;
- голубой – линейный выход;
- зелёный – разъём для подключения акустики или наушников;
- чёрный – для системы объёмного звучания;
- серый – при использовании системы 7.1, когда требуется подключить боковые динамики;
- оранжевый – для подсоединения центрального канала или сабвуфера.
Дополнительно более продвинутые модели могут иметь оптический выход или SPDIF, коаксиальный разъём, который позволяет добиваться лучшего звучания.
Выбор звуковой карты должен в первую очередь определяться её назначением
Как выбрать звуковую карту для компьютера
При выборе оптимальной звуковой карты для ПК следует обращать внимание не только на перечисленные характеристики, но также представлять цели, для которых она будет применяться, и присмотреться к некоторым дополнительным параметрам:
- поддержка технологии EAX . Это аналог трёхмерного звучания DirectSound3D, который применяется для звуковых плат. Применение подобной техники важно в компьютерных играх, поскольку позволяет добиться эффекта присутствия. Также данная методика применяется для отражения и реверберации звука;
- наличие ASIO. Протокол, который применяется для передачи звукового сигнала с минимальными задержками, что важно при использовании редакторов для записи аудио. Эта технология также реализована на уровне «железа»;
- Midi . Наличие «миди»-интерфейса требуется для музыкантов, которые собираются применять компьютер для создания собственных аранжировок. Эти разъёмы требуются для подключения синтезаторов или музыкальных клавиатур.
Также при выборе оптимальной карты не стоит поддаваться на маркетинговые уловки, поскольку очень часто указанные показатели бывают преувеличены. Стоит обращать внимание на производителя ЦАП. Лучшими компаниями считаются Ti-Burr Brown, Wolfson. Ещё одним показателем качества является порядковый номер преобразователя. Чем больше цифра номера, тем современнее модель.
Asus Strix Raid DLX – лучшее соотношение цены и качества среди звуковых карт, по мнению пользователей
Лучшие производители
Звуковые карты ASUS
Одним из лидеров рынка данной продукции является тайваньская компания ASUS, которая известна широкому кругу пользователей своими мобильными продуктами – ноутбуками и телефонами. Линейка аудиоустройств производителя представлена как бюджетными моделями (Xonar DG, стоимость – 2 200 рублей), так и продуктами премиум-класса, которые, по мнению пользователей, выдают практически идеальное звучание (Strix Raid DLX, стоимость – 15 000 рублей).
Звуковые карты Creative
Следующей в рейтинге лучших производителей следует компания Creative Labs, которая специализируется на выпуске «железа» и программного обеспечения. Одной из самых популярных моделей является Sound Blaster, которая переживает уже 6 перерождение. Топовой моделью линейки является Sound Blaster ZX, имеющая оригинальное внешнее оформление и выносной блок для подключения периферии и управления параметрами звука. Стоимость данной карты начинается от 9 000 рублей.
Sound Blaster ZX – уже шестое перевоплощение звуковой карты от Creative Labs
Прочие компании
Фирмы Asus и Creative являются бесспорными лидерами. Также на рынке звуковых карт присутствуют такие компании, как LynxStudio, которая выпускает аудиоустройства среднего ценового диапазона, C-Media, M-Audio. Отличительной особенностью звуковых устройств последнего бренда является нацеленность продуктов на запись звука в домашних условиях. Это выражается в оснащении платы линейным входом для гитары или микрофона.
С помощью диспетчера устройств можно не только посмотреть, какая карта установлена, но также обновить драйвер
Как проверить звуковую карту на компьютере и узнать, что именно стоит
Самым простым способом, как узнать звуковую карту на компьютере, является использование «Диспетчера задач» Windows. В пункте «Звуковые, видео и игровые устройства» будут показаны все аудиоустройства, установленные на конкретном ПК.
Драйвер для звуковой карты
Также через диспетчер устройств можно попытаться обновить драйвер звуковой карты при возникновении неполадок со звуком. Это будет полезно для бюджетных моделей, которые не имеют в комплекте специального диска с установочным софтом.
Звуковая карта устанавливается в один из разъёмов PCI-Express, которые находятся на материнской плате
Звуковая карта (или аудиокарта) – это компонент компьютера, отвечающий за обработку и вывод звука. С ее помощью вы можете слушать музыку, озвучку в фильмах и играх или даже самим обрабатывать звук с помощью специальных программ. Это может быть оцифровка записей, устранение шумов, микширование, запись, регулирование частотного диапазона и т.п. Аудиокарта имеет разъемы для подключения колонок или наушников, микрофона, линейный вход для подачи звука с другого устройства. Все разъемы окрашены разными цветами, под которыми имеется пиктограмма устройства, которое должно подключаться. Например, выход для колонок окрашен в зеленый цвет. Штекер колонок тоже имеет зеленую окраску.
Звуковая карта может быть встроена в (интегрированная звуковая карта) или так называемой внешней, которая выполнена в виде электронной платы расширения, вставляемой в специальный слот на материнской плате.
Встроенная звуковая карта
Плата внешней звуковой карты
В современных компьютерах звуковая карта практически всегда интегрирована в материнскую плату. Для рядового пользователя, возможностей интегрированной аудиокарты вполне достаточно, а внешние, из-за своих высоких характеристик, более ориентированы на меломанов, музыкантов, звукооператоров. Кроме того, внешние звуковые карты также выпускают в виде отдельного устройства в отдельном корпусе. Они подключатся к USB порту . Такие устройства уже можно назвать профессиональными.
Студийная внешняя звуковая карта
Надо отметить, что если вы все же решили приобрести высококачественную внешнюю звуковую карту для установки в компьютер, то и колонки (или наушники) должны быть высокого качества, иначе это будет пустая трата денег.
