کارت صدا

تعریف کارت صدا

کارت صدا یکی از عناصر سخت‌افزاری رایانه‌است که باعث پخش و ضبط صدا می‌گردد. قبل از گسترش کارتهای صدا، صدا در رایانه توسط بلند گوهای داخلی ایجاد می‌شد. این بلند گوها توان خود را از برد اصلی می گرفتند. استفاده از کارت صدا از اواخر سال ۱۹۸۰ شروع شد. کارت صوتی همانند کارت گرافیکی بر روی برد اصلی نصب می‌شود و در پشت آن چند فیش برای میکروفن و بلند گو قرار دارد. وظیفه کارت صدا آماده سازی سیگنالها جهت پخش و دریافت سیگنالهای ورودی از میکروفن و آماده کردن آنها برای ذخیره در رایانه‌است. کارت صدا، کارت صوتی نیز نامیده می‌شود و در بسیاری موارد می‌تواند اصواتی با کیفیت بسیار عالی تولید کند. صوت، یک سیگنال آنالوگ است که به صورت موج پیوسته انتشار می‌یابد. رایانه همواره در حال پردازش سیگنالهای آنالوگ است، زیرا این سیگنالها دائماً در حال تغییرند. در واقع لازم است که سیگنالهای آنالوگ به بیتهای رقمی (دیجیتال) تبدیل شوند. سیگنالهای دیجیتالی تولید شده مجدداً باید به سیگنالهای آنالوگ تبدیل شوند تا بتوانند به وسیله بلند گو پخش شوند.

 

شبیه سازی صوتی]

صداهای دیجیتال به فضای زیادی بر روی دیسک نیاز دارد. بنابراین به جای ذخیره صدا آن را ایجاد می‌کند. این عملیات شبیه سازی صوتی نام دارد و به روشهای زیر صورت می‌گیرد:

1- FM(مدولاسیون بسامد): این روش به صورت کاملاً مصنوعی صدا را ایجاد می‌کند و برای ساخت آن از دو موج سینوسی استفاده می‌کند.

۲- جدول موجی (صدای موجی): این روش کم هزینه و واقعی تر است. در این حالت از تمامی وسایل موسیقی نمونه گیری شده‌است و صدای دیجیتالی تولید شده در یک جدول موج ذخیره شده‌است. در صورتی که یک برنامه به صدایی احتیاج داشته باشد این جدول موج چه در کارت صدا و چه در دیسک، صدای واقعی را به برنامه می‌دهد. فایلهای صوتی با پسوند Wav در ویندوز صداهای واقعی هستند که از جدول موج استفاده می‌کنند. بنابراین آهنگسازان حرفه‌ای ترجیح می‌دهند این گونه کارتهای صدا را استفاده نمایند. این صداها در تراشه‌های رام کارت صوتی ذخیره می‌شوند و در نتیجه بسیاری از تولید کنندگان بزرگ بودن حافظه جدول صوتی را دلیل مرغوب بودن کارت صدا می‌دادند.

3-MIDI(رابط دیجیتالی ادوات موسیقی): این روش برخلاف روش قبلی صدای تولید شده را ضبط نمی‌کند، بلکه اطلاعات صدا مانند کوک، دوام، بلندی و سایر موارد را ضبط می‌کند. این اطلاعات در یک قالب استاندارد در فایل ذخیره می‌شود و یا به یک وسیله موسیقی جهت اجرا ارسال می‌شود. بنابراین یک فایل MIDI مجموعه‌ای از دستور العملها در مورد چگونگی اجرای نت هاست.

نکته: فایلهای MIDI جهت برقراری ویدئو کنفرانسها و پخش فیلم در اینترنت به کار می‌روند.

۴- نمونه سازی فیزیکی:این روش نسبتاً جدید است و بسته به نوع ساز شبیه سازی شده‌است. با اینکه دارای صدای خوبی است اما بار زیادی بر پردازنده اصلی وارد می‌سازد.

اجزای تشکیل دهنده کارت صدا

یک پردازنده سیگنال‌های دیجیتال (DSP) که مسئول انجام اغلب عملیات( محاسبات ) مورد نظر است .

• یک مبدل دیجتیال به آنالوگ (DAC)
• یک مبدل آنالوگ به دیجیتال(ADC) برای صوت ورودی به کامپیوتر
• حافظه ROM یا Flash برای ذخیره سازی داده
• یک اینترفیس دستگاههای موزیکال دیجیتالی (MIDI) برای اتصال دستگاه‌های موزیک خارجی
• رابط‌های لازم برای اتصال به میکروفن و یا بلندگو
• یک پورت خاص " بازی" برای اتصال اهرمک (Joystick)

اغلب کارت‌های صدا که امروره استفاده می گردد از نوع PCI بوده و در یکی از اسلات های آزاد برد اصلی نصب می گردند. کارت‌های صدای قدیمی عمدتاً از نوع ISA بودند. بیشتر رایانه‌های جدید کارت صدا را بصورت یک تراشه و بر روی برد اصلی دارند. در این نوع رایانه‌ها اسلاتی برروی برد اصلی استفاده نشده وبدین ترتیب یک اسلات صرفه جوئی شده است ! Sound Blaster Pro به‌عنوان یک استاندارد در دنیای کارت‌های صدا مطرح است .

انواع اتصال کارت صدا به رایانه]

انواع اتصال کارت صدا به رایانه:

کارت صدا اینترنال.^[۱]

این دسته از کارت صدا ها داخل کیس کامپیوتر و مستقیماً بر روی مادربرد نصب می شود که معمولاً به دو صورت PCI و PCI-E در بازار موجود است. بر خلاف تصورات موجود این نوع از کارت صدا در مدل های پیشرفته خود از سرعت و کیفیت بالایی برخوردار است اما به دلیل در دسترس نبودن آسان ورودی و خروجی ها، همچنین نداشتن کنترلرهای صوتی همچون ولوم ها از محبوبیت کم تری در میان استفاده کنندگان تجهیزات استودیویی برخوردار است. نکته قابل توجه در این نوع از کارت صداها نزدیک بودن چیپ پردازشگر صوتی کارت صدا به سایر اجزای موجود در مادربرد است که باعث ایجاد نویز می شود، که این مسئله را در اصطلاح با نسبت سیگنال به نویز (SNR) محاسبه می کنند. اما در مدل های حرفه ای این کارت صدا ها به دلیل طراحی حرفه ای و قرار دادن پوشش مناسبی برای کاهش SNR ، نویز را به حداقل و در برخی به صفر رسانده اند.

کارت صداهای اکسترنال (External).^[۱]

در این نوع از کارت صدا ها، کارت صدا درون جعبه ای که معمولاً از فلز ساخته می شود، قرار دارد و به وسیله تکنولوژی های ارتباط دهنده مانند USB و Firewire اطلاعات پردازش شده را به کامپیوتر منتقل می کند. به دلیل در اختیار قرار داشتن انواع تنظیمات و در دسترس بودن ورودی ها و خروجی ها و امکانات جانبی بیشتری که این کارت صداها در خود تعبیه کرده اند از محبوبیت بیشتری در میان استفاده کننده گان برخوردار هستند.

در میان کارت صدا ها انواعی از آنها نیز وجود دارد که به صورت همزمان از یک کارت اینترنال و یک جعبه اکسترنال استفاده شده است.

شنیدن صوت

مراحل شنیدن صوت بر خلاف روش تولید صدا است که در زیر شرح داده شده‌است:

۱- داده‌های دیجیتال از هارددیسک خوانده می‌شود و سپس در اختیار پردازنده اصلی قرار می‌گیرد.

2-DSP پردازنده اصلی داده‌ها را برای موجود بر روی کارت صدا ارسال می‌کند.

۳-داده‌های دیجیتال را از حالت فشرده خارج می‌کند.