Звуковая карта

редактировать
Аудиоинтерфейс
KL Creative Labs Soundblaster Live Value CT4670 (обрезанный и прозрачный).png A Sound Blaster Live! Карта Value, типовая (около 2000 г.) звуковая карта PCI.
Подключается кчерез один из:

Линейный вход или выход: через один из:

Микрофон через один из:

  • Телефонный разъем
  • PIN-разъем
Обычные производителиCreative Labs (и дочерняя компания E-mu Systems ). Realtek. C-Media.. M-Audio. Turtle Beach. ASUS

A звуковая карта (также известная как звуковая карта ) является внутренней плата расширения, которая обеспечивает ввод и вывод аудиосигналов на и с компьютер под управлением компьютерных. Термин звуковая карта также применяется к внешнему аудиоинтерфейсам, используемым для профессиональных аудиоприложений.

Функциональностные аудиоприложений. Материнская плата с использованием компонентов, аналогичных тем, которые находятся на съемных картах. Интегрированную звуковую систему часто называют звуковой картой. Аппаратное обеспечение обработки звука также присутствует на современных видеокартах с HDMI для вывода звука вместе с видео через этот разъем; ранее они использовали соединение S / PDIF с материнской платой или звуковой картой.

Тип использования звуковых карт или функциональных возможностей звуковой карты включает предоставление аудиокомпонента для мультимедийных приложений, таких как музыкальная композиция, редактирование видео или аудио, презентации, образование и развлечения (игры) и видеопроекция. Звуковые карты также используются для компьютерных коммуникаций, таких как передача голоса по IP и телеконференции.

Содержание
  • 1 Общие характеристики
    • 1.1 Звуковые каналы и полифония
  • 2 стандарты звуковых карт
  • 3 Цветовые коды
  • 4 История звуковых карт для архитектуры IBM PC
    • 4.1 Производители функций оборудования
    • 4.2 Промышленное внедрение
    • 4.3 Развитие
      • 4.3.1 Искажение функций
    • 4.4 Профессиональные звуковые карты (аудиоинтерфейсы)
  • 5 Звуковые карты на других платформах
    • 5.1 Встроенное звуковое оборудование на материнских платах ПК
    • 5.2 Встроенное звуковое оборудование на других платформах
    • 5.3 Звуковые карты на других платформах
    • 5.4 Внешние звуковые устройства
      • 5.4.1 Звуковые карты USB
  • 6 Использование
  • 7 Архитектура драйвера
  • 8 Список производителей звуковых карт
  • 9 См. Также
  • 10 Примечания
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки
Общие характеристики
Крупный план звуковой карты PCB, структура электролитические конденсаторы, SMT конденсаторы и резисторы и двухканальный 16-битный YAC512 ЦАП

Звуковые карты используют цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует записанные или сгенерированные данные цифрового сигнала в аналоговый формат. Выходной сигнал подключается к усилителям, наушникам или внешнему устройству с помощью стандартных межсоединений, таких как телефонный разъем TRS.

Обычный внешний разъем является разъемом микрофон. Вход через разъем микрофона может сообщить, например, приложениями распознавания речи или передачи голоса по IP. Большинство звуковых карт имеют линейный вход 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 включают звуковой чип для поддержки создания синтез 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 и из основной памяти, откуда программное обеспечение записи и воспроизведения может читать и записывать их в жесткий диск для хранения, редактирования или дальнейшей обработки.

Звуковые каналы и полифония

8-канальный ЦАП Cirrus Logic CS4382 на Sound Blaster X-Fi Fatal1ty

An знаком характеристикой звуковой карты является полифония, которая означает ее способность обрабатывать и выводить несколько независимых или звуковых карт одновременно. Эти отдельные каналы содержат как количество аудиовыходов, которые соответствуют формату динамиков, такой как 2.0 (стерео), 2.1 (стерео и сабвуфер), 5.1 (объемное звучание) или другая конфигурация. 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 один выходной аудиоканал (то есть один монофонический выход), требуя, чтобы все голоса были смешаны вместе. Более поздние карты, такие как звуковая карта AdLib, имели 9-голосную полифонию, объединенную в 1 монофонический выходной канал.

Ранние звуковые карты для ПК имели несколько голосов FM-синтез (обычно 9 или 16), которые использовались для музыки MIDI. Полные возможности продвинутых карт часто используются не полностью; только один (моно) или два (стерео ) голос (а) и канал () обычно предназначены для воспроизведения цифровых звуковых образцов, а для воспроизведения более одного цифрового звукового образца обычно требуется программное обеспечение низкое микширование с фиксированной частотой дискретизации. Современные недорогие встроенные звуковые карты (то есть встроенные в материнские платы), такие как аудиокодеки, подобные тем, соответствуют стандарту AC'97, и некоторые недорогие звуковые карты расширения все еще работают сюда. Эти устройства могут обеспечивать более двух каналов вывода звука (обычно 5.1 или 7.1 объемный звук ), но они обычно не имеют реальной аппаратной полифонии для звуковых эффектов или воспроизведения MIDI - эти задачи полностью выполняются программно. Это похоже на то, как недорогие программные модемы выполняют задачи модема программно, а не аппаратно.

В первые дни волновых таблиц некоторые производители звуковых карт рекламировали полифонию исключительно на основе возможностей MIDI. В этом случае, как правило, карта поддерживает только два канала цифрового звука, и спецификацию полифонии используют к количеству MIDI-инструментов, которые звуковая карта способна воспроизводить одновременно.

Современные звуковые карты могут использовать более гибкие звуковые ускорителя, которые поддерживают более высоких уровней полифонии или других целей, таких как аппаратное ускорение 3D-звука, позиционное аудио и в реальном времени Эффекты DSP.

Список стандартов звуковых карт
<205 От 122 Гц до 125 кГц
Стандарты звуковых карт
ИмяГодРазрядность звука Частота дискретизации ТипКаналы
Динамик ПК 19816 битШИМ1 широтно-импульсная модуляция
PCjr 198416 настроек громкостиPSG 3 прямоугольный сигнал тон; 1 белый шум
Tandy 1000 1984настройки 16 громкости / 6 битот 122 Гц до 125 кГцPSG3 прямоугольная волна тон; 1 белый шум ; 1 широтно-импульсная модуляция
MPU-401 1984MIDI 1 вход MIDI; 2 выхода MIDI; синхронизация DIN выход; лента способов ввода-вывода; выход метронома
Covox 19878 бит1 DAC
AdLib 198764 настройки громкости≈49,716 кГцFM-синтезатор 6-голосный FM-синтезатор, 5 ударных инструментов
Roland MT-32 198716 бит32 кГц8 мелодических каналов ; 1 ритмический канал
Sound Blaster 19898 бит22 кГцFM-синтезатор1 ЦАП; 11-голосный FM-синтезатор
Roland Sound Canvas 199116 бит32 кГц24 голоса
Gravis Ultrasound 199216 бит44,1 кГц 16 стереоканалов
AC97 199720 бит96 кГцPCM 6 независимых выходных каналов
Environment Audio Extensions 20018 одновременных 3D-голосов
Intel High Definition Audio 200432 бит192 кГцPCMдо 15 независимых выходных каналов
Цветовые коды

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

ЦветПантонФункцияТипРазъемСимвол
Розовый 701CАналоговый микрофон аудиовходВход3,5 мм миниджек Микрофон
Светлый синий 284CАналоговый линейный уровень аудиовходВход3,5 мм миниразъем Стрелка, переходящая в круг
Лайм 577CАналоговый аудиовыход линейного уровня для основной стереосигнала (передние динамики или наушники)Выход3,5 мм миниразъем Стрелка выходит на единую сторону круга в волну
Оранжевый 157CАналоговый линейный аудиовыход для динамики центрального канала и сабвуфера Выход3,5 мм миниразъем
Черный Аналоговый линейный аудиовыход для динамиков объемного звучания, обычно тыловой стереоВыход3,5 мм миниразъем
Серебристый / Серый422CАналогов ый линейный аудиовыход для дополнительных боковых каналов объемного звучанияВыход3,5 мм миниджек
Коричневый / Темный4645CАналоговый аудиовыход линейного уровня для специального панорамирования, 'Справа налево динамик'Выход3,5 мм миниджек
Золотой / СерыйИгровой порт / MIDI Вход15-контактный DСтрелка, идущая в обе стороны волны История звуковых карт для архитектуры IBM PC AdLib Музыка Synthesizer Card была одной из первых звуковых карт примерно в 1990 году. Обратите внимание на ручку ручной громкости. ИСА-8 автобус. Звуковая карта Mozart 16 для ISA-16 bus A Turtle Beach звуковая карта для PCI bus Indigo IO от Echo Digital Audio PCMCIA -карта 24-бит 96 кГц стерео вход / выход звуковая карта A VIA Technologies звуковая карта Envy для ПК, 5.1-канальный для PCI разъема

Звуковые карты для IBM PC-совместимых компьютеров были очень редкостью до 1988 года. Для большинства пользователей внутренний динамик ПК IBM PC. Это единственный способ для ранних версий ПО для ПК воспроизводить звук и музыку. Аппаратное обеспечение громкоговорителей обычно ограничивалось прямоугольными волнами. Полученный звук обычно описывался как «гудки и гудки», что привело кенному прозвищу «распространенный бипер». Несколько компаний, в первую очередь Access Software, разработали методы воспроизведения звука через динамик ПК, такие как RealSound. Результирующий звук, хотя и функциональный, обычно требует остановки другой обработки во время воспроизведения звуков. Другие домашние компьютеры 1980-х годов, такие как Commodore 64, включают аппаратную поддержку для воспроизведения цифрового звука или синтеза музыки, что оставляетло IBM PC в невыгодном положении, когда дело касалось мультимедийных приложений. Ранние звуковые карты для платформы IBM PC были разработаны не для игровых или мультимедийных приложений, а для конкретных аудиоприложений, таких как музыкальная композиция с Персональная музыкальная система AdLib, IBM Music Feature Card и Creative Music System, или на синтезе речи, например Digispeech DS201, Covox Speech Thing и Street Electronics Echo.

В 1988 году группа руководителей компьютерных игр заявила на Выставка потребительской электроники, что ограниченные звуковые возможности ПК не позволяют ему стать ведущим домашним компьютером, что ему требуется $ 49–79. звуковая карта с лучшими возможностями, чем текущие продукты будет широко установлено, их компании будут поддерживать его. Sierra On-Line, которая впервые поддержала видео EGA и VGA, а также диски 3-1 / 2 ", пообещала в этом году поддержать AdLib, IBM Music Опрос Computer Gaming World 1989 года показал, что 18 из 25 игровых компаний планировали поддерживать AdLib, шесть Roland и Covox и семь Creative Music System / Game. Blaster, особенность и звуковые карты Roland MT-32 в своих играх.

Производители оборудования

Компания AdLib выпустила карту на базе звукового чипа Yamaha YM3812, а также известный как OPL2. 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. большинством разработчиков; он использовался в основном в собственном программном пакете AdLib..)

Creative Labs также выпустила звуковую карту примерно в то же время, что и называется d Творческая музыкальная система. 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, основанная на чипе Philips SAA1099, которая по сути представляет собой генератор прямоугольных сигналов. Он звучал так же, как двенадцать одновременных динамиков ПК, даже если каждый канал имел регулировку амплитуды, и не продавался хорошо, после того, как Creative переименовал его в Game Blaster год и продал через RadioShack в США. Game Blaster продавался по цене менее 100 долларов и был представлен такими популярными играми, как Silpheed.

. Большое изменение на рынке звуковых карт, совместимых с IBM PC, произошло, когда Creative Labs представила карту Sound Blaster.. Sound Blaster, рекомендованный Microsoft разработчикам, создающий программное обеспечение на основе стандарта Multimedia PC, клонировал AdLib и добавил звуковой сопроцессор для записи и воспроизведения цифрового звука (вероятно, это был Intel микроконтроллер, помеченный Creative). Его неправильно называли "DSP" (чтобы предположить, что это был цифровой сигнальный процессор ), игровой порт для добавления джойстика и возможность взаимодействия с MIDI оборудованием (с помощью игрового порта и специального кабеля). Благодаря большему количеству функций по почти той же цене и совместимости большинство покупателей выбрали Sound Blaster. В конце концов он превзошел AdLib и доминировал на рынке.

Roland также производил звуковые карты в конце 1980-х, большинство из которых были высококачественными «простыми» картами, такими как MT-32 и LAPC-I. Карты Roland часто продаются за сотни долларов, а иногда и за тысячу. Для карт многих игр была написана музыка, например, Silpheed и Police Quest II. Карты часто справлялись со звуковыми эффектами, такими как смех, но для музыки были безусловно, лучшими звуковыми картами, доступными до середины девяностых. Некоторые карты Роланда, такие как SCC и более поздние версии MT-32, были менее дорогими, но их качество обычно было значительно хуже, чем у других карт Роланда.

К 1992 году один поставщик звуковых карт объявил, что его продукт был подтвержден «Sound Blaster, AdLib, Disney Sound Source и Covox Speech Thing!». Отвечая на жалобыателей на статью о звуковых картах, в которой отрицательно включается Gravis Ultrasound, Computer Gaming World в 1994 году заявила, что «стандартом де-факто в играх является совместимость с Sound Blaster... было В том же году журнал заявил, что Wing Commander II был «вероятной игрой, ответственной за то, что он стал стандартной картой». CD-ROM и развивающейся видеотехнологией открыла новую эру мультимедийных компьютерных приложений, которые могут воспроизводить звук с компакт-дисков, добавить записывали диалоги в видеоигры или даже воспроизводили полноэкранное видео (хотя в первые дни с более низким разрешением и качеством). Sound Blaster в мультимедийных и развлекательных играх означало, что будущие звуковые карты, такие как Media Vision Pro Audio Spectrum и Gravis Ultrasound, должны быть Sound Blaster соответствия, если они будут хорошо продаваться. До начала 2000-х годов (когда звуковой стандарт AC'97 стал более распространенным и в итоге узурпировал SoundBlaster в качестве стандарта из его низкой стоимости и интеграции во материнские платы) совместимость с Sound Blaster была стандартом, который все еще многие многие другие звуковые карты. поддерживать совместимость со многими выпущенными играми и приложениями.

Внедрение в отрасли

Когда первые звуковые карты ISA (16-бит) для ПК, демонстрирующие прогресс в направлении интегрированных чипсетов

игровая компания Sierra On-Line решила поддерживать надстройку музыкальное оборудование в дополнение к встроенному оборудованию, такому как компьютерный динамик и встроенным звуковым возможностям IBM PCjr и Tandy 1000, что можно было сделать со звуком и музыкой на IBM ПК кардинально изменились. Две из компаний, с которой Sierra сотрудничали, были Roland и AdLib, которые поддерживают внутриигровую музыку King's Quest 4, которая поддерживает MT-32 и AdLib Music Synthesizer. 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 MT-32 привело к созданию стандартов MPU-401 / Roland Sound Canvas и General MIDI как наиболее распространенных средств играла внутриигровую музыку до середины 1990-х.

Развитие функций

Ранние ISA звуковые карты с шиной были полудуплексными, что означало, что они не могли записывать и воспроизводить оцифрованный звук одновременно, в основном из-за на низкое оборудование 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 карты стандартной шины PCI 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.

Кроме того, на протяжении многих лет звуковые карты развивались с точки зрения частоты дискретизации цифрового звука (начиная с 8-битной). 11025 Гц, до 32 бит, 192 кГц, которые поддерживают последние решения). Попутно некоторые карты начали предлагать «wavetable » синтез на основе семплов, который обеспечивает превосходное качество синтеза MIDI по сравнению с более ранним OPL <7.>на основе FM-синтеза. 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 (особенно серия Sound Blaster и их совместимые устройства) за исключением E-MU семейство карт Gravis GF-1 и AMD Interwave, которые имели аппаратную поддержку до 32 независимых каналов цифрового звука. Ранние игры и игроки в MOD, которым требуется больше каналов, чем может поддерживать карта, вынуждены 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 «wavetable » синтеза на основе сэмплов 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 определенный момент времени, а не к количеству цифровых аудиопотоков, которые карта способна обрабатывать.

Что касается вывода физического звука, количество физических звуковых каналов также увеличилось. Первые звуковые карты были моно. Стереозвук был представлен 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 в конфигурации динамиков 7.1.

Недостаток функций

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

Lenovo и другие производители не могут реализовать функцию набора микросхем на оборудовании, в то время как другие производители отключают поддержку этого драйвера драйвером. В некоторых случаях возвратную петлю можно восстановить с помощью обновлений драйверов (как в случае некоторых компьютеров Dell); 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. 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 микрофона, к одному комбинированному разъему с разъемом TRRS, который объединяет микрофонный вход и линию. вне.

Профессиональные звуковые карты (аудиоинтерфейсы)

Пара профессиональных монтируемых в стойку аудиоинтерфейсов

Профессиональные звуковые карты - это специальные звуковые карты, оптимизированные для многоканальной записи и воспроизведения звука с малой задержкой, включая верность студийного уровня. Их драйверы обычно следуют протоколу Audio Stream Input Output для использования с профессиональным звуковым программным обеспечением и музыкальным программным обеспечением, хотя драйверы ASIO также доступны для ряда звуковых карт потребительского уровня.

Профессиональные аудиоинтерфейсы часто имеют стандартные входы в дополнение к аналоговому аудио, в данном случае ADAT, TDIF и S / PDIF

Профессиональные звуковые карты обычно описываются как «аудиоинтерфейсы», а иногда имеют форму внешних монтируемых в стойку модулей, 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 по сравнению с обычной потребительской звуковой картой. В этом отношении их роль и предназначение больше похожи на специализированный многоканальный регистратор данных, микшер и процессор звука в реальном времени, роли, которые возможны только в ограниченной степени с типичными потребительскими звуковыми картами.

С другой стороны, некоторые особенности потребительских звуковых карт, такие как поддержка звуковых расширений среды (EAX), оптимизация для аппаратного ускорения в видеоиграх или реальных -временные эффекты окружения вторичны, отсутствуют или даже нежелательны в профессиональных звуковых картах, и как таковые 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 для удовлетворения потребностей профессионалов аудио. В ответ на это Steinberg (создатели программного обеспечения для записи звука и секвенирования, Cubase и Nuendo ) разработали протокол, определяющий обработку нескольких аудиовходов и выходы.

В целом звуковые карты потребительского уровня накладывают ряд ограничений и неудобств, которые неприемлемы для профессионалов в области звука. Одна из задач современной звуковой карты - обеспечить преобразователь AD / DA (аналого-цифровой / цифро-аналоговый). 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 (сравните аналоговый и цифровой звук ), и имеют меньшее количество менее гибких входных каналов: профессиональная студийная запись для использования обычно требуется более двух каналов, которые предоставляет потребительская звуковая карта, и более доступные разъемы, в отличие от переменного сочетания внутренних (а иногда и виртуальных) и внешних разъемов в звуковых картах потребительского уровня.

Звуковые устройства, отличные от карт расширения

Интегрированное звуковое оборудование на материнских платах ПК

Дополнительный продукт классического IBM SN76489 от Squareinator

В 1984 году появился первый IBM PCjr имел элементарный чип 3-голосового синтеза звука (SN76489 ), который мог генерировать три прямоугольных тона с переменной амплитудой и псевдо белый шум. канал, который может 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 в течение 1980-х годов, которые поддерживали видео стандарт PCjr (описанный как «Tandy-совместимый », «Tandy graphics» или «TGA»), также поддерживали звук PCjr / Tandy 1000.

В конце 1990-х годов многие производители компьютеров начали заменять подключаемые звуковые карты микросхемой «кодек » (фактически комбинированным аудиопреобразователем AD /DA ), интегрированным в материнская плата. Многие из них использовали спецификацию Intel AC'97. 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 качественный звук.

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

Различные компьютеры, не совместимые с IBM PC, такие как ранние домашние компьютеры, такие как Commodore 64 (1982) и Amiga (1985), NEC PC-88 и PC-98, Fujitsu FM-7 и FM Towns, рабочие станции MSX, Apple Macintosh и от таких производителей, как Sun, имеют собственные интегрированные звуковые устройства в материнские платы. 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. На некоторых из этих платформ также были звуковые карты, разработанные для их архитектур bus, которые не могут использоваться на стандартном ПК.

Несколько японских компьютерных платформ, включая PC-88, PC-98, MSX и FM-7, имели встроенный FM-синтез звук от Yamaha от Yamaha середина 1980-х гг. К 1989 году компьютерная платформа FM Towns имела встроенный звук PCM на основе семплов и поддерживала формат CD-ROM.

специальный 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-битный был достигнут при стоимость высокой загрузки ЦП) для каждого канала и 6-битный регулятор громкости на канал. Воспроизведение звука на Амиге осуществлялось путем чтения непосредственно из оперативной памяти чипа без использования основного процессора.

В большинство аркадных игр встроены звуковые чипы, наиболее популярным из которых является чип Yamaha OPL для фоновой музыки в сочетании с различными ЦАП для дискретизации звука и звуковых эффектов.

Звуковые карты на других платформах

Самой ранней известной звуковой картой, используемой в компьютерах, было музыкальное устройство для терминалов PLATO, которое широко известно как предшественник звуковых карт и MIDI. Он был изобретен 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 из Midway. Например, Mortal Kombat II на оборудовании Midway T. Аппаратное обеспечение T-Unit уже имеет встроенный чип YM2151 OPL, соединенный с ЦАП OKI 6295, но в указанной игре вместо этого используется добавленная карта DCS. Карта также используется в аркадной версии Midway и Aerosmith Revolution X для сложного зацикливания фоновой музыки и воспроизведения речи (Revolution X использовала полностью семплированные песни из альбома группы, которые прозрачно зацикливались. - впечатляющая особенность на момент выхода 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 также существовали звуковые карты под названием MSX Music и MSX Audio, которые использовали для системы наборы микросхем OPL2 и OPL3.

Компьютеры серии Apple II, которые не имели звуковых возможностей, кроме звукового сигнала до IIGS, могли использовать подключаемые звуковые карты от разнообразие производителей. Первым, в 1978 году, был 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 sold the Mockingboard in various models. Early Mockingboard models ranged from 3 voices in mono, while some later designs had 6 voices in stereo. Some software supported use of two Mockingboard cards, which allowed 12-voice music and sound. A 12-voice, single card clone of the Mockingboard called the Phasor was made by Applied Engineering. In late 2005 a company called ReactiveMicro.com produced a 6-voice clone called the Mockingboard v1 and also had plans to clone the Phasor and produce a hybrid card user-selectable between Mockingboard and Phasor modes plus support both the SC-01 or SC-02 speech synthesizers.

The Sinclair ZX Spectrum that initially only had a beeper had some sound cards made for it. One example is the TurboSound. Other examples are the Fuller Box, Melodik for the Didaktik Gamma, AY-Magic et.c. The Zon X-81 for the ZX81 was also possible to use on the ZX Spectrum using an adapter.

External sound devices

Devices such as the Covox Speech Thing может быть подключен к параллельному порту IBM PC и передавать 6- или 8-битные образцы данных PCM для создания 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, были доступны до того, как портативные и портативные компьютеры стали обычно иметь встроенный звук. Звук Cardbus можно использовать, если качество звука на плате низкое. Когда примерно с 2005 г. интерфейсы Cardbus были заменены на Expresscard на компьютерах, производители последовали за ними. Большинство 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 вычислительной мощности, но обычно используются аудиокодеки не лучше, чем на обычных ноутбуках.

Звуковые карты USB

Звуковые карты USB

Звуковые карты USB - это внешние устройства, которые подключаются к компьютеру через USB. Они часто используются в студиях и на сцене электронными музыкантами, включая живых PA исполнителей и ди-джеев. Ди-джеи, использующие программное обеспечение DJ, обычно используют звуковые карты, встроенные в DJ-контроллеры, или специализированные звуковые карты DJ. Звуковые карты DJ иногда имеют входы с фонокорректорами предусилителями, которые позволяют подключать проигрыватели к компьютеру для управления воспроизведением музыкальных файлов программным обеспечением с виниловой пластиной с временным кодом.

. 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, соответствующие более старой, медленной спецификации USB 1.1, способны воспроизводить высококачественный звук с ограниченным количеством 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 такой разъем, через его разъем USB.

Использует

Основная функция звуковой карты - воспроизведение звука, обычно музыки, с различными форматами (монофонический, стереофонический, различные конфигурации с несколькими динамиками) и степенями управления. Источником может быть CD или DVD, файл, потоковое аудио или любой внешний источник, подключенный к входу звуковой карты.

Может быть записан звук. 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 функций. Для этой цели доступно бесплатное и коммерческое программное обеспечение; существуют также онлайн-сервисы, которые генерируют аудиофайлы для любых желаемых форм волны, 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 заговора в качестве входа для тестируемого оборудования; выходной сигнал отправляется на линейный вход звуковой карты и проходит через программу преобразования Фурье, чтобы найти амплитуду каждой гармоники добавленного искаженного. В качестве альтернативы можно использовать менее чистый источник сигнала 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 звуковой частоты.

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

Звуковые карты с дискретизацией 192 кГц включения для синхронизации часов компьютера с передатчиком времени сигнала, работающим на частотах ниже 96 кГц, например, DCF 77, со специальным программным продуктом и катушка на входе звуковой карты, работающая как антенна [2], [3].

Архитектура драйвера

Чтобы использовать звуковую карту, Операционная система (ОС) обычно требует определенного драйвера, низкоуровневой программы, которая обрабатывает соединения между физическим оборудованием и операционной системой. Некоторые операционные системы включают драйверы для многих карт; Драйверы поставляются вместе с картой. Программы

  • DOS для IBM PC часто используются универсальные библиотеки драйверов промежуточного программного обеспечения (например, (AIL), Miles Sound System и т. Д.), имел драйверы для наиболее распространенных звуковых карт, поскольку сама DOS не имела понятия звуковой карты. Некоторые производители карт предоставляют (иногда неэффективные) промежуточные драйверы на основе TSR для своих продуктов. Часто драйвером является эмулятор Sound Blaster и AdLib, предназначенный для того, чтобы их продукты могли имитировать Sound Blaster и AdLib и разрешать игры, которые могут использовать только звук SoundBlaster или AdLib, работать с картой. Наконец, некоторые программы просто включают в себя исходный код драйвера / промежуточного программного обеспечения для звуковых карт, которые поддерживаются.
  • Microsoft Windows использует драйверы, обычно написанные производителями звуковых карт. Многие производители поставляют драйверы на своих дисках или в Microsoft для включения на установочный диск Windows. Иногда драйверы также поставщик услуг для подключения поставщика. 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. Предложение с инициативы Microsoft Universal Audio Architecture (UAA), которая поддерживает HD Audio, FireWire и стандарты, можно использовать драйвер универсального класса от Microsoft. Драйвер входит в состав Windows Vista. Для Windows XP, Windows 2000 или Windows Server 2003 драйвер можно получить, обратившись в службу поддержки Microsoft. Почти все устройства включают драйверы класса.
  • В нескольких версиях UNIX используется портативная Open Sound System (OSS). Драйверы редко производятся производятся карты.
  • В большинстве современных дистрибутивов Linux используется Advanced Linux Sound Architecture (ALSA). 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, собственные драйверы OSS были объявлены устаревшими. Однако обратная совместимость с программным обеспечением на основе OSS за счет использования API совместимости ALSA-OSS и модуля ядра эмуляции OSS.
  • Поддержка Mockingboard на Apple II обычно включается в сами программы как многие программы для Apple II загружаются прямо с диска. Однако TSR поставляется на диске, который использует инструкции для Apple Basic, поэтому пользователи могут создавать программы, использующие карту, при условии, что TSR загружается первым.
Список производителей звуковых карт
См. также
  • значок Портал электроники
Примечания
Ссылки
ние ссылки
На Викискладе есть носители, относящиеся к Звуковые карты.
Последняя правка сделана 2021-06-08 10:56:02
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru