Всеки човек се нуждае от инструмент за работа. Така се случи, че човек започва да се нарича интелигентен точно от момента, в който използва инструмент за всякакъв вид дейност (формулировката е куца, но като цяло е вярна). Всъщност всеки музикант, като разумен човек, трябва да може поне до известна степен да владее музикален инструмент. В рамките на тази статия обаче няма да говорим за музикален инструмент в обичайния смисъл (китара, пиано, триъгълник ...), а за инструмент, който впоследствие е необходим за обработка на звуковия сигнал. Ще говорим за звуковия интерфейс.

- Блажко Сергей Владимирович , магистър по инженерни науки и технологии в областта на информатиката и компютърните науки.

Теоретична основа

Нека направим резервация веднага, звуков интерфейс, аудио интерфейс, звукова карта– в рамките на изложението те са контекстуални синоними. Като цяло звуковата карта е вид подмножество на звуков интерфейс. От гледна точка на системния анализ интерфейсът е нещо, предназначени за взаимодействие между две или повече системи. В нашия случай системите могат да бъдат нещо подобно:

1. звукозаписващо устройство (микрофон) – система за обработка (компютър);
2. система за обработка (компютър) – звуковъзпроизвеждащо устройство (колони, слушалки);
3. хибриди 1 и 2.

Формално всичко, от което един обикновен човек се нуждае от аудио интерфейс, е да вземе данни от записващото устройство и да ги предаде на компютъра или обратното, да вземе данните от компютъра и да ги изпрати на устройството за възпроизвеждане. Докато сигналът преминава през аудио интерфейса, се извършва специално преобразуване на сигнала, така че приемащата страна да може допълнително да обработи този сигнал. Устройството за възпроизвеждане (крайно) по някакъв начин възпроизвежда аналогов или синусоидален сигнал, който се изразява като аудио или еластична вълна. Модерен компютър работи с цифрова информация, тоест информация, която е кодирана като последователност от нули и единици (по-точно казано, под формата на сигнали от дискретни ленти от аналогови нива). По този начин аудио интерфейсът е подчинен на задължението да преобразува аналогов сигнал в цифров и/или обратно, което всъщност е ядрото на аудио интерфейса: цифрово-аналогов и аналогово-цифров преобразувател (DAC и ADC или съответно DAC и ADC), както и свързване под формата на хардуерен кодек, различни филтри и др.
Съвременните компютри, лаптопи, таблети, смартфони и т.н., като правило, вече имат вградена звукова карта, която ви позволява да записвате и възпроизвеждате звуци, ако имате устройства за запис и възпроизвеждане.

Тук възниква един от най-често задаваните въпроси:

Възможно ли е да се използва вградената звукова карта за звукозапис и/или обработка на звук?

Отговорът на този въпрос е много двусмислен.

Как работи звуковата карта?

Нека да разберем какво се случва със сигнала, който преминава през звуковата карта. Първо, нека се опитаме да разберем как цифровият сигнал се преобразува в аналогов. Както бе споменато по-рано, DAC се използва за този вид преобразуване. Няма да навлизаме в джунглата на хардуерното запълване, като разглеждаме различни технологии и елементна база, просто ще очертаем „на пръсти“ какво се случва в хардуера.

И така, имаме определена цифрова последователност, която представлява аудио сигнал за извеждане към устройството.

111111000011001 001100101010100 1111110011001010 00000110100001 011101100110110001

0000000100011 00010101111100101 00010010110011101 1111111101110011 11001110010010

Тук цветовете са маркирани с кодирани малки парченца звук. Една секунда звук може да бъде кодирана с различен брой такива парчета, броят на тези парчета се определя от честотата на семплиране, т.е. ако честотата на семплиране е 44,1 kHz, тогава една секунда звук ще бъде разделена на 44 100 такива парчета . Броят на нулите и единиците в едно парче се определя от дълбочината на семплиране или квантуване, или просто битовата дълбочина.

Сега, за да си представим как работи DAC, нека си спомним училищен курс по геометрия. Нека си представим, че времето е оста X, нивото е Y. На оста X маркираме броя на сегментите, които ще съответстват на честотата на дискретизация, на оста Y - 2 n сегмента, които ще покажат броя на нивата на дискретизация, след което ние постепенно маркираме точките, които ще съответстват на определени нива на звука.

Заслужава да се отбележи, че в действителност кодирането според горния принцип ще изглежда като прекъсната линия (оранжева графика), но по време на преобразуването т.нар. апроксимация до синусоида или просто приближаване на сигнала до формата на синусоида, което ще доведе до изглаждане на нивата (синя графика).

Ето как ще изглежда аналогов сигнал, който се получава в резултат на цифрово декодиране. Струва си да се отбележи, че аналогово-цифровото преобразуване се извършва точно обратното: на всеки 1/sampling_frequency секунди нивото на сигнала се взема и кодира въз основа на тяхната дълбочина на семплиране.

И така, разбрахме как работят DAC и ADC (повече или по-малко), сега си струва да разгледаме какви параметри влияят на крайния сигнал.

Основни параметри на звуковата карта

В хода на разглеждане на работата на преобразувателите се запознахме с два основни параметъра: честота и дълбочина на дискретизация, нека ги разгледаме по-подробно.
Честота на вземане на проби– това е приблизително броят на периодите от време, на които е разделена 1 секунда звук. Защо е толкова важно за аудиофилите да имат звукова карта, която може да работи на честоти, по-високи от 40 kHz? Това се дължи на т.нар Теорема на Котелников (да, пак математика, тогава, според тази теорема, при идеални условия, аналогов сигнал може да бъде възстановен от дискретен (цифров) сигнал толкова точно, колкото желаете, ако честотата на дискретизация е по-голяма от 2). честотни диапазони на същия аналогов сигнал. Тоест, ако работим със звук, който човек чува (~ 20 Hz - 20 kHz), тогава честотата на семплиране ще бъде (20 000 - 20)x2 ~ 40 000 Hz, следователно де факто стандартът 44,1 kHz, това е честотата на семплиране за най-точно кодиране на сигнала плюс още малко (това, разбира се, е преувеличено, тъй като този стандарт е зададен от Sony и причините са много по-прозаични). Въпреки това, както беше посочено по-рано, това е при идеални условия. Идеалните условия означават следното: сигналът трябва да бъде безкрайно удължен във времето и да няма сингулярности под формата на нула спектрална мощностили пикови изблици с голяма амплитуда. От само себе си се разбира, че типичният аналогов аудио сигнал не отговаря на идеалните условия, поради факта, че този сигнал е краен във времето и има изблици и спадове до „нула“ (грубо казано, има времеви пропуски).

Дълбочина на вземане на проби или битова дълбочина– това е степента на 2, която определя на колко интервала ще бъде разделена амплитудата на сигнала. Човек, поради несъвършенството на звуковия си апарат, като правило се чувства комфортно при възприятие, когато дълбочината на сигнала е най-малко 10 бита, тоест 1024 нива; малко вероятно е човек по някакъв начин да почувства по-нататъшно увеличаване на дълбочината на бита , което не може да се каже за технологията.

Както може да се види от горното, при преобразуване на сигнал звуковата карта прави определени „отстъпки“.

Всичко това води до факта, че полученият сигнал няма да повтори точно оригиналния.

Проблеми при избора на звукова карта

И така, звуков инженер или музикант (изберете вашия) си купи компютър с чисто нова операционна система, готин процесор, голям обем RAMс вградена в дънната платка звукова карта, която се рекламира от производителя и има изходи за 5.1 озвучителна система, DAC-ADC има честота на семплиране от 48 kHz (това вече не е 44,1 kHz!), 24-битова битова дълбочина и така нататък и така нататък... За да отпразнува, инженерът инсталира софтуер за запис на звук и открива, че тази звукова карта не може едновременно да „записва“ звук и да прилага ефекти и след това моментално да го възпроизвежда. Звукът може да е с много високо качество, но между момента, в който инструментът изсвири нотата, компютърът обработва сигнала и го възпроизвежда. определено времеили по-просто казано, получава се забавяне. Странно, защото консултантът от Елдорадо толкова много хвалеше този компютър, говореше за звуковата карта и изобщо... и тогава... аха. От мъка инженерът се връща в магазина, връща закупения компютър, плаща още една баснословна сума, за да замени върнатия с компютър с още повече мощен процесор, повече RAM, 96 (!!!) kHz и 24 битова звукова карта и... накрая пак същото.

Всъщност типичните компютри със стандартни вградени звукови карти и стандартни драйвери за тях първоначално не са проектирани да обработват звук в режим почти в реално време и да го възпроизвеждат, тоест не са предназначени за VST-RTAS обработка. Въпросът тук изобщо не е в „основния“ пълнеж под формата на процесор-RAM-твърд диск, всеки от тези компоненти е способен на този режим на работа, проблемът е, че тази звукова карта понякога просто не „знаят как“ да работят в реално време.
При работа на всяка компютърно устройствоПоради разликата в работните скорости възникват проблеми с т.нар. закъснения. Това се изразява в изчакване на процесора за набор от данни, които са необходими за обработка. Освен това, когато се развива като операционна система, и драйвери, както и приложен софтуер, програмистите прибягват до т.нар. създаване на т.нар софтуерни абстракции, това е, когато всеки по-висок слой програмен код„скрива“ цялата сложност на по-ниското ниво, предоставяйки само най-простите интерфейси на неговото ниво. Понякога има десетки хиляди такива нива на абстракция. Този подход опростява процеса на разработка, но увеличава времето, необходимо за пътуване на данните от източника до получателя и обратно.

Всъщност лагове може да има не само при вградените звукови карти, но и при свързаните през USB, WireFire (почивай в мир), PCI и т.н.

За да избегнат този вид забавяне, разработчиците използват заобиколни решения, които елиминират ненужните абстракции и програмни трансформации. Едно от тези решения е любимият на всички ASIO за Windows OS, JACK (да не се бърка с конектор) за Linux, CoreAudio и AudioUnit за OSX. Струва си да се отбележи, че всичко е наред с OSX и Linux и без „патерици“ като Windows. Въпреки това, не всяко устройство може да работи с необходимата скорост и необходимата точност.
Да кажем, че нашият инженер/музикант принадлежи към категорията Kulibin и успя да конфигурира JACK/CoreAudio или да накара звуковата си карта да работи с драйвера ASIO от компанията Folk Craft.
В най-добрия случай по този начин нашият майстор намали забавянето от половин секунда до почти приемливите 100 ms. Проблемът с последните милисекунди се крие, наред с други неща, във вътрешното предаване на сигнала. Когато преминава сигнал от източник USB интерфейсили PCI към централния процесор, сигналът се контролира от южния мост, който всъщност работи с повечето периферни устройства и е пряко подчинен на централния процесор. Централният процесор обаче е важен и натоварен персонаж, така че не винаги има време да обработи звук точно сега, така че нашият господар или ще трябва да приеме факта, че тези 100 ms могат да „скочат“ с ± 50 ms, ако не повече. Решение на този проблем може да бъде закупуването на звукова карта със собствен чип за обработка на данни или DSP (цифров сигнален процесор).

По правило повечето от всички „външни“ звукови карти (т.нар. звукови карти за игри) имат този вид копроцесор, но той е много негъвкав при работа и по същество е предназначен да „подобри“ възпроизвеждания звук. Звуковите карти, които първоначално са предназначени за аудио обработка, имат по-подходящ копроцесор или в краен случай такъв се продава отделно. Предимството на използването на копроцесор е фактът, че ако се използва, специален софтуерще обработва сигнала практически без използване на централния процесор. Недостатъкът на този подход може да бъде цената, както и „заточването“ на оборудването за работа със специален софтуер.
Отделно бих искал да отбележа интерфейса между звуковата карта и компютъра. Изискванията тук са доста приемливи: за достатъчно висока скорост на обработка ще са достатъчни интерфейси като USB 2.0, PCI. Звуков сигналвсъщност не е голямо количество данни, като например видео сигнал, така че изискванията са минимални. Въпреки това ще добавя муха в мехлема: USB протоколне гарантира 100% доставка на информация от изпращача до получателя.
Решихме първия проблем - големи забавяния при използване на стандартни драйвери или висока цена за използване на звукова карта с адекватна латентност.
Преди това решихме, че постигането на идеално предаване на аналогов сигнал не е толкова лесна задача. В допълнение към това си струва да споменем шума и грешките, които възникват в процеса на улавяне/преобразуване/предаване на сигнал като данни, тъй като, ако си припомним физиката, всяко измервателно устройство има своя собствена грешка и всеки алгоритъм има своя собствена точност.

Тази шега е много важна поради факта, че работата на звуковата карта също се влияе от излъчването на близкото оборудване, до излъчвания ултразвук централен процесорпо време на работа. Освен всичко останало си струва да добавите изкривявания към характеристиките на записания/възпроизвеждан сигнал, които зависят от крайното устройство (микрофон, звукозапис, високоговорители, слушалки и т.н.). Често за маркетингови цели производителите на различни звукови устройства умишлено увеличават възможната честота на записвания/възпроизвеждания сигнал, което кара човек, който е учил биология и физика в училище, съвсем съзнателно да си зададе въпроса „защо, ако човек не чува извън обхвата от 20-20 kHz?" Както се казва, във всяка истина има частица истина. Всъщност много производители само посочват на хартия по-високите качествени характеристики на своето оборудване. Въпреки това, ако производителят действително е направил устройство, което е в състояние да улови/възпроизвежда сигнал в малко по-широк честотен диапазон, помислете за закупуване на това оборудванеСтрува си да се замислим, поне за малко.
Ето това е нещото. Всеки помни много добре какво е честотна характеристика, красива графикас нередности и т.н. При запис на звук (ще разгледаме само тази опция), микрофонът го изкривява съответно, което се характеризира с неравномерност в честотната му характеристика в диапазона, който „чува“.

По този начин, разполагайки с микрофон, който е в състояние да улови сигнал в стандартни граници (20-20k), ще получим изкривяване само в този диапазон. По правило изкривяванията се подчиняват нормално разпределение(помнете теорията на вероятностите), с малки включвания на случайни грешки. Какво ще се случи, ако при равни други условия разширим обхвата на сигнала, който се улавя? Ако следвате логиката, тогава „капачката“ (графиката на плътността на вероятността) ще се разтегне към увеличаване на обхвата, като по този начин измества изкривяването извън чуваемия диапазон, който ни интересува.

На практика всичко зависи от разработчика на хардуера и трябва да се провери много внимателно. Фактът обаче си остава.

Ако се върнем към нашия хардуер, тогава, за съжаление, не всичко е толкова розово. Подобно на твърденията на разработчиците на микрофони и високоговорители, производителите на звукови карти също често лъжат за режимите на работа на своите устройства. Понякога за определена звукова карта можете да видите, че работи в режим 96k/24bit, въпреки че в действителност тя все още е същата 48k/16bit. Тук ситуацията може да е, че в драйвера звукът действително може да бъде кодиран с посочените параметри, въпреки че в действителност звуковата карта (DAC-ADC) не може да произведе необходимите характеристики и просто изхвърля най-значимите битове от дълбочината на семплиране и пропуска някои честоти при честотата на дискретизация. Едно време това беше често срещан проблем с най-простите вградени звукови карти. И въпреки че, както разбрахме, параметри като 40k/10bit са напълно достатъчни за човешкия слух, за аудио обработка това няма да е достатъчно поради изкривяванията, въведени по време на аудио обработката. Тоест, ако инженер или музикант е записал звук с помощта на среден микрофон или звукова карта, тогава в бъдеще ще използва дори най-добрите програмии ще бъде много трудно за хардуера да изчисти всички шумове и грешки, които са въведени по време на етапа на запис. За щастие, производителите на полупрофесионално или професионално аудио оборудване не грешат по този начин.

Последният проблем е, че вградените звукови карти просто нямат достатъчно необходими конектори за свързване на необходимите устройства. Всъщност дори джентълменски комплект под формата на слушалки и чифт монитори просто няма да има къде да се свърже и ще трябва да забравите за такива изкушения като изходи с фантомно захранване и отделни контроли за всеки канал.

Общо: първото нещо, което трябва да определите за по-нататъшен избор на типа звукова карта, е какво ще направи съветникът. Вероятно за груба обработка, когато няма нужда да записвате с високо качество или да симулирате „ушите“ на крайния слушател, може да е достатъчна вградена или външна, но сравнително евтина звукова карта. Това може да бъде полезно и за начинаещи музиканти, ако не са твърде мързеливи, за да се справят с намаляването на закъсненията при обработката в реално време. За професионалистите, които се занимават изключително с офлайн обработка, те не трябва да се занимават с намаляване на закъсненията и да се съсредоточат върху устройства, които действително ще произвеждат херца и битове, които се очаква. За да направите това, не е необходимо да купувате изключително скъпа звукова карта; в най-евтиния вариант може да е подходяща повече или по-малко адекватна звукова карта за игри. НО бих искал да отбележа, че драйверите за такива звукови карти се опитват да подобрят звука по определен начин, което е недопустимо, тъй като за обработка е необходимо да се получи възможно най-чист и балансиран звук с минимално включване на драйвер „подобрение“.

Ако обаче вие ​​като майстор се нуждаете от устройство, което да отговаря на изискванията за качество на записвания и възпроизвеждания сигнал, както и скоростта на обработка на този сигнал, тогава или ще трябва да доплатите, за да получите устройство на подходящо качество или изберете 2 неща, които можете да пожертвате: високо качество, ниска цена, висока скорост.

Забележка Ед.: Ако сте музикант и не искате да разбирате всички сложности на съвременната обработка, поръчайте смесване и мастериране в нашето студио и ние ще направим всичко необходимо, за да гарантираме, че получавате висококачествен материал! ->

Модерен свят компютърни технологиисе развива със скоростта на светлината, това засегна абсолютно всички сфери на тази прогресивна индустрия. И звукът е една от тези сфери, без които картината на компютърната хармония изглежда напълно непълна. А осигуряването на висококачествен звук е поверено на такъв важен компонент на компютъра като звуковата карта. Звуковите карти могат да бъдат разделени на два вида: вътрешни и външни; всеки тип карта има своите предимства и недостатъци, които определено трябва да бъдат обсъдени. А сега първо най-важното...

Вътрешни звукови карти

Такива карти вече са вградени в системни модули и лаптопи. И те са предназначени за обикновена употреба, без никакви излишни украшения. Всъщност такива карти се считат за бюджетен вариант. Те са универсално подходящи за гледане на филм, слушане на музика или игра. Такава звукова карта ще осигури стандартен диапазон от възпроизвеждани звуци в стерео режим.

Вътрешната карта обикновено се поставя в системния модул през PCI слот. Той е невидим, мнозина дори нямат представа как изглежда, тъй като е скрит в тялото системна единицаи не се виждат нито тя, нито кабелите. В какъв случай тази звукова карта е подходяща за вас?

Ако не сте придирчиви към качеството на звука, не играйте игри, които използват технология за съраунд звук, или гледайте филми във формат съраунд звук Dolby съраунди ти си редовен потребител, което се задоволява със стандартно качество на звука без специални звукови ефекти.

Външни звукови карти

Но това „устройство“ е съвсем отделен разговор. Това е напълно отделно устройство, което по никакъв начин не се побира под капака на компютъра. По правило такива звукови карти са сравнително малки по размер, което ви позволява да спестите място. В допълнение, такива звукови карти имат много стилен и в същото време не крещящ или изнервящ дизайн. Отличителна черта на външните звукови карти е изобилието от изходи, предимно осем. Което ни позволява да направим заключение за възможностите в сравнение с вътрешната карта.

Външната звукова карта е ключът към вратата, наречена 5.1 съраунд звук. Именно с негова помощ звукът на вашия лаптоп или компютър ще звучи много по-просторен. Функционалната част на външната звукова карта е повече от разнообразна и всеки от изходите на нея играе своя, строго определена роля. Най-важният конектор се използва за свързване към компютър, изход към предните високоговорители, изход към задните високоговорители, към централния високоговорител, както и микрофон, слушалки, линеен вход, както и други конектори, които също могат да идват в удобно с течение на времето.

И така, какво ни дава външната звукова карта в крайна сметка, по какви показатели превъзхожда вътрешната и обратното. Външна звукова карта ще ви позволи да гледате филми със съраунд звук, благодарение на технологията DTS (Digital surround и Dolby Digital) с ефект на присъствие, тоест експлозии зад вас, писъци на мъртви отляво, след това отдясно и така нататък. Освен това почти всички напреднали геймъри използват външни звукови карти поради стандарт, наречен EAX Advanced HD.

Което ви позволява да получите реалистичен съраунд звук в модерни, готини играчки. А наличието на цифров изход винаги ще осигури отлично качество на звука, без никакви изкривявания. Ключов фактор е цената на такава карта, а тя е с порядък по-висока от обикновената вътрешна. Той е идеален за геймъри, любители на музиката или киноманите, които ценят впечатляващите звукови ефекти и висококачествен съраунд звук.

Заключение

Пазарът е пълен с всякакви звукови карти и изборът на подходяща звукова карта няма да е труден. Коя карта да изберете зависи конкретно от човека и неговите очаквания. Ако потребителят не е придирчив и е свикнал с нормален звук от високоговорителите, тогава стандартната вътрешна звукова карта е идеална за всички цели, за които обикновено се използват високоговорителите. Ако потребителят се интересува от най-мощния съраунд звук, тогава е необходима външна звукова карта. И можете да изберете индивидуално необходимата карта благодарение на многобройни прегледи в Интернет или в компютърен супермаркет, след консултация със специалист.

Отминаха дните, когато компютрите удариха рафтовете на магазините „глухи и неми“: днес дори най-бюджетните модели имат вградена звукова карта. Сега високоговорителите или слушалките могат да бъдат свързани към всеки компютър - независимо дали е офис или игрален, настолен или мобилен, скъп или евтин.
Проблемът е, че качеството на звука от вградените карти често оставя много да се желае. Всеки разбира, че при избора на дънна платка последното нещо, на което купувачът ще обърне внимание, са характеристиките на вградената звукова карта; Производителят също разбира това. Следователно първият (а често и единственият) критерий за производителя при избора на звуков чип за дънна платка е неговата цена.

Класификация на звуковите карти.

Въпреки че принципът на работа на всички звукови карти е един и същ, според характеристиките и поддържаните формати те обикновено се разделят на два класа: професионални и мултимедийни.

Характеристики на звуковите карти.

Максимална честотаИ Капацитет на ADCопредели колко точно аналогов сигнал от микрофон или линеен вход ще бъде преобразуван в цифров. Тези параметри са важни, ако картата е предназначена за запис на висококачествен звук. За повечето домакински нужди е достатъчен едноканален ADC с максимална честота 44,1 kHz и битова разделителна способност 16 бита.
За да записвате стерео звук, трябва да имате поне 2 канали за запис.

PCI	PCI-E	USB

Съотношение сигнал/шумопределя нивото на шума, добавен към сигнала от самата звукова карта. Колкото по-висок е този показател, толкова по-чист остава звукът. За слушане на музика е нежелателно тази цифра да е под 75 dB. Hi-Fi оборудването осигурява минимум 90 dB, а висококачествените Hi-End устройства са в състояние да осигурят съотношение сигнал/шум от 110-120 dB и по-високо.

Поддръжка на EAX, OpenAL, A3DОпределя дали картата поддържа формати за съраунд звук за игри. Използвайки тези формати (чрез многоканален високоговорителна система) в пространството се създават въображаеми звукови източници, звукови отражения от виртуални стени и други звукови ефекти. Разбира се, за всичко това е необходимо самата игра също да поддържа този формат.

Поддръжка на ASIO. ASIO е софтуерен интерфейс за директен (заобикаляйки операционната система) обмен на данни между драйвера на звуковата карта и програмата за запис/възпроизвеждане на звук. Необходимостта от този формат възникна поради факта, че Windows (който използва този формат) може да забави предаването на аудио данни, когато системата е под голямо натоварване. На слух това се определя като „заглушаване“ и „забавяне“ на звука. И ако (например) при гледане на филм изолирани такива случаи могат да бъдат пренебрегнати, тогава при професионалната обработка на звук това, разбира се, е неприемливо.
В същото време поддръжката на ASIO не гарантира, че аудиозаписите ще звучат без забавяне - много зависи от качеството на звуковата карта и нейните драйвери. Не трябва да очаквате голям ефект от активирането на този режим на евтина карта от основно ниво.

Наличие на цифров изход(S/PDIF, HDMI) ви позволява да предавате аудио сигнал в цифрова форма към аудио оборудване, което може да приеме такъв сигнал - например към домашно кино. При тази връзка DAC параметрите на звуковата карта са маловажни - конвертиране цифров сигналкъм аналогов произвежда DAC за домашно кино. Такова свързване е оправдано, ако DAC за домашно кино е по-качествен от вградения в звуковата карта.

Наличие на цифров входви позволява да получавате цифров сигнал от аудио оборудване (например цифрови микрофони и аудио плейъри). При използване на цифров вход характеристиките на ADC на звуковата карта са маловажни - звукът вече влиза в картата в цифров вид. В този случай работата по преобразуването на аналогов звук в цифров (ако се извършва) се поема от ADC на устройството, от което идва цифровият аудио сигнал.

Наличност вграден усилвател за слушалкиЩе бъде полезно, ако често седите пред компютър със слушалки. Ако имате висококачествени слушалки с висок импеданс, усилвателят е просто необходим - в противен случай те ще звучат тихо. Можете да закупите отделен усилвател за слушалки или да изберете звукова карта с вграден усилвател.

Фантомно захранване на микрофонаизползва се при свързване на кондензаторни студийни микрофони - смята се, че такъв микрофон осигурява най-добър записгласуване. За да свържете конвенционални динамични микрофони, фантомното захранване трябва да бъде изключено, в противен случай микрофонът може да се повреди.

Инструментален вход с висок импеданс (Hi-Z)предназначени за директна връзкаелектронни музикални инструменти с висок импеданс на захващане (например електрически китари, електрически виолончела, цигулки и др.) Когато свържете такива инструменти към обикновен линеен вход, амплитудно-честотната характеристика на сигнала може да бъде изкривена.

Домашният компютър отдавна се е превърнал от работна станция в пълноценно мултимедийно устройство. В допълнение към сърфирането в интернет и общуването в социалните мрежи. мрежи, съвременният компютър позволява на собственика си да гледа видео, да слуша музика, да обработва аудио файлове, да възпроизвежда и т.н. За да изведете аудио сигнал към високоговорители или слушалки, е необходима звукова карта (SC). След това ще разгледаме съществуващи разновидности, предназначение и характеристики на дизайнатези устройства.

Как да изберем звукова карта

Основната задача на звуковата карта е да преобразува цифров сигнал в аналогов сигнал и да го изведе към слушалки, високоговорители и т.н. Днес всички съвременни дънни платки са оборудвани с вградена звукова карта, която е в състояние да осигури доста приемливо качество на звука. минуси това решениеса:

• намалена производителност на компютъра поради потребление на ресурси на процесора;
• липса на висококачествен конвертор на сигнала, който се обработва с помощта на хардуерен кодек.

Това са основните фактори, които принуждават потребителите да изоставят интегрираните решения и да купуват отделни модели за своите компютри. За да изберете правилно това устройство, трябва да се запознаете с видовете звукови карти, тяхното предназначение, технически характеристики и обхват на приложение.

Видове звукови карти

Днес всички звукови карти обикновено се класифицират според следните критерии:

1. Тип местоположение. Има интегрирани, вътрешни, външни.
2. Метод на свързване. Интегрираните карти не могат да се свалят, те са запоени директно в дънната платка. Вътрешните модели се свързват към системна платкачрез PCI или PCI-Express слотове. Външен, свържете се с компютър чрез USB портили чрез високоскоростен интерфейс

Съвет: когато избирате евтин външен модел, най-добрият вариантще се използва връзка високоскоростен порт USB 3.0. Ако вашият компютър няма такъв, можете да закупите разширителна карта, която се свързва към PCI слота.

1. Технически спецификации. Най-значимите позиции в технически спецификациизвуков модул – съотношение сигнал/шум, хармонично изкривяване. За добри картипървият индикатор е в диапазона 90 – 100 dB; второто – под 0,00 1%.

важно! Обърнете внимание на битовата дълбочина на цифрово-аналоговия и аналогово-цифровия преобразувател. Нормата е 24 бита. Колкото по-висок е този показател, толкова по-добро качество(ZK).

1. Цел. Звуковите модули могат да бъдат разделени на мултимедийни, игрални и професионални.

Външна звукова карта

Външни аудио карти са малко устройство, който се свързва към лаптоп или компютър чрез високоскоростен FireWire интерфейс. Този дизайнреши два основни проблема: увеличи шумоустойчивостта на картата, което имаше положителен ефект върху качеството на звука, освободи PCI слот, чийто брой е ограничен в компютъра.

Днес има два стандарта FireWire: IEEE 1394, пропускателна способносткоето е 400 Mbit/s; IEEE 1394b, който поддържа скорости на данни до 800 Mbps. Аудиокартите с интерфейс IEEE 1394 поддържат до 52 канала благодарение на възможността за последователно свързване на устройства към една шина. Външните звукови карти с интерфейс FireWire се класифицират като полупрофесионално и професионално оборудване.

важно! За да свържете външна аудио карта към лаптоп, ще ви е необходим PCMCI - FireWire адаптер.

Звукова карта с usb

Тези устройства се появиха на вътрешния пазар преди около 6 години. Устройството се свързва към компютър чрез USB порт. Тези модели са оборудвани с изход за високоговорители или слушалки и входове за един или повече микрофони.

Основните предимства на тази технология:

• Универсалност. Всички модерни компютриоборудвани с този интерфейс.
• Подобрено качество на възпроизвеждане и запис на звук в сравнение с интегрираните модели.
• Мобилност, лекота на свързване, настройки на картата. Като правило мнозинството бюджетни моделине изисква инсталиране на допълнителни драйвери. За по-скъпите модели драйверите се доставят с устройството.

Недостатъкът на тези аудио конвертори е относително ниска скоросттрансфер на данни. За интерфейса USB 2.0 скоростта на трансфер на данни не надвишава 480 Mbit/s.

Студийни звукови карти

Звукозаписното студио има своите специфики. Студийните аудио конвертори са оборудвани с много различни входни и изходни конектори за свързване на инструменти, микрофони и друго студийно оборудване. Входни конектори:

• XLR – конектор за свързване на кондензаторен микрофон.
• Jasc3. Жак без баласт за свързване на инструменти като китари и други акустични инструменти с пикапи.
• Jasc3. Баласт конектор за свързване на клавиатури и др.
• S/PDIF – предназначен за запис на цифров стерео сигнал.

Уикенд:

• Jasc3. Баластен. За предаване на сигнал към други устройства.
• Jasc 5/6.3 За свързване на слушалки.
• S/PDIF – предназначен за предаване на цифров стерео сигнал.

За да работят с аудио конвертори, производителите обикновено доставят драйвери. Най-модерните модели дори ги нямат: студийните звукови карти използват протокола ASIO, който позволява на устройството да комуникира директно със свързания инструмент.

Звукови карти за микрофони и китари

Почти всяка външна аудио карта с необходимия брой входни конектори е подходяща за запис на звук от микрофон или китарен пикап. Единственото нещо, което трябва да знаете, когато избирате, е качеството на устройството, което обикновено се изразява в цената му. Основният проблем при улавянето на звук от микрофон или пикап за акустична китара е изкривяването на звука. Изберете първокласен аудио конвертор, който ще запази звука на гласа и инструмента ви в първоначалното им състояние.

Професионални звукови карти

Характеристика на професионалните звукови конвертори е липсата на драйвери, включени в пакета. Освен това стандартно този тип устройства нямат инструменти за регулиране на нивото на звука. Всички операции се извършват програмно; цялата информация се показва на специален контролен панел. Качеството на звука се осигурява от вградени скъпи конвертори. Без смущения и изкривявания - висококачествени захранващи филтри.

Професионалните аудио карти използват входове и изходи за баластни сигнали. Изходните конектори са пригодени за свързване на музикални инструменти: RCA; Jasc 6.3; XLR конектори. Специална характеристика на професионалните карти е способността да поддържат почти всички стандарти и дори такива рядко използвани като GSIF и ASIO2.

Характеристики на звуковите карти Lexicon

Аудио конверторите на Lexicon са външни устройства, представляващо пълноценно звукозаписно студио.

• Вграден USB миксер.
• Специално разработен софтуер с плъгин за реверберация.

Оборудване: линейни входове TRS и линейни изходи TRS и RCA. В зависимост от модела, звуковите карти Lexicon ви позволяват да обработвате множество входни сигнали едновременно и да записвате две независими песни. Свързване към компютър чрез USB интерфейс.

Като заключение

Както беше отбелязано по-горе, външна звукова карта може да има USB или FireWire интерфейс. Всички те имат както положителни, така и отрицателни страни. Правилният изборинтерфейсът зависи единствено от поставената задача.

FireWire трябва да изберете, ако сте музикант и се нуждаете от обработка на аудио сигнала в реално време. Ще се изисква карта с високоскоростен интерфейс за тези, които записват аудио едновременно от 18 или повече канала. За всички останали случаи експертите препоръчват използването на USB аудио карти, които са лесни за използване и не изискват допълнителни инвестиции за надграждане на вашия компютър.

За да се насладите на всички предимства на видеото с висока разделителна способност и най-новите компютърни игри, имате нужда от мощен процесор и мощен графичен адаптер. Много често обаче потребителите забравят, че пълното потапяне в атмосферата също изисква високо качество многоканално аудио. В същото време кодеци, драйвери и вградени звукова картаще бъде от малка помощ в такъв въпрос. Имате нужда от сериозно устройство. Статията ще опише как да изберете звукова карта. Полезни съветипри избора те също няма да бъдат пренебрегнати.

Вградени чипове

Аудио устройства, запоени директно върху платката системна карта, не могат да се конкурират с дискретно оборудване. На първо място, кодекът, инсталиран на дънна платка, по време на работата си активно използва ресурсите на процесора, което намалява общата производителност с няколко процента.

Случва се вградената звукова карта да се намира в непосредствена близост до електропроводи с висок ампераж. Създаденото от тях електромагнитно поле води до повишени смущения и смущения. Архитектурата на вграденото оборудване е максимално опростена.

Как да изберем звукова карта за компютър?

Съществува голямо разнообразие от хардуер за извеждане на звук, всички от които могат да бъдат разделени на два вида: музикални карти и мултимедия.

Първата група се използва за запис, възпроизвеждане и обработка аудио информация. Това ги прави тясно насочени и такива устройства са предназначени предимно за музиканти. Те могат да бъдат инсталирани вътре в системния модул или свързани към USB конектор. Цената на този тип оборудване е висока.

Мултимедийните звукови карти са подходящи за по-широк кръг потребители. Идеални са както за стерео системи, така и за акустика с пет и седем канала. Кодеците вече са вградени в звуковата карта и не изискват допълнителни настройки; Освен това, в допълнение към кодеците, устройството има собствен процесор, който има благоприятен ефект върху производителността на компютъра.

Основни характеристики

За да изберете звукова карта за вашия компютър, трябва да сте запознати с основните характеристики на устройството. На първо място, основната задача е инсталирана на платката - обработка на цифровия сигнал и създаване на неговия аналогов еквивалент. Това устройство по същество е мозъкът на аудиокартата.

DAC параметри

Как да изберем звукова карта за компютър, какви характеристики трябва да има DAC? DAC с битова дълбочина от 16 бита и максимална честота на семплиране от 48 KHz е почти винаги достатъчен. Последната цифра показва колко често конверторът чете сигнала по време на запис или възпроизвеждане.

Смята се, че този параметър трябва да бъде два пъти по-голям от този, който ще бъде възпроизведен. Според тази теория можем да кажем, че 44,1 KHz е достатъчно за почти всеки запис; това ниво надвишава два пъти прага на честотите, чуваеми от хората. Тестовете обаче показват, че правилото не винаги се спазва, както е написано на хартия, което означава, че има смисъл да изберете устройство с по-висока честота на дискретизация за по-голяма аудио точност.

Маркетингови трикове

Трябва да се каже, че цифрите, написани в рекламните брошури, не винаги са верни, често са силно преувеличени. Например, карта с посочена честота на дискретизация от 98 KHz може да звучи много по-зле от устройство с по-скромни числа. „Как да изберем правилната звукова карта, ако не можете да се доверите на спецификациите?“ - ще попита потребителят. Когато изучавате технологията, обърнете внимание на компанията, която е произвела DAC. Ti-Burr Brown, Wolfson, Texas Instruments се считат за най-добри.

В допълнение към производителя си струва да разберете серийния номер на DAC. Това показва "напредъка" на модела. Тоест, колкото по-голяма е цифрата, толкова по-модерна е разработката. Можете да проверите само кодовото име на чипа на уебсайта на производителя.

Ако има няколко инсталирани на аудио картата, е желателно всички да са еднакви. Често се използва висококачествен DAC за централните канали и евтин за околните канали. Това намалява не само цената на крайното устройство, но и качеството на многоканалния звук.

EAX

Преди да изберете компютърна звукова карта, разберете дали хардуерът поддържа технологията EAX. Също така не забравяйте да проверите коя версия използвате. Днес най-старият е 5.0.

Ако говорим с прости думи,EAX е технология за „аудио позициониране“. Най-близкият аналог е DirectSound3D. Той контролира координатите на аудио източника в триизмерното пространство. IN компютърни игриТази система се използва най-често; с нейна помощ в играта се добавят ефекти, които създават илюзията за разстояние от източника на звук и местоположението му спрямо слушателя (отляво, отдясно, отзад).

Към вече казаното трябва да се добави, че EAX емулира отражения и реверберации. Това дава на потребителя усещане за възможности свят на играта. За отворен свят, тясна стая и празна многоетажна сграда, характерът на един и същ аудиозапис ще бъде различен.

ASIO

ASIO е протокол, използван за предаване на аудио информация с минимални закъснения. Запишете се за специални приложенияе почти невъзможно, ако ASIO не поддържа звуковата карта на компютъра. Как да изберем най-добрия вариант?

За музикантите наличието на тази технология е задължително. Ако компютърът се използва не като звукозаписно студио, а като мултимедиен процесор, ASIO може да се счита за допълнителна функция.

Midi интерфейс

Ако потребителят ще пише договорености, тогава какво трябва да има звукова карта за компютър и как да изберем подходящо устройство? Важна характеристикааудио карти - наличие на midi входове и изходи. Те се използват за свързване на синтезатори и музикални клавиатури.

С помощта на такъв интерфейс към звуковото устройство се подава не аналогов сигнал, а информация за това кой клавиш е натиснат, дали е напълно спуснат и с каква сила и скорост потребителят го е натиснал. Всички данни се прехвърлят в програмата и програмата вече възпроизвежда звука. Освен това възможностите на тези програми са огромни. Можете да използвате такива, които емулират реални инструменти (например пиано, китара, барабани), или можете да създадете своя собствена уникална и различна от всичко останало предварително зададена настройка.

Фантомно захранване

Ако възнамерявате да използвате кондензатор, трябва да знаете, че не всяка звукова карта за компютър може да работи с такова оборудване. Как да изберем правилното устройство? Всичко е просто - попитайте за наличието на фантомно захранване на аудиокартата. Не забравяйте, че динамичните микрофони изискват липсата на този елемент! Фантомното захранване може да ги повреди.

Инструментални и линейни входове

Ако възнамерявате да инсталирате аудио карта в компютъра си за запис на електрическа китара, тя трябва да има инструментален вход (друго име е високоимпедансно).

Нивото му на съпротивление е доста високо (около 1 мегаом), което прави възможно предаването на сигнал от инструмента към компютъра без загуба. Ако свържете китарата към обикновен вход, значителна част от обертоновете и ниски честоти, което ще направи звука тъп. В този случай няма да бъде записан чист, красив звук, а тъп звук със загуба на ниски честоти. Като съединител често се използва голям жак за микрофон.

Line In е необходим за свързване на различни стерео устройства към аудио картата. Обикновено всеки канал използва свой собствен конектор. Няма да можете да свържете китара или микрофон към него; звукът на запис в този случай ще бъде много тих.

Вграден предусилвател

Предусилвателят е друг модул, който може да бъде оборудван с компютърна звукова карта. Как да изберем правилния и кой е по-добър - със или без?

Първо трябва да разберете какво е предусилвател. Амплитудата на сигнала, който преминава от микрофона към входа, е много ниска. За да запишете, трябва да го усилите и след това да стабилизирате силата на звука. Именно тази функция е присвоена на предусилвателя. Не всички аудио карти го имат. Дори ако устройството има вход за микрофон, то може да няма предусилвател. Тогава софтуерът си върши работата. В този случай обаче амплитудата не само на полезния сигнал се увеличава, но и на шума със смущения.

Избор на звукова карта за компютър: необходим ли е предусилвател?

За музиканти или диктори наличието на предусилвател ще бъде добър бонус. Но в този случай имаше муха в мехлема. Качеството на вградените усилватели почти винаги е доста скромно, но цената се повишава значително поради такъв вграден елемент. Трябва да се каже, че винаги можете да добавите допълнително устройство от този тип, така че не трябва да го добавяте към списъка с необходимите.

Заключение

Тъй като е невъзможно да изберете звукова карта без да губите време, ще трябва да се запознаете с голям брой оферти от различни магазини компютърна техника. Разбира се, ако нямате желание да изучавате числа, можете да отидете по друг начин - сравнение. За да направите това, трябва да слушате същия аудио запис на различни устройства. В този случай ще бъде подходящ този, който звучи най-приятно.

Не забравяйте, че аудиокартата е само част от системата за аудио възпроизвеждане. Нуждаете се също от висококачествен усилвател и качествени високоговорители. Без тях всички усилия, насочени към избор на оборудване, ще бъдат напразни.