Что делает звуковая карта в компьютере. Лучшая бюджетная звуковая карта

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.

Всякому человеку для работы нужен инструмент. Так уж получилось, что разумным человек начал называться именно с момента применения инструмента для какого-либо вида деятельности (формулировка хромает, но в целом это так). Собственно, любой музыкант, будучи человеком разумным, должен уметь хотя бы в какой-нибудь степени владеть музыкальным инструментом. Однако в рамках данной статьи речь пойдёт не о музыкальном инструменте в привычном понимании (гитара, фортепиано, треугольник…), а об инструменте, который в дальнейшем необходим для обработки звукового сигнала. Речь пойдёт об звуковом интерфейсе.

- Блажко Сергей Владимирович , мастер техники и технологии в направлении информатика и вычислительная техника.

Теоретическая основа

Оговоримся сразу, звуковой интерфейс, аудио интерфейс, звуковая карта – в рамках изложения являются контекстуальными синонимами. В общем, звуковая карта – это некое подмножество звукового интерфейса. С точки зрения системного анализа, интерфейс – это нечто , предназначенное для взаимодействия двух и более систем. В нашем случае, системы могут быть примерно такими:

1. звукозаписывающее устройство (микрофон) – система обработки (компьютер);
2. система обработки (компьютер) – звуковоспроизводящее устройство (колонки, наушники);
3. гибриды 1 и 2.

Формально, всё что необходимо простому человеку от звукового интерфейса – это снять данные с устройства записи и отдать их компьютеру или наоборот, забрать данные из компьютера, отправив их на устройство воспроизведения. Во время прохождения сигнала через звуковой интерфейс производится специальное преобразование сигнала для того, чтобы принимающая сторона смогла в дальнейшем этот сигнал обработать. Устройство воспроизведения (конечное) так или иначе воспроизводит аналоговый или синусовый сигнал, который выражается в виде звуковой или упругой волны. Современный компьютер работает с цифровой информацией, то есть информацией, которая закодирована в виде последовательности нулей и единиц (говоря более точным языком, в виде сигналов дискретных полос аналоговых уровней). Таким образом, на звуковой интерфейс накладывается обязательство по преобразованию аналогового сигнала в цифровой и/или наоборот, что собственно и является ядром звукового интерфейса: цифро-аналоговый и аналогово-цифровой преобразователь (ЦАП и АЦП или DAC и ADC соответственно), а также обвязка в виде аппаратного кодека, всевозможных фильтров и пр.
Современные ПК, ноутбуки, планшеты, смартфоны и пр., как правило, уже имеют встроенную звуковую карту, что позволяет записывать и воспроизводить звуки, при наличии устройств записи и воспроизведения.

Тут-то и возникает один из самых часто задаваемых вопросов:

можно ли использовать встроенную звуковую карту для звукозаписи и/или обработки звука?

Ответ на этот вопрос весьма неоднозначен.

Как работает звуковая карта

Разберемся, что же происходит с сигналом, который проходит через звуковую карту. Для начала, попробуем понять, как же цифровой сигнал преобразуется в аналоговый. Как сказано ранее, для подобного рода преобразования используется ЦАП. Не будем вдаваться в дебри аппаратной начинки, рассматривая различные технологии и элементную базу, просто обозначим «на пальцах», что же происходит в «железе».

Итак, у нас имеется некая цифровая последовательность, которая представляет собой звуковой сигнал для вывода на устройство.

111111000011001 001100101010100 1111110011001010 00000110100001 011101100110110001

0000000100011 00010101111100101 00010010110011101 1111111101110011 11001110010010

Здесь цветами помечены закодированные маленькие кусочки звука. Одна секунда звука может быть закодирована различным количеством таких кусочков, число этих кусочков определяется частотой дискретизации, то есть, если частота дискретизации составляет 44.1 кГц – то одна секунда звука будет разделена на 44100 таких кусочков. Количество нулей и единиц в одном кусочке определяется глубиной дискретизации или квантованием, или, попросту, разрядностью.

Теперь, чтобы представить, как работает ЦАП, вспомним школьный курс геометрии. Представим, что время – это ось X, уровень – это Y. На оси Х отмечаем количество отрезков, которое будет соответствовать частоте дискретизации, на оси У – 2 n отрезков которое будет обозначать количество уровней дискретизации, после чего, постепенно отмечаем точки, которым будут соответствовать конкретные звуковые уровни.

Стоит отметить, что реально, кодирование по указанному выше принципу будет иметь вид ломаной (оранжевый график), однако во время преобразования применяется т.н. аппроксимация к синусоиде, или попросту приближение сигнала к виду синусоиды, что приведет к сглаживанию уровней (голубой график).

Примерно так будет выглядеть аналоговый сигнал, который получается в результате декодирования цифрового. Стоит отметить, что аналогово-цифровое преобразование производится с точностью до наоборот: каждые 1/частота_дискретизации секунд снимается уровень сигнала и кодируется исходя их глубины дискретизации.

Итак, как работают ЦАП и АЦП разобрались (более-менее), теперь стоит рассмотреть какие параметры влияют на конечный сигнал.

Основные параметры звуковой карты

В ходе рассмотрения работы преобразователей мы познакомились с двумя основными параметрами, это частота и глубина дискретизации, рассмотрим их подробнее.
Частота дискретизации – это, грубо, количество временных отрезков на которые делится 1 секунда звука. Почему же для звукачей так важно иметь звуковую карту, которая способна работать на частоте выше чем 40 кГц. Это связано с т.н. теоремой Котельникова (да-да, опять математика).Если тривиально, то, согласно этой теореме, при идеальных условиях, аналоговый сигнал может быть восстановлен из дискретного (цифрового) сколь угодно точно, если частота дискретизации больше чем 2 частотных диапазона этого самого аналогового сигнала. То есть, если мы работаем со звуком, который слышит человек (~20 Гц – 20кГц) то частота дискретизации будет (20 000 – 20)х2 ~ 40 000 Гц, отсюда и де-факто стандарт 44.1 кГц, это частота дискретизации чтобы наиболее точно закодировать сигнал плюс еще чуть-чуть (это, конечно же, утрированно, поскольку этот стандарт задан компанией Sony и причины гораздо более прозаичны). Однако, как было сказано ранее, это в идеальных условиях. Под идеальными условиями понимается следующее: сигнал должен быть бесконечно протяжённым по времени и не иметь сингулярностей в виде нуля спектральной мощности или пиковых всплесков большой амплитуды. Само собой разумеется, что типичный звуковой аналоговый сигнал не подходит под идеальные условия, ввиду того, что этот сигнал конечен по времени и имеет всплески и уходы в «ноль» (грубо говоря, имеет временные разрывы).

Глубина дискретизации или разрядность – это количество степеней числа 2 определяющее на сколько интервалов будет делиться амплитуда сигнала. Человек, ввиду несовершенства своего звукового аппарата, как правило, ощущает комфорт в восприятии при разрядности сигнала не менее 10 бит, то есть 1024 уровней, дальнейшее увеличение разрядности человек вряд ли как-то ощутит, чего нельзя сказать о технике.

Как видно из вышесказанного, при преобразовании сигнала звуковая карта идёт на определённые «уступки».

Всё это приводит к тому, что результирующий сигнал не будет в точности повторять исходный.

Проблемы при выборе звуковой карты

Итак, инженер по звуку или музыкант (выберите своё) купил компьютер с новенькой ОС, крутым процессором, большим объёмом оперативной памяти со встроенной в материнскую плату звуковой картой которая распиарена производителем, имеет выходы для обеспечения 5.1 звуковой системы, ЦАП-АЦП имеет частоту дискретизации 48 кГц (это уже не 44.1 кГц!), 24 битную разрядность и прочее-прочее… На радостях инженер устанавливает ПО для звукозаписи и обнаруживает, что данная звуковая карта не может одновременно «снимать» звук, накладывать эффекты и тут же мгновенно воспроизводить. Звук пусть и получается весьма качественным, однако между моментом, когда инструмент воспроизведет ноту, компьютер обработает сигнал и воспроизведет пройдет определенное время или, говоря по-простому возникает лаг. Странно, ведь консультант из эльдорадо так хвалил этот компьютер, распинался про звуковую карточку и вообще… а тут… эх. С горя, инженер, идёт обратно в магазин, отдаёт купленный компьютер, доплачивает еще баснословную сумму, чтобы взамен возвращённого купить компьютер с ещё более мощным процессором, бо́льшим объёмом оперативной памяти, звуковой карточкой на 96 (!!!) кГц и 24 бит и… в итоге то же самое.

На самом деле, типовые компьютеры с типовыми встроенными звуковыми картами и стоковыми драйверами к ним, изначально не предназначены для того, чтобы в режиме, приближённом к реальному времени обрабатывать звук и воспроизводить его, то есть не предназначены для VST-RTAS обработки. Дело тут нисколько не в «базовой» начинке в виде процессор-оперативная память-жёсткий диск, каждый из этих компонентов способен на такой режим работы, проблема в том, что данная звуковая карта, порой, просто не «умеет» работать в режиме реального времени.
При работе любого компьютерного устройства ввиду разности в скоростях работы возникают т.н. задержки. Это выражается в ожидании процессором набора данных, которые необходимы для обработки. Помимо этого, при разработке как операционной системы, так и драйверов, а также прикладного ПО, программисты прибегают к т.н. созданию т.н. программных абстракций, это когда каждый вышестоящий слой программного кода «скрывает» всю сложность нижестоящего уровня, предоставляя на своём уровне лишь простейшие интерфейсы. Иногда таких уровней абстракций набирается десятки тысяч. Такой подход упрощает процесс разработки, но увеличивает время прохождения данных от источника к получателю и наоборот.

На самом деле, лаги могут возникать не только у встроенных звуковых карт, но и тех, которые подключаются через USB, WireFire (земля ему пухом), PCI и пр.

Чтобы избежать подобного рода лагов, разработчики используют обходные пути, которые позволяют избавиться от ненужных абстракций и программных преобразований. Одним из таких решений является всеми любимый ASIO для ОС Widows, JACK (не путать с разъёмом) – для Linux, CoreAudio и AudioUnit – для OSX. Стоит отметить, что у OSX и Linux всё отлично и без «костылей» как у Windows. Тем не менее, не каждое устройство способно работать с необходимой скоростью и требуемой точностью.
Допустим, что наш инженер/музыкант относится к разряду Кулибиных и смог настроить JACK/CoreAudio или заставить работать свою звуковую карту с ASIO-драйвером фирмы «народный промысел».
В лучшем случае, таким образом наш мастер уменьшил лаг с пол секунды до почти приемлемых 100 мсек. Проблема последних миллисекунд кроется ко всему прочему и во внутренней передаче сигнала. При прохождении сигнала от источника через интерфейс USB или PCI к центральному процессору, сигнал курирует южный мост, который собственно и занимается тем, что работает с большей частью периферии и непосредственно подчиняется центральному процессору. Тем не менее, центральный процессор – персонаж важный и занятой, поэтому у него не всегда найдётся время вот-прямо-сейчас обрабатывать звук, поэтому нашему мастеру придётся или смириться с тем, что эти 100 мсек могут «скакать» на ± 50 мсек если не больше. Решением данной проблемы может быть покупка звуковой карты с собственной микросхемой для обработки данных или DSP (Digital Signal Processor).

Как правило, большая часть всех «внешних» звуковых карт (т.н. игровых звуковых карт) имеет подобного рода сопроцессор, однако он весьма негибок для работы и предназначен по сути для «улучшайзинга» воспроизводимого звука. Звуковые карты, которые изначально предназначены для обработки звука имеют более адекватный сопроцессор, или, в граничном варианте, такой сопроцессор продаётся отдельно. Преимуществом использования сопроцессора является тот факт, что в случае его применения, специальное программное обеспечение будет обрабатывать сигнал, практически не используя центральный процессор. Недостатком такого подхода может служить цена, а также «заточка» оборудования для работы со специальным программным обеспечением.
Отдельно, хотелось бы отметить интерфейс сопряжения звуковой карты и компьютера. Требования тут достаточно приемлемые: для достаточно высокой скорости обработки будет достаточно таких интерфейсов как USB 2.0, PCI. Звуковой сигнал на самом деле не является сколь-либо большим объёмом данных, как, например, видеосигнал, поэтому требования минимальные. Однако добавлю ложку дёгтя: протокол USB не гарантирует 100% доставку информации от отправителя получателю.
С первой проблемой определились – большие задержки при использовании стандартных драйверов или большая цена за использование звуковой карты с адекватной задержкой.
Ранее мы определились, что добиться идеальной передачи аналогового сигнала не такая уж и простая задача. В добавок к этому, стоит упомянуть шумы и погрешности, которые возникают в процессе снятия/преобразования/передачи сигнала как данных, поскольку, если вспомнить физику, любой измерительный прибор обладает своей погрешностью, а любой алгоритм своей точностью.

Данная шутка очень показательна ввиду того, что на работу звуковой карты также влияет излучение расположенной рядом аппаратуры, вплоть до ультразвука, издаваемого центральным процессором во время работы. Ко всему прочему стоит добавить искажения в характеристику записываемого/воспроизводимого сигнала которые зависят от конечного устройства (микрофона, звукоснимателя, динамиков, наушников и пр.). Зачастую для маркетинга производители различных звуковых устройств сознательно увеличивают возможную частоту снимаемого/воспроизводимого сигнала, от чего у человека, который учил биологию и физику в школе возникает вполне осознанный вопрос «а зачем, если человек не слышит вне диапазона 20-20кГц?». Как говорится, в каждой правде есть доля правды. Действительно, очень многие производители лишь на бумаге обозначают более качественные характеристики у своего оборудования. Тем не менее, если всё-же производитель действительно сделал устройство, которое способно снять/воспроизвести сигнал в чуть большем диапазоне частот, о покупке данного оборудования стоит хоть ненадолго, но задуматься.
Дело вот в чем. Все прекрасно помнят, что такое АЧХ, красивые графики с неровностями и прочим. При снятии звука (рассмотрим только этот вариант), микрофон соответствующим образом его искажает, что характеризуется неровностями его АЧ-характеристики в пределах того диапазона, который он «слышит».

Таким образом, имея микрофон, который способен снять сигнал в стандартных пределах (20-20к) мы получим искажения лишь на этом диапазоне. Как правило, искажения подчиняются нормальному распределению (вспоминаем теорию вероятностей), с небольшими вкраплениями случайных погрешностей. Что будет, если мы при прочих равных условиях расширим диапазон снимаемого сигнала? Если следовать логике – то «шапка» (график плотности вероятности) растянется в сторону увеличения диапазона, тем самым сместив искажения за пределы интересующего нас слышимого диапазона.

На практике, всё зависит от разработчика оборудования и следует очень тщательно это проверять. Тем не менее, факт остаётся фактом.

Если вернуться к нашему железу, то, к сожалению, не всё так радужно. Аналогично заявлениям разработчиков микрофонов и динамиков, производитель звуковых карт также часто привирают относительно режимов работы своих устройств. Иногда для конкретной звуковой карты можно видеть, что она работает в режиме 96к/24бит, хотя на деле это всё те же 48к/16бит. Тут дело может обстоять в том, что в пределах драйвера звук действительно может быть закодирован с указанными параметрами, хотя реально звуковая карта (ЦАП-АЦП) не могут выдать необходимые характеристики и просто отбрасывают старшие разряды у глубины дискретизации и пропуская часть частот у частоты дискретизации. Этим в своё время очень часто грешили простейшие встроенные звуковые карты. И хотя, как мы выяснили для человеческого слуха вполне достаточно таких параметров как 40к/10бит, для обработки звука этого будет маловато из-за вносимых искажений в процессе обработки звука. То есть, если инженер или музыкант снял звук при помощи среднего микрофона или звуковой карты, то в дальнейшем с использованием даже лучших программ и железа будет очень проблематично вычистить весь шум и погрешности, которые были внесены на этапе записи. К счастью производители полупрофессионального или профессионального звукового оборудования подобным не грешат.

Последняя проблема заключается в том, что встроенные звуковые карты попросту не имеют достаточного числа необходимых разъёмов для подключения необходимых устройств. По факту, даже джентельменский набор в виде наушников, и пары мониторов будет попросту некуда подключить, а уж о таких изысках как выходы с фантомным питанием и отдельными регуляторами для каждого из каналов и вовсе придётся забыть.

Итого : первое что нужно определить для дальнейшего выбора типа звуковой карты – это то, чем мастер будет заниматься. Вполне вероятно, что для черновой обработки, когда нет нужды записывать в высоком качестве или для имитации «ушей» конечного слушателя может быть достаточно встроенной или внешней, но относительно дешевой звуковой карты. Также это может пригодиться для начинающих музыкантов, если им не лень разбираться с уменьшением задержек при real-time обработке. Для мастеров, которые занимаются исключительно офлайн обработкой, следует не заморачиваться в уменьшении задержек и акцентировать внимание на устройства, которые будут реально выдавать положенные им герцы и биты. Для этого не обязательно покупать сверх дорогую звуковую карту, в самом дешевом варианте может подойти более-менее адекватная «игровая» звуковая. НО, акцентирую внимание на том, что драйвера для таких звуковых карт пытаются улучшить звучание определенным образом, что недопустимо, поскольку для обработки необходимо получить звук как можно более чистый и сбалансированный с минимальным вкраплением драйверного «улучшайзинга».

Однако, если Вам, как мастеру, необходимо устройство, которое будет отвечать требованиям по качеству записываемого-воспроизводимого сигнала, а также по скорости обработки этого сигнала – тут придётся или доплатить, получив аппарат надлежащего качества или выбрать 2 чем можно пожертвовать: высокое качество, низкая цена, высокая скорость.

Прим. Ред.: Если вы музыкант, и не хотите разбираться во всех сложностях современной обработки — заказывайте сведение и мастеринг в нашей студии, и мы сделаем все необходимое, чтобы Вы получили качественный материал! ->

Вам понадобится

• - акустическая система;
• - компьютер;
• - установленный проигрыватель;
• - обновленные версии драйверов звуковой карты;
• - несколько звуковых файлов для воспроизведения.

Инструкция

Подсоедините к зеленому разъему звуковой карты наушники или другую акустическую систему. Проверьте, появится ли в этом случае звук. Обратите внимание, что на звуковую карту при этом должны быть установлены драйвера, также должны быть установлены кодеки для воспроизведения различных форматов аудио и видеофайлов.

Если проблема не устранилась, откройте «Мой компьютер», щелкните правой кнопкой мыши на свободном от ярлыков пространстве, выберите пункт «Свойства», далее – вкладку «Оборудование». Откройте диспетчер устройств.

Убедитесь, что ваша звуковая карта числится в оборудовании в списке «Звуковые, и игровые устройства». Если нужная позиция там имеется, щелкните по её значку правой кнопкой мыши, в «Свойствах» выберите вкладку «Общие». В окне состояния должно значиться «Устройство работает нормально». Если там написано обратное, то вам следует выполнить следующие действия.

Обновите драйвер устройства. Для этого в «Диспетчере устройств» по значку звуковой карты нажмите правой кнопкой мыши, выберите пункт «Обновить устройство». Далее в появившемся окне разрешите мастеру обновления доступ в интернет. Также эту процедуру можно выполнить, если у вас имеются обновленные версии драйверов на жестком диске или съемном носителе. В этом случае выберите установку из указанного места и укажите путь к нужной папке.

Проверьте правильность технической установки устройства. Для этого отключите компьютер от источника питания, откройте его крышку и убедитесь, что звуковая карта плотно вставлена в соответствующий разъем. Учтите, что этот пункт актуален только в том случае, если у вас внешняя звуковая карта , т.е. она установлена на компьютере отдельной платой.

Если ваша звуковая карта не выполнена отдельным устройством, убедитесь в том, что драйвера материнской платы установлены корректно.

Обратите внимание

Звук в колонках должен быть включен. Также проверьте состояние звуковой карты, нажав дважды левой кнопкой мыши по значку на панели быстрого доступа.

Полезный совет

Для проверки используйте несколько типов файлов, лучше всего для этого подходят аудиозаписи с расширением.wav, поскольку для их воспроизведения не требуется специальных кодеков.

Источники:

• как работают звуковые карты

Звуковая карта – это та часть вашего персонального компьютера, без которой не получится послушать музыку, посмотреть фильм да и многое другое, что требует сопровождения. Эта деталь может быть встроенной, т.е. идет в комплекте с материнской платой (интегрирована в нее) или же отдельным элементом, который требует подключения.

Инструкция

Активируйте встроенную звуковую карту . Эта операция требуется в том случае, когда данный элемент интегрирован в материнскую плату. Чтобы активировать его, зайдите в Bios. Для этого включите компьютер и зажмите клавишу delete. Перед вами появится синий экран со списком, сформированным в два столбца. Выберите пункт, отвечающий за настройку интегрированных элементов. Как правило, он называется Integrated Peripherals. Найдите его во вкладке Advanxed. Выполнив это действие, вы попадете в меню, где указан перечень всех устройств, которые установлены в материнской плате. Среди всего этого списка найдите пункт Onboard Audio Controller, отвечающий за подключение звуковой карты. Если в параметрах данное устройство отключено (Disabled), измените текущее состояние на «Включено» (Enabled).

Осмотрите ваш системный блок, предварительно открутив фиксирующие винты и сняв крышку. Если интегрированное , необходимо приобрести отдельную плату и установить ее в соответствующее гнездо на материнской плате.

Приобретите звуковую карту . Это можно сделать в любом компьютерном магазине. Снимите металлическую заглушку на задней панели системного блока, чтобы беспрепятственно вставить звуковую карту в нужное гнездо. При установке не применяйте слишком большие физические усилия, чтобы не повредить плату. Завершив подключение, закройте системный блок, подключите к звуковой карте спикеры и приступите к настройке. Для этого запустите систему и установите соответствующее программное обеспечение для данного элемента, которое должно непременно идти в комплекте. Если данное ПО по каким-то причинам не подходит или конфликтует с вашей операционной системой, скачайте необходимые драйвера в интернете на сайте производителя звуковой карты.

Полезный совет

При установке звуковой карты проявляйте максимум аккуратности и минимум физической силы, чтобы не повредить устройство.

Назначение звуковой ы раскрывается в самом ее названии. Она предназначена для работы со звуком: преобразования из цифрового формата в аналоговый (воспроизведение) и из аналогового в цифровой (запись).

Понятие «звуковая карта» сегодня прочно вошло во все словари и используется даже людьми, не обладающими большими познаниями в компьютерной области. Поэтому стоит внести ясность и разобрать более детально назначение этого небольшого устройства.

Назначение звуковой карты

Присутствие звуковой карты является обязательным условием для создания звука и его дальнейшего воспроизведения подключенными к компьютеру колонками. Можно привести ее функций с функциями видеокарты, которая создает изображение и обеспечивает его последующий вывод на монитор. Только в случае со звуковой картой создаваемым объектом будет являться звук. Среди огромного разнообразия существующих звуковых карт существуют и отдельные классы, отличающиеся по некоторым признакам.

Первая внешняя звуковая плата поступила в продажу в 1986 году. Она была проста по устройству и позволяла воспроизводить монофонический цифровой звук.

Виды звуковых карт

Основным отличием, разделяющим карты, является применяемый способ установки. По этому параметру они делятся на карты, которые встраиваются в саму материнскую плату, и на карты, выполняющие свои функции как отдельное устройство.

Материнская плата представляет собой сложную многослойную печатную плату. Она является основой построения персонального компьютера.

Звуковые же карты профессионального уровня будут необходимыми профессиональным музыкантам и другим связанным с миром музыки людям. Такие карты имеют множество дополнительных возможностей и обеспечивают настройку под индивидуальные предпочтения пользователя. В продаваемый комплект такой карты, как правило, входит пульт управления. Могут они комплектоваться и другими полезными опциями.

Для основной же массы населения вполне подойдет более

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.