Co to jest karta dźwiękowa i jak to działa?

Większość z nas uważa dźwięk za rzecz oczywistą. W końcu kupując komputer lub laptop, ma on wbudowany głośnik lub łatwo dostępną wtyczkę audio.

Ale kiedyś tak nie było. Komputery mogły wydawać tylko jeden dźwięk — pisk. Chociaż można było zmienić jego wysokość i długość, nie było to szczególnie realistyczne.

Aby więc odtworzyć dźwięki tak, jak je słyszymy, producenci stworzyli karty dźwiękowe. Oto jak działa karta dźwiękowa i czy potrzebujesz jej do swojego komputera.

Podstawy

Dźwięk jest z natury sygnałem analogowym — powstaje poprzez wibracje. Cząsteczki powietrza otaczające obiekt wibrują z nim. Gdy te cząsteczki powietrza poruszają się, uderzają w inne cząsteczki powietrza, rozprowadzając w ten sposób dźwięk.

Słyszymy dźwięk, gdy te wibrujące cząsteczki powietrza stykają się z naszymi bębenkami. Nasze bębenki przekazują wibracje do ucha wewnętrznego. Tam nasze nerwy przekształcają wibracje w impulsy elektryczne, abyśmy mogli słyszeć muzykę.

Z drugiej strony komputery rozmawiają cyfrowo. Przekazują sygnały elektryczne w 1s i 0s. Są to w zasadzie tylko sygnały włączania i wyłączania. Nie przekładają się na dźwięk, więc muszą zostać przekonwertowane z sygnałów cyfrowych na analogowe.

Tutaj wkracza karta dźwiękowa. Komputer wysyła dane na kartę, które następnie przetwarza i konwertuje na wyjście analogowe.

Jak działają karty dźwiękowe

Większość kart dźwiękowych składa się z czterech głównych elementów:

• Przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC)
• Przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC)
• Interfejs PCIe
• Połączenia wejściowe i wyjściowe

Niektóre karty używają układu kodera/dekodera, zwanego KODEK, który wykonuje zarówno funkcje DAC, jak i ADC.

Gdy komputer odtwarza dźwięk, wysyła sygnał do karty dźwiękowej przez interfejs PCIe. Sygnał ten przechodzi przez DAC, zanim zostanie wypompowany z połączenia wyjściowego.

Nagrywanie dźwięku na komputerze przebiega zgodnie z tym samym procesem, ale w odwrotnej kolejności. Twoja karta dźwiękowa odbiera sygnały przez połączenie wejściowe. Następnie jest konwertowany na jedynki i zera przez ADC. Następnie karta wysyła sygnał przez PCIe do procesora w celu przetworzenia.

Ponadto inne karty dźwiękowe mają cyfrowy procesor sygnału (DSP) i wzmacniacz. DSP to mikroprocesor zaprojektowany specjalnie do przetwarzania dźwięku. Zapewnia moc przetwarzania wymaganą przez DAC/ADC/KODEK do konwersji sygnałów. Jeśli twoja karta dźwiękowa nie ma DSP, używa twojego procesora do tej konwersji.

Z drugiej strony wzmacniacz lub wzmacniacz służy do wzmocnienia sygnału wyjściowego. Jeśli konwertowany sygnał jest słaby, wzmacniacz wykorzystuje energię elektryczną do zwiększenia amplitudy. Zwiększa to głośność wyjściową dźwięku.

Czy potrzebujesz karty dźwiękowej?

Szczerze mówiąc, większość użytkowników nie potrzebuje niezależnej karty dźwiękowej. W latach 80. i 90. komputery wymagały osobnej karty dźwiękowej. Dzieje się tak, ponieważ procesory nie były wtedy wystarczająco wydajne, aby przetwarzać dźwięk.

Ale wraz z postępem technologii procesory zyskały wystarczającą moc, aby nie potrzebować już kart dźwiękowych. Dlatego większość gotowych komputerów i laptopów nie ma oddzielnej karty dźwiękowej.

Wbudowana karta dźwiękowa w większości komputerów jest wystarczająca do zapewnienia wysokiej jakości dźwięku. Ale jeśli pracujesz z dźwiękiem zawodowo lub masz kino domowe z dźwiękiem przestrzennym 7.1, prawdopodobnie go potrzebujesz.

Niektórzy gracze używają również kart dźwiękowych, aby poprawić swoją wydajność. Dzieje się tak, ponieważ niektóre z tych kart używają wirtualizacja dźwięku przestrzennego. Ta technologia przekształca dźwięk 3D w wyjście stereo dla zestawów słuchawkowych. Gracze mogą następnie użyć wskazówek dźwiękowych, aby znaleźć pozycję wroga.

Związane z: Jak cieszyć się dźwiękiem przestrzennym za pomocą Windows Sonic na słuchawki?

Czego szukać w karcie dźwiękowej

Jeśli chcesz uzyskać najlepsze wrażenia dźwiękowe, najlepszym rozwiązaniem jest karta dźwiękowa. Ale przy tak wielu dostępnych opcjach, czego powinieneś szukać?

1. Obrazowanie przestrzenne 3D

Ta funkcja umożliwia konwersję efektów 3D na wyjście stereo. Podczas gdy gracze odnoszą na tym największe korzyści, dodaje to również immersji zarówno w audio, jak i wideo.

Jeśli Twoja karta dźwiękowa obsługuje obrazowanie przestrzenne 3D, może przetwarzać dźwięk z filmów, aby poczuć się jak w centrum akcji. Może również dodać efekty do Twojej muzyki i sprawić, że poczujesz się tak, jakbyś słuchał w sali koncertowej.

2. Technologia dźwięku przestrzennego

Jeśli masz system kina domowego 5.1, potrzebujesz karty dźwiękowej, która to obsługuje. Te systemy dźwiękowe wykorzystują pięć głośników (lub więcej) i subwoofer, aby zapewnić wciągający dźwięk.

Jeśli Twoja karta dźwiękowa nie obsługuje technologii dźwięku przestrzennego, nie będziesz w stanie w pełni wykorzystać możliwości kina domowego. Ale jeśli twoja karta dźwiękowa obsługuje dźwięk przestrzenny, najprawdopodobniej będzie również obsługiwała obrazowanie przestrzenne 3D.

3. Obsługa S/PDIF

Większość zestawów kina domowego ma połączenie S/PDIF. S/PDIF to skrót od Sony/Phillips Digital Interconnect Format. Został zaprojektowany głównie przez Sony i Phillips do przesyłania nieskompresowanego dźwięku o wysokiej wierności.

Jeśli chcesz z tego skorzystać, Twoja karta dźwiękowa musi mieć port S/PDIF do podłączenia kina domowego.

4. Porty MIDI

Jeśli jesteś muzykiem i chcesz nagrywać swoje instrumenty na komputerze, potrzebujesz portu MIDI. MIDI nie tylko nagrywają dźwięk; mogą również nagrywać konkretne instrukcje muzyczne.

Na przykład oprogramowanie MIDI będzie zawierać notację, wysokość, głośność, vibrato, panoramowanie, tempo i inne podczas nagrywania muzyki przez port MIDI. Ułatwia to muzykom zmianę aspektów ich muzyki w locie.

Karty dźwiękowe a przetworniki cyfrowo-analogowe

Jak wyjaśniono wcześniej, przetworniki cyfrowo-analogowe są niezbędne do działania każdej karty dźwiękowej. Ale jeśli spojrzysz na dzisiejszy rynek, możesz również znaleźć zewnętrzne przetworniki cyfrowo-analogowe dostępne do zakupu.

Przetworniki cyfrowo-analogowe to zasadniczo zewnętrzne karty dźwiękowe bez wbudowanego procesora. Zostały zaprojektowane przede wszystkim do prostej konwersji sygnału cyfrowego na analogowy.

Ponieważ nie ma wbudowanego procesora, przetworniki cyfrowo-analogowe generalnie nie wymagają sterownika. Są również wszechstronne. Możesz podłączyć je do komputera, smartfona lub głośników za pomocą opcji połączenia, takich jak USB lub Bluetooth.

Z drugiej strony karty dźwiękowe to zwykle karty wbudowane, które wymagają gniazda PCIe. Oznacza to, że można je zainstalować tylko na samodzielnym procesorze. Nie możesz zainstalować karty dźwiękowej na swoim laptopie, chyba że masz do niej zewnętrzną obudowę.

Jedną istotną przewagą karty dźwiękowej nad przetwornikiem cyfrowo-analogowym jest to, że może przetwarzać dźwięk. Oznacza to, że możesz użyć karty dźwiękowej, aby dodać efekty do dźwięku, takie jak ustawienia cyfrowego korektora.

Czy jesteś audiofilem?

Większość audiofilów zgadza się, że karta dźwiękowa jest niezbędna do uzyskania najlepszego dźwięku z komputera. Ale jeśli nie masz nieograniczonego budżetu, powinieneś znaleźć najlepszą równowagę między ceną a jakością dźwięku. Ze względu na prawo malejących zwrotów, najdroższa karta dźwiękowa nie zaoferuje najlepszego efektu dla Twoich uszu.

7 najlepszych korektorów dźwięku systemu Windows 10 dla lepszego dźwięku

Chcesz dostosować dźwięk systemu Windows do swoich upodobań? Oto najlepsze korektory dźwięku systemu Windows 10, które właśnie to robią.

Czytaj dalej

O autorze

Rozwiń, aby przeczytać całą historię