Placa de sunet

Vocea din calculatorul tău care te anunţă când ai primit un nou e-mail este făcută posibilă cu ajutorul plăcii de sunet. De dinaintea apariţii plăcii de sunet, calculatoarele personale erau limitate la beep-uri dintr-un mic difuzor de pe placa de bază. Spre sfârşitul anilor ’80, plăcile de sunet au început să lucreze în calculatorul multimedia şi au dus jocurile pe calculator la un nivel total diferit.
În 1989, Creative Labs a introdus placa de sunet Creative Labs SoundBlaster®. De atunci, multe alte companii au introdus plăci de sunet, iar Creative a continuat să perfecţioneze plăcile Sound Blaster.
Anatomia unei plăci de Sunet
O placă de sunet conţine:
• Un procesor de semnal digital (DSP) care controlează computaţiile
• Un convertor digital-analog (ADC) pentru audio ce intră în calculator
• Memorie read-only (ROM) sau memorie Flash pentru stocare de date
• Interfaţă pentru instrumente muzicale digitale (MIDI) pentru conectarea echipamentelor muzicale externe (pentru majoritatea plăcilor, game portul este folosit de asemenea pentru conectarea unui adaptor MIDI extern)
• Jack-uri pentru conectarea difuzoarelor şi microfonului, la fel şi alte intrări şi ieşiri
• Un game port pentru conectarea a unui joystick sau gamepad
Plăcile de sunet curente deobicei se instalează în slot-ul PCI, pe când altele mai vechi şi ieftine se instalează pe bus-ul ISA. Multe din calculatoarele din ziua de azi incorporează placa de sunet ca un chipset direct pe placa de bază. Aceasta lasă un slot liber pentru alte periferice. SoundBlaster Pro este considerată factorul standard pentru plăcile de sunet. Aproape toate plăcile de sunet de pe piaţă în ziua de azi includ cel puţin compatibilitate cu SoundBlaster Pro.


Deseori, diferite mărci de plăci de sunet de la producători diferiţi folosesc acelaşi chipset. Chipset-ul de bază vine de la un producător de chipset-uri. Producătorul de plăci de sunet adaugă diferite funcţiuni şi programe pentru a putea diferenţia produsele lor.

Plăcile de sunet pot fi conectate la:
• căşti
• difuzoare cu amplificator
• o sursă de intrare analogică
 microfon
 radio
 deck cu casetă
 CD player
• o sursă de intrare digitală
 casetă audio digitală (DAT)
 CD-ROM
• o sursă de ieşire analogică – deck cu casetă
• o sursa de ieşire digitală
 DAT
 CD inscriptibil (CD-R)
Câteva din plăcile de sunet foarte performante oferă ieşiri pentru 4 difuzoare şi o interfaţă de ieşire digitală printr-o mufă. Pentru audiofili, există o nouă generaţie de plăci de sunet digitale. O placă de sunet digitală este practic pentru aplicaţii care au nevoie de sunet digital, cum ar CD-R şi DAT. Rămânând digital fără conversie de la sau către analog ajută să prevină ceea ce este numit „pierdere generaţională”. Plăcile de sunet digitale au intrări şi ieşiri digitale, pentru a putea transfera date de pe DAT, DVD sau CD direct pe hard disk-ul din calculator.

În mod normal, o placă de sunet poate sa facă 4 lucruri cu sunet:
• să reproducă muzică înregistrată, (de pe CD-uri sau fişiere audio, cum sunt wav sau MP3), de la jocuri sau de pe DVD-uri
• să înregistreze audio în diferite formate media de pe diferite surse externe (microfon sau deck de casetă)
• să sintetizeze sunete
• să proceseze sunete existente
DAC (controler audio digital) şi ADC-ul (convertor analog-digital) aduc modul pentru transmiterea în şi în afara plăcii de sunet în timp ce DSP-ul (procesor de sunet digital) supraveghează procesul. DSP-ul se mai ocupă şi oricare altă alteraţie a sunetului, cum ar fi ecoul sau sunetul 3D. Din cauză că DSP-ul se concentrează la procesarea sunet-ului, procesorul principal al calculatorului se poate ocupa cu alte treburi.
Plăcile de sunet vechi foloseau sintetizator FM pentru a crea sunete. Sintetizatorul FM ia tonuri de frecvenţe variate şi le combină pentru a crea o aproximaţie a unui anumit sunet, cum ar fi cel a unei trompete. În timp ce sintetizatorul FM s-a dezvoltat până la punctul în care sună foarte realist, el nu se compară cu sintetizatorul wavetable. Sintetizatorul wavetable funcţionează prin înregistrarea unei mici părţi din sunetul instrumentului actual. Această parte este cântată în continuu pentru a suna exact ca instrumentul înregistrat cu o acurateţe incredibilă. Sintetizatorul wavetable a devenit noul standard pentru majoritatea plăcilor de sunet, dar unele mărci ieftine încă mai folosesc sintetizatorul FM. Puţine plăci de sunet le includ pe ambele.
Plăcile de sunet foarte sofisticate au un suport mai mare pentru instrumente MIDI. Folosind un program de muzică, un instrument echipat cu MIDI poate fi ataşat la placa de sunet pentru a-ţi permite să vezi pe ecran notele muzicale a melodiei tale.

Producerea Sunetului
Să zicem ca vorbeşti în microfonul calculatorului tău. Placa de sunet creează un fişier audio în format wav din intrarea de date din microfon. Procesul de transformare a acelui sunet într-un fişier ce va fi înregistrat pe calculator este:
1. Placa de sunet primeşte în continuu, sunet analog (în formă unor valuri) din jack-ul de intrare de microfon. Semnalele analogice primite variază şi în amplitudine şi în frecvenţă.
2. Software-ul din calculator selectează care intrări vor fi folosite, depinzând dacă sunetul este mixat cu un CD din CD-ROM.
3. Semnalul analog în formă de “val” mixat este procesat în timp-real de un convertor analog- digital (ADC), creând o ieşire binară (digitală) de 0-uri şi 1-uri.
4. Ieşirea digitală de la ADC trece în DSP. DSP-ul este programat de o serie de instrucţiuni stocate într-un alt chip de pe placa de sunet. Una din instrucţiunile DSP-ului este sa compreseze informaţia digitală pentru a păstră spaţiu liber. DSP-ul mai lasă şi procesorului calculatorului să lucreze alte informaţii în timp ce acesta lucrează.
5. Ieşirea din DSP este transmisă în bus-ul de date al calculatorului prin modul de conectare a plăcii de sunet.
6. Informaţia digitală este procesată de procesorul calculatorului şi trimis către controlerul hard-disk-ului. Apoi este trimis pe hard-disk ca un fişier wav înregistrat.
Pentru a asculta un fişier wav înregistrat, procesul este pur şi simplu inversat:
1. Informaţia digitală este citită de pe hard disk şi trimisă către procesorul central.
2. Procesorul central trimite apoi informaţia către DSP-ul de pe placa de sunet.
3. DSP-ul decompresează informaţia digitală.
4. Informaţia digitală decompresată din DSP este procesată în timp real de către circuitul convertorului digital-analog (DAC), creând un semnal analog pe care îl auzi în căşti sau în difuzoare, depinzând de ce este conectat în jack-ul de ieşire a plăcii de sunet.