کارت صدا

کارت صدا
تعریف کارت صدا‏
کارت صدا یکی از عناصر سخت افزاری رایانه‌است که باعث پخش و ضبط صدا می‌گردد. قبل از گسترش ‏کارتهای صدا، صدا در رایانه توسط بلند گوهای داخلی ایجاد میشد. این بلند گوها توان خود را از برد اصلی ‏می گرفتند. استفاده از کارت صدا از اواخر سال ۱۹۸۰ شروع شد. کنند. کارت صوتی همانند کارت گرافیکی بر روی ‏برد اصلی نصب می‌شود و در پشت آن چند فیش برای میکروفن و بلند گو قرار دارد. وظیفه کارت صدا آماده ‏سازی سیگنالها جهت پخش و دریافت سیگنالهای ورودی از میکروفن و آماده کردن آنها برای ذخیره در ‏رایانه‌است. کارت صدا، کارت صوتی نیز نامیده می‌شود و در بسیاری موارد می‌تواند اصواتی با کیفیت ‏بسیار عالی تولید کند. ‏ صوت، یک سیگنال آنالوگ است که به صورت موج پیوسته انتشار می‌یابد. رایانه همواره در حال پردازش ‏سیگنالهای آنالوگ است، زیرا این سیگنالها دائماً در حال تغییرند. در واقع لازم است که سیگنالهای ‏آنالوگ به بیتهای رقمی (دیجیتال) تبدیل شوند. ‏ صوت، یک سیگنال آنالوگ است که به صورت موج پیوسته انتشار می‌یابد. رایانه همواره در حال پردازش ‏سیگنالهای آنالوگ است، زیرا این سیگنالها دائماً در حال تغییرند. در واقع لازم است که سیگنالهای ‏آنالوگ به بیتهای رقمی (دیجیتال) تبدیل شوند. ‏ سیگنالهای دیجیتالی تولید شده مجدداً باید به سیگنالهای آنالوگ تبدیل شوند تا بتوانند به وسیله بلند گو پخش ‏شوند. ‏

شبیه سازی صوتی
صداهای دیجیتال به فضای زیادی بر روی دیسک نیاز دارد. بنابراین به جای ذخیره صدا آن را ایجاد می‌کند. ‏این عملیات شبیه سازی صوتی نام دارد و به روشهای زیر صورت می‌گیرد:
1- FM(مدولاسیون بسامد): این روش به صورت کاملاً مصنوعی صدا را ایجاد می‌کند و برای ساخت آن از ‏دو موج سینوسی استفاده می‌کند. ‏
‏۲- جدول موجی (صدای موجی): این روش کم هزینه و واقعی تر است. در این حالت از تمامی وسایل ‏موسیقی نمونه گیری شده‌است و صدای دیجیتالی تولید شده در یک جدول موج ذخیره شده‌است. در صورتی ‏که یک برنامه به صدایی احتیاج داشته باشد این جدول موج چه در کارت صدا و چه در دیسک، صدای واقعی ‏را به برنامه می‌دهد. فایلهای صوتی با پسوند ‏Wav‏ در ویندوز صداهای واقعی هستند که از جدول موج ‏استفاده می‌کنند. بنابراین آهنگسازان حرفه‌ای ترجیح می‌دهند این گونه کارتهای صدا را استفاده نمایند. این صداها در ‏تراشه‌های رام کارت صوتی ذخیره می‌شوند و در نتیجه بسیاری از تولید کنندگان بزرگ بودن حافظه جدول ‏صوتی را دلیل مرغوب بودن کارت صدا می‌دادند.

‏ 3-MIDI‏(رابط دیجیتالی ادوات موسیقی): این روش برخلاف روش قبلی صدای تولید شده را ضبط نمی‌کند، ‏بلکه اطلاعات صدا مانند کوک، دوام، بلندی و سایر موارد را ضبط می‌کند. این اطلاعات در یک قالب ‏استاندارد در فایل ذخیره می‌شود و یا به یک وسیله موسیقی جهت اجرا ارسال می‌شود. بنابراین یک فایل ‏MIDI‏ مجموعه‌ای از دستور العملها در مورد چگونگی اجرای نت هاست. ‏ نکته: فایلهای ‏MIDI‏ جهت برقراری ویدئو کنفرانسها و پخش فیلم در اینترنت به کار می‌روند.

‏۴- نمونه سازی فیزیکی:این روش نسبتاً جدید است و بسته به نوع ساز شبیه سازی شده‌است. با اینکه دارای ‏صدای خوبی است اما بار زیادی بر پردازنده اصلی وارد می‌سازد. ‏

اجزای تشکیل دهنده کارت صدا ‏
‏ يك پردازنده سيگنال هاي ديجيتال (DSP) كه مسئول انجام اغلب عمليات( محاسبات ) مورد نظر است .
• يك مبدل ديجتيال به آنالوگ (DAC)
• يك مبدل آنالوگ به ديجيتال(ADC) براي صوت ورودي به كامپيوتر
• حافظه ROM يا Flash براي ذخيره سازي داده
• يك اينترفيس دستگاههاي موزيكال ديجيتالي (MIDI) براي اتصال دستگاه هاي موزيك خارجي
• كانكنورهاي لازم براي اتصال به ميكروفن و يا بلندگو
• يك پورت خاص ” بازي” براي اتصال Joystick

اغلب كارت هاي صدا كه امروره استفاده مي گردد از نوع PCI بوده و در يكي از اسلات هاي آزاد برد اصلي نصب مي گردند. كارت هاي صداي قديمي عمدتاً از نوع ISA بودند. اكثر كامپيوتر هاي جديد كارت صدا را بصورت يك تراشه و بر روي برد اصلي دارند. در اين نوع كامپيوترها اسلاتي برروي برد اصلي استفاده نشده وبدين ترتيب يك اسلات صرفه جوئي شده است ! Sound Blaster Pro بعنوان يك استاندارد در دنياي كارت هاي صدا مطرح است .‏

انواع اتصال کارت صدا به رایانه
‏ ‏ ‏-‏Speaker(بلند گو) ‎‏
-‏CD-Playe و میکروفن ضبط صوت (یک منبع ورودی آنالوگ) ‎‏
‏-(یک منبع ورودی دیجیتال) ‏CD-ROM‏ ‏‎-‎‏
‏- یک منبع آنالوگ خروجی نظیر ضبط صوت
‏- یک منبع دیجیتال خروجی

شنیدن صوت
مراحل شنیدن صوت بر خلاف روش تولید صدا است که در زیر شرح داده شده‌است:
‏۱- داده‌های دیجیتال از هارددیسک خوانده می‌شود و سپس در اختیار پردازنده اصلی قرار می‌گیرد.
‏2-DSP پردازنده اصلی داده‌ها را برای موجود بر روی کارت صدا ارسال می‌کند.
‏۳-داده‌های دیجیتال را از حالت فشرده خارج می‌کند. ‏ داده‌های دیجیتال غیر فشرده شدن توسط ‏DSP‏
۴-بلافاصله با مبدل دیجیتال به آنالوگ (‏DAC‏) پردازش و یک ‏سیگنال آنالوگ ایجاد می‌کنند. این سیگنالهای ایجاد شده از طریق هدفن یا بلند گو شنیده خواهد شد. ‏

عملیات کارت صدا ‏
صدا چهارعملیات خاص درارتباط باصداانجام می‌دهد:
‏- ضبط صدا با حالات متفاوت
‏- پخش موزیکهای از قبل ضبط شده مانند: ‏MP۳‎، ‏Wav‏ و یا ‏DVD‏
‏- ترکیب نمودن صداها
‏- پردازش صوتهای موجود‎ ‎

انواع رابط ‏
جهت دریافت و ضبط از طریق کارت صدا لازم است رابطهای زیر وجود داشته باشد:
‏- رابط ورودی: این رابط برای ورود داده‌های صوتی استفاده می‌شود که دارای انواع مختلفی هستند.
‏- رابط خروجی: این رابط جهت ارسال سیگنالها از کارت به وسایل خارج از رایانه به کار می‌رود. یک سر ‏کابل به کارت صوتی و سر دیگر آن به بلندگو و یا هدفون و سیمهای استریو وصل می‌شود.
‏_ رابط صوتی ویژه سی دی: این نوع رابطها جهت ارتباط بین دیسک گردان، سی دی و کارت صوتی ‏می باشد و اگر این ارتباط برقرار نشود دیسکهای سی دی صوتی پخش نمی‌شود و در این حالت صدا تنها از ‏طریق خروجی گوشی(هدفون) شنیده می‌شود.

رابط میدی بازی: اکثر کارتهای صوتی دارای این رابط هستند. این رابط ۱۵ پایه دارد و ‏D‏ شکل است و ‏می‌توان به وسیله آن از ارگهای الکترونیکی، موسیقی را دریافت و به صورت فایل بر روی سی دی ذخیره ‏کرد. ‏

پردازنده کارت صوتی ‏
‏ در کارت صداهای جدید تراشه مخصوصی به نام ‏DSP‏ اضافه شده‌است. که مخفف ‏Digital Signal ‎Processor‏ است. این تراشه رایانه را از انجام پردازش سیگنالهای صدا، پارازیت گیری، فشرده سازی ‏داده‌ها و موارد دیگر معاف می‌دارد.

کارت صوتی دوطرفه هم‌زمان
در این نوع کارت صدا داده‌ها می‌توانند در دو مسیر هم‌زمان جریان داشته باشند. روی کارت صداهای ‏دوطرفه عبارت ‏Full doplisk‏ نوشته می‌شود. بیشتر کارت صداهای جدید دارای این قابلیت هستند. با ‏این کارتها برای مکالمه تلفنی بهتر از طریق رایانه استفاده می‌شود. ‏

حافظه کارت صدا‏
‏ در بیشتر کارت صداهای نوع آیزا حداقل ۲ مگابایت حافظه رم با نام حافظه نمونه سازی وجود دارد. این نوع ‏حافظه جهت حفظ صداهای جدول موج و صداهایی که خود کارت می‌سازد استفاده می‌شود. اما در نوع ‏کارتهای پی سی آی احتیاجی به حافظه نمونه سازی نیست. زیرا پهنای باند در این نوع کارتها بزرگ ‏می باشد و صداها بر روی حافظه اصلی رایانه قرار می‌گیرد. ‏

استریو فونیک یا مونو فونیک ‏
‏ کارتهای مونوفونیک صدا را از یک منبع پخش می‌کنند که به آن مونو یا یک کاناله می‌گویند. در صورتی که ‏کارتهای استریوفونیک به طور هم‌زمان و از دو منبع مختلف پخش می‌شود. بعضی از برنامه‌های کاربردی صدای استریو را پشتیبانی نمی‌کنند. کارتهای استریو گران قیمت تر از ‏مونو است. بیشتر کارتهای صوتی دارای یک ورودی استریو یا دو ورودی مونو هستند. نکته: در بیشتر کارتهای صوتی حداقل ۱۶ بیت لازم است، اما برخی دیگر از ۲۴بیت و بیشتر استفاده ‏می کنند. ‏