Anatomia unei placi de Sunet, Producerea Sunetului

Cum functioneaza o placa de sunet.

Vocea din calculatorul tau care te anunta cand ai primit un nou e-mail  este facuta posibila cu ajutorul placii de sunet. De dinaintea aparitii placii de sunet, calculatoarele personale erau limitate la beep-uri dintr-un mic difuzor de pe placa de baza. Spre sfarsitul anilor 80, placile de sunet au inceput sa lucreze in calculatorul multimedia si au dus jocurile pe calculator la un nivel total diferit.

In 1989, Creative Labs a introdus placa de sunet Creative Labs SoundBlaster®. De atunci, multe alte companii au introdus placi de sunet, iar Creative a continuat sa perfectioneze placile Sound Blaster.

Anatomia unei placi de Sunet

O placa de sunet contine:

• Un procesor de semnal digital (DSP) care controleaza computatiile 
• Un convertor digital-analog (ADC) pentru audio ce intra in calculator
• Memorie read-only (ROM) sau memorie Flash pentru stocare de date
• Interfata pentru instrumente muzicale digitale (MIDI) pentru conectarea echipamentelor muzicale externe (pentru majoritatea placilor, game portul este folosit de asemenea pentru conectarea unui adaptor MIDI extern)
• Jack-uri pentru conectarea difuzoarelor si microfonului, la fel si alte intrari si iesiri
• Un game port pentru conectarea a unui joystick sau gamepad

Placile de sunet curente deobicei se instaleaza in slot-ul PCI, pe cand altele mai vechi si ieftine se instaleaza pe bus-ul ISA. Multe din calculatoarele din ziua de azi incorporeaza placa de sunet ca un chipset direct pe placa de baza. Aceasta lasa un slot liber pentru alte periferice. SoundBlaster Pro este considerata factorul standard pentru placile de sunet. Aproape toate placile de sunet de pe piata in ziua de azi includ cel putin compatibilitate cu SoundBlaster Pro.

Deseori, diferite marci de placi de sunet de la producatori diferiti folosesc acelasi chipset. Chipset-ul de baza vine de la un producator de chipset-uri. Producatorul de placi de sunet adauga diferite functiuni si programe pentru a putea diferentia produsele lor.

Placile de sunet pot fi conectate la:

• casti
• difuzoare cu amplificator
• o sursa de intrare analogica
• microfon
• radio
• deck cu caseta
• CD player
• o sursa de intrare digitala
• caseta audio digitala (DAT)
• CD-ROM
• o sursa de iesire analogica - deck cu caseta
• o sursa de iesire digitala
• DAT
• CD inscriptibil (CD-R)

Cateva din placile de sunet foarte performante ofera iesiri pentru 4 difuzoare si o interfata de iesire digitala printr-o mufa. Pentru audiofili, exista o noua generatie de placi de sunet digitale. O placa de sunet digitala este practic pentru aplicatii care au nevoie de sunet digital, cum ar CD-R si DAT. Ramanand digital fara conversie de la sau catre analog ajuta sa previna ceea ce este numit "pierdere generationala". Placile de sunet digitale au intrari si iesiri digitale, pentru a putea transfera date de pe DAT, DVD sau CD direct pe hard disk-ul din calculator.

In mod normal, o placa de sunet poate sa faca 4 lucruri cu sunet:

• sa reproduca muzica inregistrata, (de pe CD-uri sau fisiere audio, cum sunt wav sau MP3), de la jocuri sau de pe DVD-uri
• sa inregistreze audio in diferite formate media de pe diferite surse externe (microfon sau deck de caseta)
• sa sintetizeze sunete
• sa proceseze sunete existente

DAC (controler audio digital) si ADC-ul (convertor analog-digital) aduc modul pentru transmiterea in si in afara placii de sunet in timp ce DSP-ul (procesor de sunet digital) supravegheaza procesul. DSP-ul se mai ocupa si oricare alta alteratie a sunetului, cum ar fi ecoul sau sunetul 3D. Din cauza ca DSP-ul se concentreaza la procesarea sunet-ului, procesorul principal al calculatorului se poate ocupa cu alte treburi.

Placile de sunet vechi foloseau sintetizator FM pentru a crea sunete. Sintetizatorul FM ia tonuri de frecvente variate si le combina pentru a crea o aproximatie a unui anumit sunet, cum ar fi cel a unei trompete. In timp ce sintetizatorul FM s-a dezvoltat pana la punctul in care suna foarte realist, el nu se compara cu sintetizatorul wavetable. Sintetizatorul wavetable functioneaza prin inregistrarea unei mici parti din sunetul instrumentului actual. Aceasta parte este cantata in continuu pentru a suna exact ca instrumentul inregistrat cu o acuratete incredibila. Sintetizatorul wavetable a devenit noul standard pentru majoritatea placilor de sunet, dar unele marci ieftine inca mai folosesc sintetizatorul FM. Putine placi de sunet le includ pe ambele.

Placile de sunet foarte sofisticate au un suport mai mare pentru instrumente MIDI. Folosind un program de muzica, un instrument echipat cu MIDI poate fi atasat la placa de sunet pentru a-ti permite sa vezi pe ecran notele muzicale a melodiei tale.

Producerea Sunetului

Sa zicem ca vorbesti in microfonul calculatorului tau. Placa de sunet creeaza un fisier audio in format wav din intrarea de date din microfon. Procesul de transformare a acelui sunet intr-un fisier ce va fi inregistrat pe calculator este:

1. Placa de sunet primeste in continuu, sunet analog (in forma unor valuri) din jack-ul de intrare de microfon. Semnalele analogice primite variaza si in amplitudine si in frecventa.
2. Software-ul din calculator selecteaza care intrari vor fi folosite, depinzand daca sunetul este mixat cu un CD din CD-ROM.
3. Semnalul analog in forma de "val"  mixat este procesat in timp-real de un convertor analog- digital (ADC), creand o iesire binara (digitala) de 0-uri si 1-uri.
4. Iesirea digitala de la ADC trece in DSP. DSP-ul este programat de o serie de instructiuni stocate intr-un alt chip de pe placa de sunet. Una din instructiunile DSP-ului este sa compreseze informatia digitala pentru a pastra spatiu liber. DSP-ul mai lasa si procesorului calculatorului sa lucreze alte informatii in timp ce acesta lucreaza.
5. Iesirea din DSP este transmisa in bus-ul de date al calculatorului prin modul de conectare a placii de sunet.
6. Informatia digitala este procesata de procesorul calculatorului si trimis catre controlerul hard-disk-ului. Apoi este trimis pe hard-disk ca un fisier wav inregistrat.

Pentru a asculta un fisier wav inregistrat, procesul este pur si simplu inversat:

1. Informatia digitala este citita de pe hard disk si trimisa catre procesorul central.
2. Procesorul central trimite apoi informatia catre DSP-ul de pe placa de sunet.
3. DSP-ul decompreseaza informatia digitala.
4. Informatia digitala decompresata din DSP este procesata in timp real de catre circuitul convertorului digital-analog (DAC), creand un semnal analog pe care il auzi in casti sau in difuzoare, depinzand de ce este conectat in jack-ul de iesire a placii de sunet.