2. Технология звуковых карт

Этот раздел даёт очень беглый обзор звуковой компьютерной технологии, для того, чтобы помочь вам понять концепции, используемые далее в документе. Вы должны прочитать книгу о цифровом звуке или цифровой обработке сигналов для получения более детальной информации.

Звук это аналоговое свойство; он может принимать любое значение в бесконечном ряду. Компьютеры являются цифровыми; Они предпочитают работать с дискретными величинами. Звуковые карты используют устройство, известное как Аналогово-Цифровой Преобразователь (A/D или ADC или АЦП) для преобразования напряжений соответствующих звуковым волнам в численные значения, которые могут быть сохранены в памяти. Подобным образом Цифровой-Аналоговый Преобразователь (D/A или DAC или ЦАП) преобразует числовые значения обратно в аналоговое напряжение, которое, в свою очередь, может управлять динамиком, производя звук.

Процесс аналогово-цифрового преобразования, известный как дискретизация, производит некоторую ошибку. Два фактора являются ключевыми в определении, как хорошо дискретный сигнал представляет оригинал. Скорость дискретизации -- это количество дискретизаций делаемых в единицу времени (обычно измеряется в дискретизациях в секунду или Герцах). Низкая скорость дискретизации будет производить менее точное представление аналогового сигнала. Размер дискретизации -- это диапазон значений используемых для представления каждого дискрета, обычно измеряется в битах. Больший размер дискрета -- будет производить более точный оцифрованный сигнал.

В большинстве звуковых карт используют 8 или 16-битные дискреты при скорости дискретизации от 4000 до 44000 дискретизаций в секунду. Дискретизация может быть одноканальной (моно) или двухканальной (стерео).

FM синтез это старая технология для создания звука. Он основан на объединении различных волновых форм (например синусоидальной, треугольной, квадратной). FM синтез проще для реализации на оборудовании с ЦАП, но более трудный в программах и менее гибкий. Много звуковых картах обеспечивают FM синтез для обратной совместимости с устаревшими картами и программным обеспечением. Обычно обеспечиваются некоторые независимые генераторы звука или голоса (voices).

Волновой (Wavetable) синтез объединяет гибкость ЦАП с многоканальными способностями FM синтеза. В этой схеме оцифрованные голоса могут быть загружены в выделенную память и затем проиграны, объединены и изменены с маленькой загрузкой процессора. Все современные звуковые карты поддерживают волновой синтез.

Большинство звуковых карт обеспечивают возможность смешивания (mixing), объединения сигналов с разных источников и контролировать уровни увеличения (gain).

MIDI стандарт(stands) для Цифрового Интерфейса Музыкальных Инструментов (Musical Instrument Digital Interface), и это стандартный протокол оборудования и программного обеспечения для возможности соединения(обмена информацией) музыкальных инструментов друг с другом. События, посылаемые сквозь шину MIDI, могут также сохранятся в MIDI-файлах для последующего редактирования и воспроизведения. Много звуковых карт обеспечивают MIDI-интерфейс. Но всё равно не могут воспроизводить MIDI-файлы, используя встроенные возможности звуковой карты.

MOD-файлы являются общим форматом для компьютерного звука. Кроме информации о проигрываемых музыкальных нотах, файлы содержат оцифрованные данные для инструментов (или голосов). MOD-файлы изначально появились на компьютерах Amiga, но могут быть проиграны на других системах, включая Linux, с помощью соответствующего программного обеспечения.