Глава 6. Аудиосистема PC. Звуковая карта

Даже первые PC существенно отличались от калькуляторов и больших ЭВМ тем, что они могли издавать звуки с помощью маленького динамика, установленного в их корпусе. И хотя акустические возможности PC были более чем скромными, уже на заре компьютерной эры появились музыкальные редакторы, с помощью которых можно было создать "звуковой файл" для подключения к той или иной программе.

С появлением в 1989 г. звуковой карты перед пользователями открылись новые возможности PC. И дело даже не в том, что на порядок улучшилось качество звука. Появилась новая (звуковая) подсистема PC (далее система PC) - комплекс программно-аппаратных средств, предназначенный для следующих целей:

• записи звуковых сигналов, поступающих от внешних источников, например, микрофона или магнитофона. В процессе записи входные аналоговые звуковые сигналы преобразуются в цифровые и далее могут быть сохранены на винчестере PC;
• воспроизведения записанных ранее звуковых данных с помощью внешней акустической системы или головных телефонов (наушников);

Примечание

При воспроизведении звуковой сигнал считывается с винчестера (или другого носителя информации), преобразуется из цифрового в аналоговый и направляется к акустической системе.

• микширования (смешивания) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников;

Примечание

При этом в каждом звуковом канале осуществляется управление уровнем сигнала. Кроме того, регулируется уровень суммарного сигнала (Muster Volume). Отметим, что звуковые сигналы могут подаваться на микшер как в аналоговой, так и в цифровой форме.

• одновременной записи и воспроизведения звуковых сигналов (режим работы звуковой системы, в котором каналы записи и воспроизведения задействованы параллельно, называется Full Duplex);
• обработки звуковых сигналов: редактирования, объединения или разделения фрагментов сигнала, фильтрации, изменения его уровня и т. п.;
• управления панорамой стереофонического звукового сигнала (кажущимся расположением источников звука) и уровнем сигнала в каждом канале при записи и воспроизведении;
• обработки звукового сигнала в соответствии с алгоритмами объемного (трехмерного - 3D Sound) звучания, что позволяет получить объемное звуковое поле даже при использовании обычной стереофонической акустической системы;
• генерирования с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов (мелодичных и ударных), а также человеческой речи и любых других звуков;
• управления работой внешних электронных музыкальных инструментов (ЭМИ) через специальный интерфейс MIDI (Musical Instrument Digital Interface);
• воспроизведения звуковых компакт-дисков;
• выполнения таких операций, как управление PC и ввод текста с помощью микрофона (для этого пока необходимо специальное программное обеспечение).

Звуковая система PC выполняется в виде самостоятельных звуковых карт, устанавливаемых в слот материнской платы, либо может быть интегрирована на материнскую плату или карту расширения другой подсистемы PC. Отдельные функциональные модули звуковой системы могут выполняться в виде дочерних плат, устанавливаемых в соответствующие разъемы звуковой карты. Дочерняя плата обычно расширяет базовые возможности звуковой системы.

В классическую звуковую систему входят:

• модуль записи и воспроизведения звука;
• модуль синтезатора;
• модуль интерфейсов;
• модуль микшера;
• акустическая система.

Первые четыре модуля, как правило, устанавливаются на звуковой карте. В зависимости от ее класса некоторые из них могут отсутствовать. Так, например, существуют звуковые карты без модуля синтезатора или модуля записи/воспроизведения цифрового звука. Каждый из модулей может выполняться в виде отдельной микросхемы или входить в состав многофункциональной микросхемы. Таким образом, Chipset звуковой системы может содержать как несколько, так и одну микросхему.

Понятие звуковая система мы ввели, учитывая перспективы развития PC. Дело в том, что смыл термина "звуковая карта" в традиционном понимании в настоящее время теряет смысл. Это связано с различным конструктивным исполнением звуковой системы PC. Возможно, вы уже встречали материнские платы с установленным на них Chipset для обработки звука. В ближайшем будущем появятся звуковые системы принципиально новой архитектуры, основанные на использовании интерфейса AC-link. и так называемых надстроечных плат (Riser Card - ризер-карт).

Однако это дело будущего. Назначение и функции модулей современной звуковой системы (независимо от ее конструктивного исполнения) не меняются. Поэтому будем использовать традиционное название звуковой системы PC - звуковая карта. Причем термины "звуковая система PC" и "звуковая карта" будем считать синонимами.