کارت صدا Sound Card چيست؟

کارت صدا Sound Card
کارت صدا یکی از عناصر سخت افزاری رایانه است که باعث پخش و ضبط صدا می گردد. قبل از گسترش کارت های صدا، صدا در رایانه توسط بلند گوهای داخلی ایجاد می شد. این بلند گوها توان خود را از برد اصلی می گرفتند.
استفاده از کارت صدا از اواخر سال ۱۹۸۰ شروع شد. در حال حاضر شرکت های متعددی تولیدات خود را در این زمینه به بازار عرضه می کنند. کارت صوتی همانند کارت گرافیکی بر روی برد اصلی نصب می شود و در پشت آن چند فیش برای میکروفن و بلند گو قرار دارد. وظیفه کارت صدا آماده سازی سیگنال ها جهت پخش و دریافت سیگنال های ورودی از میکروفن و آماده کردن آنها برای ذخیره در رایانه است.
کارت صدا، کارت صوتی نیز نامیده می شود و در بسیاری موارد می تواند اصواتی با کیفیت بسیار عالی تولید کند.
صوت، یک سیگنال آنالوگ است که به صورت موج پیوسته انتشار می یابد. رایانه همواره در حال پردازش سیگنال های آنالوگ است، زیرا این سیگنال ها دائماً در حال تغییرند. در واقع لازم است که سیگنال های آنالوگ به بیت های رقمی (دیجیتال) تبدیل شوند. این عمل توسط وسیله ای به نام Analog to Digital Convertor ADC)) صورت می گیرد.
سیگنال های دیجیتالی تولید شده مجدداً باید به سیگنال های آنالوگ تبدیل شوند تا بتوانند به وسیله بلند گو پخش شوند. این عمل توسط سخت افزار دیگری به نام DACصورت می گیرد.


صداهای دیجیتال به فضای زیادی بر روی دیسک نیاز دارد. بنابراین به جای ذخیره صدا آن را ایجاد می کند. این عملیات شبیه سازی صوتی نام دارد و به روش های زیر صورت می گیرد:
FM -1(مدولاسیون بسامد): این روش به صورت کاملاً مصنوعی صدا را ایجاد می کند و برای ساخت آن از دو موج سینوسی استفاده می کند.
۲- جدول موجی (صدای موجی): این روش کم هزینه و واقعی تر است. در این حالت از تمامی وسایل موسیقی نمونه گیری شده است و صدای دیجیتالی تولید شده در یک جدول موج ذخیره شده است. 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 می دهد. فایل های صوتی با پسوند Wav در ویندوز صداهای واقعی هستند که از جدول موج استفاده می کنند.
بنابراین آهنگسازان حرفه ای ترجیح می دهند این گونه کارت های صدا را استفاده نمایند. این صداها در تراشه های رام کارت صوتی ذخیره می شوند و در نتیجه بسیاری از تولید کنندگان بزرگ بودن حافظه جدول صوتی را دلیل مرغوب بودن کارت صدا می دادند.
۳- ) MIDIرابط دیجیتالی ادوات موسیقی): این روش برخلاف روش قبلی صدای تولید شده را ضبط نمی کند، بلکه اطلاعات صدا مانند کوک، دوام، بلندی و سایر موارد را ضبط می کند. این اطلاعات در یک قالب استاندارد در فایل ذخیره می شود و یا به یک وسیله موسیقی جهت اجرا ارسال می شود. بنابراین یک فایل MIDI مجموعه ای از دستور العمل ها در مورد چگونگی اجرای نت هاست.

نکته: فایل های MIDI جهت برقراری ویدئو کنفرانس ها و پخش فیلم در اینترنت به کار می روند.
۴- نمونه سازی فیزیکی:این روش نسبتاً جدید است و بسته به نوع ساز شبیه سازی شده است. با اینکه دارای صدای خوبی است اما بار زیادی بر پردازنده اصلی وارد می سازد.
اجزای تشکیل دهنده کارت صدا
- پردازنده سیگنال های دیجیتال که عملیات مورد نظر را انجام می دهند.
- مبدل آنالوگ به دیجیتال (ACD) برای صوت ورودی به رایانه
- مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC)
- حافظه ROM یا فلش جهت ذخیره سازی اطلاعات
- اینترفیش دستگاه های موزیکال دیجیتالی (MIDI) جهت اتصال دستگاه های موزیک خارجی
- کانکتورهای لازم جهت اتصال به میکروفن یا بلند گو
- پورت مخصوص بازی برای اتصال Joystick
کارت های صوتی قدیمی عمدتاً از نوع ISA بوده اند، اما کارت صداهای امروزی از نوع PCI هستند که بر روی برد اصلی نصب می گردند.
بیشتر مادربردها در حال حاضر کارت صدا را به صورت یک تراشه بر روی برد اصلی دارند.
انواع اتصال کارت صدا به رایانه
- بلند گو (Speaker)
- یک منبع ورودی آنالوگ (میکروفن ضبط صوت و CD-Player)
- یک منبع ورودی دیجیتال نظیر CD-ROM
- یک منبع آنالوگ خروجی نظیر ضبط صوت
- یک منبع دیجیتال خروجی

شنیدن صوت
مراحل شنیدن صوت بر خلاف روش تولید صدا می باشد که در زیر شرح داده شده است:
۱- داده های دیجیتال از هارددیسک خوانده می شود و سپس در اختیار پردازنده اصلی قرار می گیرد.
۲- پردازنده اصلی داده ها را برای DSP موجود بر روی کارت صدا ارسال می کند.
3- DSP داده های دیجیتال را از حالت فشرده خارج می کند.
۴- داده های دیجیتال غیر فشرده شدن توسط DSP بلافاصله با مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) پردازش و یک سیگنال آنالوگ ایجاد می کنند. این سیگنال های ایجاد شده از طریق هدفن یا بلند گو شنیده خواهد شد.

عملیات کارت صدا

کارت صدا چهار عملیات خاص در ارتباط با صدا انجام می دهد:
- ضبط صدا با حالات متفاوت
- پخش موزیک های از قبل ضبط شده مانند: MP3، Wav و یا DVD
- ترکیب نمودن صداها
- پردازش صوت های موجود

تولید کنندگان کارت صدا
شرکت های مختلفی کارت صدا را می سازند. مهم ترین این سازنده ها عبارتنداز شرکت های:
Creative-S3- Trident Yamaha- Ensoniq- Cirrus Logic- ِِِDiamond- ESS- Opti 931- Opti 933- 3DJ- 3DX-Genius- Asound
در هنگام خرید کارت صدا به چه نکاتی باید توجه کرد؟
به دلیل این که مادربردهای جدید دارای کارت صدا به صورت سرخود می باشند، بنابر این دیگر نیازی نیست که کارت صدا را به صورت جداگانه خریداری نمود. جز در مواردی که برای کارهای حرفه ای از کارت صدا استفاده می شود.
دو نوع استاندارد اختصاصی برای کارت های صدا وجود دارد. (استاندارد Adlih و Sound Blaster) اغلب کارتهای صوتی با Sound Blaster سازگاری دارند. با توجه به این که کارت صوتی نباید با این استاندارد به راه انداز خاصی نیاز داشته باشد.
به غیر از استانداردهای ذکر شده، استانداردهای دیگری هم وجود دارند. اکثر برنامه های کاربردی صوتی برای محصولاتی نوشته می شوند که عمومیت دارند. برای همین بیشتر سازندگان، کارت های صوتی خود را تحت این دو استاندارد می سازند.
نکته: بیشتر بازی های تحت داس ازکارت های صوتی با استانداردهای ساوند بلاستر، ساوند بلاستر ۱۶ و ساوند بلاستر پرو استفاده می کنند.
در حال حاضر بیشتر سی دی رام ها دارای فیش ورودی هدفون یا بلند گو هستند. بدین ترتیب می توان از صداهای آن ها استفاده کرد.
اما در صورتی که صدای بهتری می خواهید می توانید ازکارت صدا استفاده نمایید.

انواع رابط ها
جهت دریافت و ضبط از طریق کارت صدا لازم است رابط های زیر وجود داشته باشد:
- رابط ورودی: این رابط برای ورود داده های صوتی استفاده می شود که دارای انواع مختلفی می باشند.
- رابط خروجی: این رابط جهت ارسال سیگنال ها از کارت به وسایل خارج از رایانه به کار می رود. یک سر کابل به کارت صوتی و سر دیگر آن به بلندگو و یا هدفون و سیم های استریو وصل می شود.
_ رابط صوتی ویژه سی دی: این نوع رابط ها جهت ارتباط بین دیسک گردان، سی دی و کارت صوتی می باشد و اگر این ارتباط برقرار نشود دیسک های سی دی صوتی پخش نمی شود و در این حالت صدا تنها از طریق خروجی گوشی(هدفون) شنیده می شود.
رابط میدی بازی: اکثر کارت های صوتی دارای این رابط می باشند. این رابط ۱۵ پایه دارد و D شکل است و می توان به وسیله آن از ارگ های 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 شده است. که مخفف Digital Signal Processor می باشد. این تراشه رایانه را از انجام پردازش سیگنال های صدا، پارازیت گیری، فشرده سازی داده ها و موارد دیگر معاف می دارد.

کارت صوتی دوطرفه همزمان
در این نوع کارت صدا داده ها می توانند در دو مسیر همزمان جریان داشته باشند. روی کارت صداهای دوطرفه عبارت Full doplisk نوشته می شود. بیشتر کارت صداهای جدید دارای این قابلیت می باشند. با این کارت ها برای مکالمه تلفنی بهتر از طریق رایانه استفاده می شود.

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 می سازد استفاده می شود. اما در نوع کارت های پی سی آی احتیاجی به حافظه نمونه سازی نیست. زیرا پهنای باند در این نوع کارت ها بزرگ می باشد و صداها بر روی حافظه اصلی رایانه قرار می گیرد.

استریو فونیک یا مونو فونیک
کارت های مونوفونیک صدا را از یک منبع پخش می کنند که به آن مونو یا یک کاناله می گویند. در صورتی که کارت های استریوفونیک به طور همزمان و از دو منبع مختلف پخش می شود.
بعضی از برنامه های کاربردی صدای استریو را پشتیبانی نمی کنند. کارت های استریو گران قیمت تر از مونو می باشد. بیشتر کارت های صوتی دارای یک ورودی استریو یا دو ورودی مونو هستند.
نکته: در بیشتر کارت های صوتی حداقل ۱۶ بیت لازم است، اما برخی دیگر از ۲۴بیت و بیشتر استفاده می کنند.

صدای سه بعدی
برای استفاده از صدای سه بعدی لازم است از کارت صدا و یا بلندگوی مخصوص و نیز برنامه ای که جلوه های صوتی صدای سه بعدی را مورد پشتیبانی قرار دهد، استفاده نمود.

عیب یابی کارت صدا
- اگر پس از نصب یک کارت صدای جدید در بعضی برنامه ها دچار مشکل صدا شوید، باید تنظیم های برنامه ها را از نو تعیین کنید. لازم است بعضی برنامه ها را دوباره نصب نمود تا با کارت جدید کار کند.
- اگر در بعضی برنامه ها صدا وجود دارد ولی هماهنگ با اعمال روی صفحه نیست لازم است برنامه های دیگر را ببندید تا برنامه در حال اجرا بتواند بر همه منابع دسترسی پیدا کند.
- گاهی اوقات صدای خش خش و یا وزوز از بلندگو پخش می شود دلیل آن مزاحمت کارت های جانبی دیگر می باشد. در این صورت لازم است جای شکاف کارت صوتی را عوض کرد. اگر باز هم اشکال رفع نشد باید کابل های برق نزدیک به کارت صوتی را از آن دور کرد.
- اگر صدایی از بلندگوهای رایانه به گوش نمی رسد اعمال زیر را انجام دهید:
* محل اتصال بلندگو به منبع تغذیه چک کنید.
* پیچ تنظیم بلندی صدا را تنظیم نمایید.
* سیم اتصال بلندگو به کارت را چک کنید.
* صدا را در برنامه های نصاب بررسی نمایید.
* برنامه راه انداز کارت صوتی را دوباره نصب کنید.