Computer Audio Adapters

Deze vertaling is automatisch gegenereerd en is nog niet door iemand gecontroleerd. Spreek je deze taal? Controleer de vertaling.

Auteur: Sam Goldheart

Losse geluidskaarten zijn een uitstervend ras, verdrongen door de alomtegenwoordigheid en hoge kwaliteit van geïntegreerde audio. Van de vele bedrijven die voorheen gespecialiseerd waren in geluidskaarten, behouden alleen Creative Labs, M-AUDIO en Voyetra/Turtle Beach een aanzienlijke aanwezigheid op de detailhandelsmarkt.

Figuur 12-1 M-AUDIO Revolution 5.1 (links) en 7.1 geluidskaarten

Toch is er een plek voor losse geluidskaarten. Gamers gebruiken ze omdat ze functies bieden die niet beschikbaar zijn bij geïntegreerde audio, zoals hardwarematige versnelling van gaming-audiostandaarden zoals EAX, en omdat hun ingebouwde processors de hoofdprocessor van het systeem ontlasten van het verwerken van audiogegevensstromen. Audiofielen gebruiken ze omdat goede geluidskaarten een betere audiokwaliteit bieden dan zelfs de beste geïntegreerde audio. Upgraders gebruiken ze omdat het toevoegen van een goedkope geluidskaart een gemakkelijke manier is om functies toe te voegen, zoals surround sound, die niet worden geleverd door de geïntegreerde audio in sommige oudere moederborden. Figuur 12-1 toont een tweetal M-AUDIO Revolution geluidskaarten, een populaire (en goede) keuze onder zowel gamers als audiofielen.

CREATIVE LABS VERSUS M-AUDIO

De algemene consensus, waar wij ons bij aansluiten, is dat geluidskaarten van Creative Labs uitstekend zijn voor gaming, maar niet de beste geluidskwaliteit hebben. Omgekeerd hebben M-AUDIO geluidskaarten een fantastische geluidskwaliteit, maar is hun gaming-ondersteuning iets minder. Daarom raden we, als je een fanatieke gamer bent, aan om een model van Creative Labs te gebruiken. Als je een audiofiel bent, ga dan voor een M-AUDIO model. Als je zowel een gamer als een audiofiel bent, kies dan een van beide. Je zult van geen van beide teleurgesteld zijn.

De belangrijkste functie van een audio-adapter is het afspelen door een digitale gegevensstroom van de pc te accepteren en deze om te zetten naar een analoog audiosignaal dat kan worden weergegeven op luidsprekers of een koptelefoon. De meeste audio-adapters kunnen ook het omgekeerde doen: een analoog audiosignaal accepteren en omzetten naar een digitale gegevensstroom die op een pc kan worden opgeslagen. Audio-adapters gebruiken de volgende componenten om deze functies te bieden:

Audio-adapters bevatten ten minste één Digitaal-naar-analoog-omzetter (DAC) en één Analoog-naar-digitaal-omzetter (ADC) voor elk van de twee stereokanalen, en ten minste één DAC voor elk extra audiokanaal. (Veel audio-adapters kunnen 5, 6, 7 of 8 kanalen uitvoeren, maar weinig kunnen meer dan tweekanaals stereogeluid opnemen.) Een DAC zet een digitale audiostream om in de analoge audio die wordt afgeleverd aan de Line-out (kabel)aansluiting. Een ADC digitaliseert analoge audio ontvangen van de Line-in of microfoonaansluiting. CD-audiogeluid, over het algemeen de hoogste kwaliteit die door audio-adapters wordt ondersteund, vereist een resolutie van 16-bit. De converters die in geluidskaarten van betere kwaliteit worden gebruikt, ondersteunen meestal een hogere resolutie, doorgaans 18- of 20-bit. Sommige dure kaarten gebruiken een resolutie van 24-bit of hoger voor zowel opname als weergave. De resolutie verschilt soms tussen de DAC en ADC. Een kaart kan bijvoorbeeld een 18-bit DAC en een 20-bit ADC gebruiken. De interne resolutie is vaak hoger dan die ondersteund door de DAC/ADC, doorgaans 24- of 32-bit.

De sample rate generator levert de klok voor de converters onder besturing van de pc. Hoewel niets het gebruik van willekeurige of continu variabele sample rates verhindert, ondersteunen de meeste sample rate generators in plaats daarvan discrete sample rates, die meestal gelijke fracties zijn van 44.100 Hz en 48.000 Hz. Een sample rate generator kan sample rates ondersteunen van 48.000, 44.100, 32.000, 24.000, 22.050, 12.000, 11.025 en 8.000 Hz. Veel audio-adapters ondersteunen verschillende snelheden voor opname versus weergave. Een kaart kan bijvoorbeeld weergavesnelheden van 48.000, 44.100, 22.050, 11.025 en 8.000 Hz ondersteunen, maar alleen opnemen op 44.100 Hz. High-end kaarten kunnen sampling rates ondersteunen tot wel 96 KHz in Dolby Digital 5.1-modus en 192 KHz in stereomodus.

SAMPLING RATE en RESOLUTIE

Sampling is het proces waarbij een continu variërende analoge bron, zoals een audiostream, wordt omgezet naar discrete digitale gegevens. Sampling neemt "snapshots" van de analoge bronstream en digitaliseert deze om het geheel te vertegenwoordigen. Resolutie specificeert de hoeveelheid gegevens die in elke snapshot worden vastgelegd, gespecificeerd in bits, wat ook wel samplegrootte kan worden genoemd. Een grotere samplegrootte legt meer gegevens vast over de audiostream en resulteert in een hogere natuurgetrouwheid. Sampling rate specificeert hoe vaak samples worden vastgelegd en wordt gespecificeerd in hertz (Hz) of kilohertz (KHz). Een snellere sampling rate legt meer gegevens vast en resulteert ook in een hogere natuurgetrouwheid. CD-DA audio wordt in stereo gesampled met een 16-bit resolutie op 44.100 Hz. Sampling voor alleen spraak wordt vaak gedaan met een veel lagere resolutie en sampling rates; een mono 8-bit 8.000 Hz sample resulteert bijvoorbeeld in veel kleinere digitale bestandsgroottes.

De processor (ook wel de geluidsgenerator of synthese-engine genoemd) voert algemene audioverwerkingstaken uit en creëert analoge output van MIDI-input door wavetable-samples te lezen, te interpoleren en te combineren tot de samengestelde audiogolfvorm die door de MIDI-instructies wordt vertegenwoordigd. De meeste geluidskaarten gebruiken een aangepaste digitale signaalprocessor (DSP) zoals de E-mu Systems EMU10K1 of EMU10K2, of de Crystal/Cirrus Logic CS4630 of CS8420. De gebruikte processor bepaalt direct of indirect verschillende belangrijke mogelijkheden van de geluidskaart, inclusief hoeveel MIDI-kanalen, stemmen, hardware-versnelde audiostromen, enzovoort deze ondersteunt. DSP's bieden nuttige aanvullende mogelijkheden in hardware, zoals galm- en choruseffecten, tekst-naar-spraakverwerking en compressie. Omdat een DSP programmeerbaar is, ondersteunen sommige op DSP gebaseerde geluidskaarten gerelateerde functies, zoals faxmodem- of antwoordapparaatfuncties.

WAT IS MIDI?

Er zijn twee soorten geluidsbestanden. Golfvorm-audiobestanden, ook wel simpelweg geluidsbestanden genoemd, slaan daadwerkelijke binaire audiogegevens op die direct kunnen worden afgespeeld. Veelvoorkomende formaten voor golfvorm-audiobestanden zijn .wav, .mp3 en .ogg. MIDI (Musical Instrument Digital Interface) bestanden slaan instructies op die geluidskaarten gebruiken om ter plekke gesynthetiseerde audio te creëren, waarbij wavetable-samples en andere methoden worden gebruikt om muziek te produceren die min of meer natuurlijk klinkt. MIDI-synthese wordt veel gebruikt om muziek, geluidseffecten en andere audio te produceren voor games en andere toepassingen.

Geluidskaarten bieden doorgaans de volgende (kabel)aansluitingen:

Line-out is een stereo-uitgang op lijnniveau (niet-versterkt) die bedoeld is om te worden aangesloten op de line-in van versterkte luidsprekers, koptelefoons, audioapparatuur voor thuisgebruik of een recorder. De meeste geluidskaarten bieden één stereo Line-out (kabel)aansluiting, maar sommige bieden twee mono Line-out (kabel)aansluitingen, aangeduid als links en rechts. Geluidskaarten die vier luidsprekers ondersteunen, hebben meestal twee stereo Line-out (kabel)aansluitingen, één voor zowel voor- als achterluidsprekers. Geluidskaarten die surround sound ondersteunen, kunnen drie of vier Line-out (kabel)aansluitingen bieden om zes of acht luidsprekers te ondersteunen. De standaardkleurcode voor Line-out is limoengroen, hoewel fabrikanten voor deze en andere kleurcodes vaak weinig aandacht besteden aan de exacte tint. Het standaardpictogram dat meestal in de kaartbeugel is gestempeld, bestaat uit drie concentrische cirkelsegmenten (om audiostralen weer te geven) met een naar buiten gerichte pijl in het midden.

Line-in is een stereo-ingang op lijnniveau die bedoeld is om te worden aangesloten op de Line-out van externe analoge audiobronnen zoals een cd-speler of videorecorder. Sommige microfoons kunnen ook op de Line-in worden aangesloten. De standaardkleur is lichtblauw. Het standaardpictogram is hetzelfde als voor Line-out, maar met de punt van de pijl naar het midden gericht.

Microfoonaansluiting, soms aangeduid als Mic, is een mono-ingang die goedkope microfoons ondersteunt voor het opnemen van spraak. De standaardkleur is roze, hoewel rood vaak wordt gebruikt, en het standaardpictogram lijkt op een microfoon.

Advies van Ron Morse

De enige microfoons die direct op een Line-in (kabel)aansluiting moeten worden aangesloten, zijn die met ingebouwde voorversterkers. Over het algemeen geldt: als je microfoon een batterij nodig heeft, sluit deze dan aan op Line-in; zo niet, dan gaat deze naar "mic."

Subwoofer is een mono-uitgang op lijnniveau die bedoeld is om te worden aangesloten op een actieve subwoofer, die ook wel een LFE (Low-Frequency Emitter) kan worden genoemd. De standaardkleur is oranje.

Sony-Philips Digital InterFace (S/PDIF) is een RCA-coaxiale of optische (kabel)aansluiting die een directe digitale verbinding biedt tussen de geluidskaart en een extern apparaat met een S/PDIF-(kabel)aansluiting. S/PDIF is een standaardfunctie op de meeste high-end geluidskaarten en kan een optie zijn op mid-range geluidskaarten. Sommige geluidskaarten hebben zowel S/PDIF-ingangs- als uitgangspoorten, maar andere hebben alleen een S/PDIF-uitgang. Vanwege de beperkte ruimte op de uitbreidingsbeugel van de geluidskaart, zijn S/PDIF-poorten vaak aanwezig als een header-connector op de geluidskaart, die een verlengkabel gebruikt naar een extra beugel waar de S/PDIF-(kabel)aansluitingen zich bevinden. Sommige geluidskaarten gebruiken een eigen (kabel)aansluiting die de geluidskaart verbindt met een externe kop, die vaak S/PDIF-(kabel)aansluiting(en), Line-in (kabel)aansluiting(en) en MIDI-(kabel)aansluiting(en) bevat.

Figuur 12-2 toont de audio-(kabel)aansluitingen op een M-AUDIO Revolution 7.1, die typerend zijn voor een premium geluidskaart. Van links naar rechts zijn een coaxiale S/PDIF-(kabel)aansluiting, microfoonaansluiting en Line-in, gevolgd door vier Line-out (kabel)aansluitingen om de acht luidsprekers aan te sluiten die door deze kaart worden ondersteund.