کارت صدا چیست و چگونه کار می‌کند؟

خیلی از ما توجه زیادی به صدای کامپیوترمان نداریم. به هر حال وقتی یک کامپیوتر یا لپ تاپ می‌خریم، یک اسپیکر یا فیش صوتی آماده در آن وجود دارد.

اما قبلاً شرایط این طور نبود. کامپیوترها تنها قادر به تولید یک صدا بودند – صدای بوق. گرچه امکان تغییر لحن و طول این صدا وجود داشت، اما خیلی واقع گرایانه نبود.

در نتیجه شرکت‌ها شروع به تولید کارت صدا کردند. در این مطلب به شما خواهیم گفت که کارت صدا چگونه کار می‌کند و آیا شما برای کامپیوترتان نیاز به کارت صدا دارید یا خیر.

اصول کلی

صدا در اصل یک نوع سیگنال آنالودگ است – که از طریق ارتعاش ایجاد می‌شود. مولکول‌های هوای اطراف شی همراه آن شروع به لرزش می‌کنند. با حرکت این مولکول‌های هوا، آنها به سایر مولکول‌ها برخورد می‌کنند و به این ترتیب صدا پخش می‌شود.

ما وقتی صدا را می‌شنویم که مولکوهای هوا با پرده گوش ما تماس پیدا می‌کنند. سپس این پرده ارتعاش را به گوش داخلی هدایت می‌کند و در آنجا عصب‌های ما ارتعاش را به پالس‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند تا آن را بشنویم.

اما برقراری ارتباط توسط کامپیوترها به صورت دیجیتال انجام می‌شود. آنها سیگنال‌های الکتریکی را به صورت صفر و یک مخابره می‌کنند که در واقع یکسری سیگنال روشن و خاموش هستند. این سیگنال‌ها به صدا ترجمه نمی‌شوند در نتیجه باید از حالت دیجیتال به آنالوگ تبدیل شوند.

اینجاست که کارت صدا وارد عمل می‌شود. کامپیوتر اطلاعات را به این کارت ارسال می‌کند. سپس کارت آن را پردازش کرده و به خروجی آنالوگ تبدیل می‌کند.

کارت صدا چگونه کار می‌کند؟

اکثر کارت‌های صدا دارای چهار بخش اصلی هستند:

• مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC)
• مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)
• رابط PCIe
• ارتباطات ورودی و خروجی

بعضی کارت‌ها از یک تراشه کدر/دیکدر به اسم CODEC هم استفاده می‌کنند که هر دو کار DAC و ADC را با هم انجام می‌دهد.

وقتی کامپیوتر شما صدایی پخش می‌کند، از طریق رابط PCIe یک سیگنال برای کارت صدا ارسال می‌شود. این سیگنال از DAC عبور کرده و بعد از کانکشن خروجی پخش می‌شود.

برای ضبط صدا با کامپیوتر هم همین فرایند طی می‌شود اما به صورت بالعکس. کارت صدا سیگنال‌ها را از طریق کانکشن ورودی دریافت می‌کند. سپس از طریق ADC آن را به صفر و یک تبدیل می‌کند. پس از آن، کارت سیگنال‌ها را از طریق PCIe برای پردازش به پردازنده ارسال می‌کند.

علاوه بر این، بعضی از کارت‌ها یک پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP) و یک تقویت کننده هم دارند. DSP یک نوع ریزپردازنده خاص است که برای پردازش صدا طراحی شده است. این قطعه قدرت پردازشی لازم برای تبدیل سیگنال‌ها توسط DAC/ADC/CODEC را فراهم می‌کند. اگر کارت شما فاقد DSP باشد، برای انجام این کارها از پردازنده سیستم استفاده می‌کند.

تقویت کننده یا آمپلی فایر هم برای تقویت سیگنال خروجی استفاده می‌شود. اگر سیگنال تبدیل شده ضعیف باشد، آمپلی فایر از قدرت الکتریکی برای تقویت دامنه آن استفاده می‌کند و به این ترتیب قدرت صدای خروجی بیشتر می‌شود.

آیا شما به کارت صدا نیاز دارید؟

واقعیت این است که اکثر کاربران نیازی به کارت صدای اختصاصی ندارند. در دهه 80 و 90 میلادی، کامپیوترها یک کارت صدای مجزا دریافت کردند چون در آن زمان پردازنده‌ها به قدری قوی نبودند که صدا را پردازش کنند.

اما به مرور زمان پردازنده‌ها قدرت لازم را پیدا کردند و به این ترتیب دیگر نیازی به وجود کارت صدای اختصاصی حس نمی‌شود. به همین دلیل است که اکثر کامپیوترهای پیش ساخته و لپ تاپ‌ها فاقد کارت صدای اختصاصی هستند.

کارت صدای داخلی اکثر کامپیوترها برای ایجاد صدایی باکیفیت مطلوب کافی است. اما اگر به صورت حرفه‌ای با صدا کار می‌کنید یا یک سیستم صوتی فراگیر 7.1 دارید احتمالاً به یک کارت اختصاصی نیاز خواهید داشت.

بعضی از گیمرها برای ارتقای عملکرد گیمینگ هم از کارت صدای اختصاصی استفاده می‌کنند چون بعضی از این کارت‌ها قابلیت مجازی سازی صدای فراگیر را دارند. این فناوری صدای سه بعدی را به خروجی استریوی مناسب هدست تبدیل می‌کند. سپس پلیر از این سرنخ‌های صوتی برای تشخیص موقعیت دشمن استفاده می‌کند.

مشخصات مهم کارت صدا

اگر به دنبال بهترین تجربه صوتی هستید، استفاده از یک کارت صدای اختصاصی لازم است. اما برای انتخاب بهترین گزینه باید به چه نکاتی توجه داشته باشید؟

1. صدای سه بعدی (فناوری 3D Spatial Imaging)

این فناوری امکان تبدیل جلوه‌های صوتی سه بعدی به صدای خروجی استریو را فراهم می‌کند. گرچه گیمرها بیشتر از کاربران معمولی از این قابلیت سود می‌برند اما به جذاب تر شدن هر چه بیشتر صدا و ویدیو کمک می‌کند.

اگر کارت صدای شما مجهز به فناوری 3D Spatial Imaging باشد، می‌تواند صدای فیلم‌ها را طوری پردازش کند که بسیار واقعی به نظر برسد. همچنین در این حالت امکان اضافه کردن جلوه‌های ویژه به موزیک هم فراهم شده و حس حضور در سالن کنسرت ایجاد می‌شود.

2. فناوری صدای فراگیر

اگر یک سیستم سینمای خانگی 5.1 دارید، در این صورت به کارتی نیاز دارید که از این قابلیت پشتیبانی کند. این سیستم از 5 اسپیکر (یا بیشتر) و یک ساب ووفر برای ایجاد صدای فراگیر استفاده می‌کند.

اگر کارت شما قابلیت پشتیبانی از صدای فراگیر را نداشته باشد، نمی‌توانید از همه قابلیت‌های سینمای خانگی خودتان بهره ببرید اما اگر از این قابلیت پشتیبانی کند به احتمال زیادی امکان پشتیبانی از صدای سه بعدی را هم خواهد داشت.

3. پشتیبانی از اتصال S/PDIF

اکثر سیستم‌های سینمای خانگی یک کانکشن S/PDIF دارند. S/PDIF مخفف “فرمت اتصال متقابل دیجیتال سونی/فیلیپس” است. این فناوری توسط سونی و فیلیپس برای انتقال صدای غیرفشرده با وضوح بالا طراحی شده است.

برای پشتیبانی از این قابلیت کارت صدای شما باید یک پورت S/PDIF جهت اتصال به سینمای خانگی داشته باشد.

4. پورت‌های MIDI

اگر موزیسین هستید و می‌خواهید صدای ادوات موسیقی را با کامپیوتر ضبط کنید به یک پورت MIDI نیاز دارید. این پورت‌ها علاوه بر ضبط صدا قابلیت ضبط صدای ادوات موسیقی را هم دارند.

مثلاً نرم‌افزار MIDI قابلیت ضبط گفتار، ویولن، تمپو و غیره را دارد. به این ترتیب موزیسین‌ها می‌توانند حین کار جنبه‌های مختلف موزیک را تغییر دهند.

کارت صدا و DAC

همانطور که اشاره شد DAC یا مبدل دیجیتال به آنالوگ برای کار کردن کارت صدا ضروری است اما در حال حاضر این فناوری به صورت اکسترنال هم طراحی و فروخته می‌شود.

در واقع DAC یک نوع کارت صدای اختصاصی بدون پردازنده داخلی است و بیشتر برای تبدیل سیگنال دیجیتال به آنالوگ طراحی شده است.

از آنجایی که این کارت‌ها فاقد پردازنده داخلی هستند نیازی به درایور ندارند. همچنین چند کاره هستند و می‌توانید آنها را با پورت USB یا بلوتوث به کامپیوتر، گوشی یا اسپیکر متصل کنید.

از طرفی کارت‌های صدا معمولاً نیاز به یک اسلات PCIe دارند. این یعنی فقط روی یک پردازنده مستقل قابل نصب هستند. نمی‌توانید آنها را روی لپ تاپ نصب کنید مگر اینکه یک قاب اکسترنال برای آن داشته باشید.

یکی از مزایای مهم کارت صدا نسبت به DAC قابلیت پردازش صدا توسط آن است. یعنی می‌توانید از کارت صدا برای اضافه کردن جلوه‌های صوتی مثل تنظیمات اکولایزر دیجیتال استفاده کنید.

جمع بندی مطلب

برای اکثر کاربرانی که به صدا اهمیت می‌دهند وجود کارت صدای اختصاصی ضروری است اما بهتر است محصولی را انتخاب کنید که بیشترین توازن را بین قیمت و کیفیت صدا برقرار کند. بعلاوه گران بودن یک محصول دلیلی بر عملکرد برتر آن نسبت به سایر محصولات نیست.