کارت صدا

کارت صدا يکی از عناصر سخت افزاری استفاده شده در کامپيوتر است که باعث پخش و ضبط صدا( صوت) می گردد. قبل از مطرح شدن کارت های صدا ، کامپيوترهای شخصی برای پخش صدا ، صرفا" قادر به استفاده از يک بلندگوی داخلی بودند که از برد اصلی توان خود را می گرفت . در اواخر سال 1980 استفاده از کارت صدا در کامپيوتر شروع و همزمان با آن تحولات گسترده ای در زمينه کامپيوترهای چند رسانه ای ايجاد گرديد. در سال 1989 شرکت Creative labs کارت صدای خود را با نام Creative Labs soundBlaster Card عرضه نمود. در ادامه شرکت های متعدد ديگری توليدات خود را در اين زمينه عرضه نمودند.

مبانی کارت صدا

يک کارت صدا دارای بخش های متفاوت زير است :
• يک پردازنده سيگنال های ديجيتال (DSP) که مسئول انجام اغلب عمليات( محاسبات ) مورد نظر است .
• يک مبدل ديجتيال به آنالوگ (DAC)
• يک مبدل آنالوگ به ديجيتال(ADC) برای صوت ورودی به کامپيوتر
• حافظه ROM و يا Flash برای ذخيره سازی داده
• يک اينترفيس دستگاههای موزيکال ديجيتالی (MIDI) برای اتصال دستگاه های موزيک خارجی
• کانکنورهای لازم برای اتصال به ميکروفن و يا بلندگو
• يک پورت خاص " بازی" برای اتصال Joystick
اغلب کارت های صدا که امروره استفاده می گردد از نوع PCI بوده و در يکی از اسلات های آزاد برد اصلی نصب می گردند. کارت های صدای قديمی عمدتا" از نوع ISA بودند. اکثر کامپيوتر های جديد کارت صدا را بصورت يک تراشه و بر روی برد اصلی دارند. در اين نوع کامپيوترهای اسلاتی برروی برد اصلی استفاده نشده وبدين ترتيب يک اسلات صرفه جوئی شده است ! SoundBlaster Pro بعنوان يک استاندارد در دنيای کارت های صدا مطرح است . شکل زير يک نمونه از اين نوع را نشان می دهد.

اغلب توليد کنندگان کارت صدا از مجموعه تراشه های مشابه استفاده می نمايند.پس از طراحی تراشه های فوق توسط شرکت های مربوطه توليد کنندگان کارت صدا، امکانات و قابليت های دلخواه خود را به آنها اضافه می نمايند.
کارت صدا را می توان به يکی از دستگاههای زير متصل نمود :
• هدفون
• بلندگو (Speaker)
• يک منبع ورودی آنالوگ نظير : ميکروفن راديوضبط صوت و CD player
• يک منبع ورودی ديجيتال نظير CD-Rom
• يک منبع آنالوگ خروجی نظير ظبط صوت
• يک منبع ديجيتال خروجی نظير CD-R

عمليات کارت صدا

يک کارت صدا قادر به انجام چهار عمليات خاص در رابطه با صدا است :
• پخش موزيک های از قبل ضبط شده ( از CD فايل های صوتی نظير mp3 و يا Wav ) بازی ويا DVD
• ضبط صدا با حالات متفاوت
• ترکيب نمودن صداها
• پردازش صوت های موجود
عمليات دريافت و ارسال صوت (صدا) برای کارت صدا از طريق بخش های DAC و ADC انجام می گيرد. پردازش های لازم و مورد نياز بر روی صوت توسط DSP انجام می گيرد و بدين ترتيب عمليات اضافه ای برای پردازنده اصلی کامپيوتر بوجود نخواهد آمد.

توليد صوت

فرض کنيد، قصد داشته باشيم که از طريق ميکروفن صدای خود را به کامپيوتر انتقال دهيم . در اين حالت کارت صدا يک فايل صوتی با فرمت wav را ايجاد و داده های ارسالی توسط ميکروفن در آن ذخيره گردند.فرآيند فوق شامل مراحل زير است :
• کارت صدا از طريق کانکنور ميکروفن سيگنال های پيوسته و آنالوگی را دريافت می دارد.
• از طريق نرم افزار مربوطه نوع دستگاه ورودی برای ضبط صدا را مشخص می نمائيم .
• سيگنال آنالوگ ارسالی توسط ميکروفن بلافاصله توسط تراشه مبدل آنالوگ به ديجيتال (ADC) تبديل و يک فايل حاوی صفر و يک توليد می گردد.
• خروجی توليد شده توسط ADC در اختيار تراشه DSP برای انجام پردازش های لازم گذاشته می شود. DSP توسط مجموعه دستوراتی که در تراشه ديگر است برنامه ريزی برای انجام عمليات خاص می گردد. يکی از عملياتی که DSP انجام می دهد فشرده سازی داده های ديجيتال به منظور ذخيره سازی است .
• خروجی DSP با توجه به نوع اتصالات کارت صدا در اختيار گذرگاه داده کامپيوتر قرار می گيرد.
• داده های ديجيتال توسط پردازنده اصلی کامپيوتر پردازش و در ادامه برای ذخيره سازی در اختيار کنترل کننده هارد ديسک گذاشته می شوند.. کنترل کننده هارد ديسک اطلاعات را بر روی هارد و بعنوان يک فايل ضبط شده صوتی ذخيره خواهد کرد.

شنيدن صوت

مراحل شنيدن ( گوش دادن ) به صوت بشرح زير می باشد ( برعکس روش گفته شده در ارتباط باضبط صوت)
• داده های ديجيتال از هارد ديسک خوانده شده و در اختيار پردازنده اصلی قرار می گيرند.
• پردازنده اصلی داده ها را برای DSP موجود بر روی کارت صدا ارسال می دارد.
• DSP داده های ديجيتال را ازحالت فشرده خارج می نمايد.
• داده های ديجيتال غيرفشرده شده توسط DSP بلافاصله توسط مبدل ديجيتال به آنالوگ(DAC) پردازش و يک سيگنال آنالوگ ايجاد می گردد. سيگنال های فوق از طريق هدفوق و يا بلندگو قابل شنيدن خواهند بود.