Звуковые устройства

Характеристики звуковых карт

Звуковые карты существуют интегрированные (то есть встроенные, внутренние - устанавливаются непосредственно в системный блок, что достаточно практично, но не для профессионального применения, так как подвержены помехам со стороны прочего установленного оборудования внутри ПК) и внешние (дискретные - подключаются к компьютеру через интерфейсный кабель и полностью защищены от помех).

Интегрированные звуковые карты (аудиокодеки)

Аудиокодек на аппаратном уровне обозначает отдельную микросхему, которая кодирует и декодирует аналоговый звуковой сигнал в цифровой сигнал и наоборот при помощи аналогово-цифрового (АЦП) и цифро-аналогового преобразователей (ЦАП). Цифро-аналоговая конвертация происходит, когда компьютер посылает звук на внешние динамики, а аналого-цифровая конвертация происходит, когда звук подаётся на компьютер извне. Аудиокодек является основной, но не всегда единственной составной частью звуковой карты. Он является промежуточным звеном, интерфейсом между аналоговыми портами приёма и передачи звука и блоками цифровой обработки звука. В массовых встроенных в материнские платы звуковых картах аудиокодек фактически представляет собой всю звуковую карту.

Так как качество звука зависит от АЦП и ЦАП (от того, насколько качественно преобразование), следовательно зависит и от их параметров.

Параметры (1) АЦП и (2) ЦАП:

Разрядность

Число разрядов цифро-аналогового преобразователя. Чем больше число разрядов, тем качественнее сигнал на выходе звуковой карты.

Динамический диапазон

Колеблется от 85 до 123 дБ. Широкий динамический диапазон позволяет качественно передавать все нюансы естественного звука и обеспечивает более высокое качество звука на выходе звуковой карты.

Отношение сигнал/шум

Показывает уровень шума и определяет качество звука на выходе звуковой карты.

Максимальная частота

  1. Чем выше частота цифро-аналогового преобразователя, тем качественнее сигнал на выходе звуковой карты.
  2. Чем выше частота аналого-цифрового преобразователя, тем качественнее происходит оцифровка звука.

THD (коэффициент гармонических искажений)

Показывает уровень шума и определяет качество звука на выходе звуковой карты.

  1. Диапазон от 2.0E-4 до 0.0080 %. Чем ниже THD, тем меньше искажений появляется в процессе преобразования аналогового сигнала в цифровой.
  2. Диапазон от 3.0E-4 до 0.013 %. Чем меньше значение THD, тем более чистый и прозрачный звук получается на выходе звуковой карты.

Существует несколько основных спецификаций аудиокодеков:

Сравнение спецификаций аудиокодеков
Характеристики AC'97 HD Audio Преимущество HD Audio
Разрядность и частота20 бит 96 кГц максимум 24 бит 192 кГц максимум Полноценная поддержка новых форматов, таких, как DVD-Audio
Полоса пропускания (скорость передачи данных)11,5 Мб/с 48 Мб/с выход, 24 Мб/с входБолее широкая полоса пропускания позволяет использовать большее число каналов в более детальных форматах.
Вид полосы пропусканияФиксированная Задаваемая Используются только необходимые ресурсы
Вид канала DMA (прямой доступ к памяти)Определённый канал DMA DMA каналы общего назначенияПоддержка многопоточности и нескольких подобных устройств
Поддерживаемое количество микрофоновСтереомикрофон или 2 микрофона Поддержка массива из 16 микрофонов, максимум Более точные ввод и распознавание речи
Количество звуковых устройств в системеОдно звуковое устройство в системе Несколько логических звуковых устройств Поддержка концепции Digital Home / Digital Office, вывод разных звуков на разные выводы для мультирумных возможностей и отдельного голосового чата во время онлайн-игр

Дискретные (внешние) звуковые карты

Внешняя звуковая карта выполняет те же функции, что и интегрированная или внутренняя, но с возможностью быстрого подключения к любому компьютеру, включая не имеющие слота расширения. Обычно представляет собой выносной бокс с подключением по USB-кабелю к компьютеру. Аудиоразъёмы (входы и выходы) обычно расположены на лицевой и задней стороне звуковой карты, а регуляторы — на лицевой стороне.

Входы и выходы звуковой карты

Количество и типы аналоговых (RCA, TRC), цифровых (MIDI), оптических (S/PDIF) входов и выходов. Чем больше разъемов и стандартов поддерживает звуковая карта, тем шире возможности при работе со звуком.

Среди наиболее распространенных аудиоразъемов можно выделить несколько различающихся по цвету

  • Розовый – аудиовыход для микрофона.
  • Голубой – линейный.
  • Зеленый – выход для наушников или колонок.
  • Оранжевый – для сабвуфера или центрального канала.
  • Черный – для объемного звука.
  • Серый – для боковых колонок.

Характеристики колонок

Технические характеристики колонок:


Под Номинальной мощностью колонки подразумевается та величина, подводимой мощности, при которой звук воспроизводится, не превышая заданного уровня искажений. Максимальная мощность — эта такая подводимая мощность, при которой не гарантируется хорошего качества звучания. Величина ее обычно соответствует коэффициенту нелинейных искажений 10%.

Номинальное сопротивление или импеданс. Вообще под импедансом понимается полное сопротивление, а здесь указывается только активная его составляющая, измеренная на частоте 1000 Гц. Большинство колонок, акустических систем имеют сопротивление от 4-х до 8 ОМ. Это обязательно учитывается при выборе усилителя или ресивера.

Чувствительность колонки — звуковое давление в децибелах при подаваемой мощности 1 Вт и на расстоянии от аудио-колонки 1 метр. Снижение чувствительности на 3 децибела требует удвоения подводимой мощности для обеспечения прежней громкости звукового сигнала.

Диапазон воспроизводимых частот — это минимальное и максимальное значение для полосы частот, которые воспроизводятся аудиоколонкой при заданной неравномерности, выраженной в децибелах.

Коэффициент нелинейных искажений — это выраженное в процентах отношения амплитуды заданной гармоники к амплитуде первой гармоники при заданном звуковом давлении (обычно 9,5 дБ).
АЧХ - это график, показывающий зависимость громкости звука от его частоты. По горизонтальной оси показана частота звукового сигнала (и интервалы частот с названиями), а по вертикальной - уровень звукового давления (громкость)

Характеристики наушников

Характеристики микрофонов

Характеристики звуковых устройств: