کارت صدا چیست؟ آیا امروزه به کارت صدا نیاز دارید؟

یکی از قطعات کامپیوتر که حتماً نام آن را شنیده‌اید، کارت صداست. اما به این قطعه نسبت به دیگر قطعات داخلی سیستم، کمتر پرداخته می‌شود و حتی اثر بود و نبود کارت صدای مجزا در کامپیوتر، بر بسیاری از کاربران پوشیده است. در این مقاله، به اطلاعات عمومی در مورد کارت صدای کامپیوتر، انواع آن و معیارهایی که در تهیه‌ یک کارت صوتی مؤثر هستند پرداخته می‌شود.

فهرست مطالب این مقاله:

– کارت صدا چیست؟
– وظیفه کارت صدا
– تفاوت انواع کارت صدا کامپیوتر با هم چیست؟
– کارت صدا USB چیست؟
– DSP در کارت صدا چیست؟
– انواع ورودی خروجی کارت صدا
– درایور کارت صدا چیست؟
– پردازنده داخلی کارت صدا چیست و چه وظایفی دارد؟
– خصوصیات کارت صدا
– در صورت خراب شدن کارت صدا چه مشکلاتی ایجاد می‌شود؟
– جمع بندی

کارت صدا چیست؟ 

کامپیوترهای اولیه، دستگاه‌هایی تک‌بعدی بودند و تنها هدف تولید آن‌ها، انجام محاسبات و پردازش برنامه‌ها بود. برای چنین کامپیوترهایی، توانایی پردازش، امکان ورود اطلاعات و نمایش نتایج روی یک خروجی کافی بود؛ بنابراین فکری برای تولید صدا از آن نشده بود. کم‌کم با پیشرفته‌تر شده کامپیوترها، برای مقاصدی مثل عیب‌یابی دستگاه، از بلندگوهای ابتدایی روی آن‌ها استفاده شد که توانایی تولید صداهای بسیار ساده به شکل بوق‌های کوتاه را داشت.

با رشد و پیچیده‌تر شدن کامپیوترها و مهمتر از آن، ورود این دستگاه‌ها به بازارهای عمومی در دهه‌ی ۱۹۸۰، تولیدکنندگان متوجه نیاز کاربران به قابلیت پخش صداهای پیشرفته‌تر از کامپیوتر شدند. همین مسئله شرکت‌هایی مثل IBM را به سمت تولیدکنندگان ابزارهای صوتی مثل Adlib و Creative Labs حرکت داد که باعث تولید فناوری کارت صوتی و قرار گرفتن آن در کامپیوترها شد.

وظیفه کارت صدا

مهمترین مسئله‌ای که در مورد تولید صدا در یک کامپیوتر مطرح است، بحث تفاوت میان عملکرد کامپیوتر با نوع صدا در دنیای واقعی است. کامپیوترها دستگاه‌های دیجیتالی هستند و در پایین‌ترین سطح، تنها اعداد صفر و یک را می‌فهمند و فایل‌های صوتی نیز به همین صورت روی دیسک ذخیره می‌شوند.

در مقابل، صوت یا صدا، از موج ساخته شده و ماهیتی آنالوگ دارد. برخورد این امواج به پرده‌ گوش، باعث شنیده شدن صدا می‌شود. بنابراین، اولین و مهمترین کاربرد کارت صدای کامپیوتر، تبدیل سیگنال‌های دیجیتال به آنالوگ و تحویل آن به بلندگوها و پخش صدا و در حالت عکس آن، تبدیل امواج آنالوگ به سیگنال‌های دیجیتال برای ذخیره‌سازی یا ارسال در شبکه در وضعیت ضبط صداست.

تفاوت انواع کارت صدا کامپیوتر با هم چیست؟

تقریباً در تمامی مادربردهای امروزی، کارت صدا به صورت آنبرد قرار گرفته است. با این وجود برای بهبود عملکرد صوتی، خرابی کارت صوتی مجتمع‌ (آنبرد) یا هر دلیل دیگر، کارت صدای کامپیوتر جداگانه در دو نوع داخلی (اینترنال) و کارت صدا اکسترنال وجود دارند. به طور کلی در یک کارت صدا کامپیوتر، می‌توانیم چهار بخش اصلی را به عنوان اجزای کارت صدا نام ببریم:

• مبدل آنالوگ به دیجیتال یا ADC
• مبدل دیجیتال به آنالوگ یا DAC
• واسط اتصال کارت صدا به کامپوتر که می‌تواند از نوع PCI یا در کارت‌های خارجی، USB باشد
• درگاه‌هایی که برای اتصال ورودی‌ها و خروجی‌های صدا استفاده می‌شوند

بعضی از انواع کارت صدا می‌توانند بعضی عملیات دیگر مثل انجام وظیفه به عنوان یک رابط دیجیتالی سازهای موسیقی یا MIDI را نیز انجام دهند. هرچند اکثر کارت صدای کامپیوتر امروزی برای کاهش هزینه، ساده‌تر شده و وظایف اضافی آن‌ها به درایورهای نرم‌افزاری محول شده است.

کارت صدا USB چیست؟

گاهی اوقات ممکن است مادربرد یا تراشه صدایی که روی آن نصب شده دچار مشکل شود. در این شرایط کارایی کارت صدا از بین رفته و دیگر نه صدایی به خروجی منتقل شده و نه صدایی قابل دریافت توسط سیستم خواهد بود. در این شرایط باید دست به دامن کارت های صدای اکسترنال شد. یکی از ارزان‌ترین و کارآمدترین کارت‌های صدا، کارت صدای USB است که به راحتی به مادربرد متصل شده و خروجی AUX را ارائه می‌دهد.

DSP در کارت صدا چیست؟

بسیاری از کارت صوتی از یک پردازنده‌ی سیگنال دیجیتال یا DSP نیز بهره می‌برند که یک ریزپردازنده‌ی به خصوص است که عملکرد آن، از روی نامش پیداست. وجود این بخش باعث می‌شود عملیات مربوط به صوت سرباری روی پردازنده‌ی اصلی نداشته باشد.

انواع ورودی خروجی کارت صدا

علاوه بر جک‌های ۳٫۵ میلی‌متری معمول که به عنوان ورودی و خروجی صدا در تمامی کارت‌های صدا دیده می‌شود، بعضی از کارت‌ها ممکن است درگاه‌های دیگری نیز داشته باشند.

مثلاً در بعضی از کارت صوتی، چندین درگاه اتصال به بلندگوها برای امکان دریافت صدای سه‌بعدی و صدای فراگیر وجود دارد. درگاه‌های ورودی و خروجی S/PDIF که می‌توانند اتصالات کواکسیال یا نوری برای انتقال صدا به صورت دیجیتال در فواصل کوتاه را انجام دهند نیز روی مدل‌هایی از کارت صدا وجود دارد.

برای اتصال مستقیم کارت صوتی به ضبط‌کننده‌های صوتی یا تصویری، امکان وجود اتصالات USB یا FireWire نیز وجود دارد. در کنار جک ۳٫۵ میلی‌متری برای اتصال میکروفون و بلندگو، کارت صدای کامپیوتر گران‌قیمت‌تر ممکن است از جک ۶٫۳ میلی‌متری نیز برای این منظور بهره ببرند.

درایور کارت صدا چیست؟

به صورت پایه برای استفاده از هر قطعه سخت‌افزاری در سیستم‌عامل نیاز به استفاده از مجموعه دستورالعمل‌های ترجمه دستورات برای سیستم‌عامل است. به برنامه‌ای که این امر را میسر می‌کند درایور می‌گویند.

به همین دلیل برای استفاده از کارت صدا نیز نیاز به درایور است. سیستم‌عامل ویندوز، به خصوص در جدیدترین نسخه‌های آن، همه بسترهای مورد نیاز برای پخش صدا توسط کارت صدای آنبرد را میسر کرده است. با این حال برای استفاده از کارت‌های صدای اکسترنال نیز هر شرکت تولیدکننده‌ای بسته درایور محصول خود را ارائه می‌کند که از طریق وبسایت شرکت سازنده یا به صورت محتویاتی همراه بسته دستگاه ارائه می‌شود.

پردازنده داخلی کارت صدا چیست و چه وظایفی دارد؟

پردازنده اصلی کارت صدا در واقع یک DSP است که روی برد کارت صدا قرار گرفته و شرایط مورد نیاز جهت پردازش سیگنال‌های صوتی را فراهم می‌کند. پردازنده کارت صدا عملکرد مستقلی از پردازنده اصلی سیستم داشته و هر در داخل خود از مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ، به ترتیب برای اهداف ضبط و پخش صدا استفاده می‌کند

خصوصیات کارت صدا

یکی از مهمترین پارامترها در مشخصات یک کارت صدا، تعداد کانال‌هایی است که این کارت پشتیبانی می‌کند. کانال‌ها به تعداد خروجی‌هایی که کارت صدا می‌تواند داشته باشد اشاره می‌کنند.

برای مثال، در سیستم‌هایی صوتی استریو، دو کانال صوتی داریم. دو بلندگوی استریو به علاوه‌ی یک ساب‌ووفر ۲٫۱ کانال را تشکیل می‌دهد و در سیستم‌های صوتی فراگیر، ۵٫۱ کانال و در حالت بهتر، ۷٫۱ کانال صوتی خواهیم داشت. بنابراین برای داشتن صداهایی با این تعداد کانال صوتی، کارت صدای کامپیوتر باید حداقل از همان تعداد پشتیبانی کند.

در بحث ضبط صوت در کارت صدا، همان‌طور که پیشتر گفته شد، نیاز به تبدیل موج آنالوگ به سیگنال دیجیتال وجود دارد. برای این کار ADC با اندازه‌گیری دقیق موج در فواصل متوالی، به اصطلاح از آن نمونه‌برداری یا آن را عددی‌سازی می‌کند. به تعداد اندازه‌گیری‌ها در ثانیه، نرخ نمونه‌برداری یا Sampling rate گفته می‌شود که با کیلوهرتز نشان داده می‌شود.

زمانی که این صدا را مجدداً از روی کامپیوتر پخش می‌کنیم، همین روال به نوعی به طور برعکس انجام می‌شود. در نتیجه هرچه میزان نرخ نمونه‌برداری بیشتر باشد، صدای ذخیره‌شده روی دیسک شباهت بیشتری به موج که صوت اصلی است خواهد داشت.

حتی بالاترین نرخ‌های نمونه‌برداری نیز مقداری افت کیفیت در صدا خواهند داشت. فرایند فیزیکی حرکت صوت در درون سیم‌ها می‌تواند باعث پدیده‌ی اعوجاج شود. بر همین اساس، تولیدکنندگان کارت صوتی از دو معیار برای نمایش میزان کیفیت و افت صدا استفاده می‌کنند:

• مجموع اعوجاج هارمونیک‌ها یا THD که با درصد نشان داده می‌شود
• نسبت سیگنال به نویز یا SNR که با دسی‌بل بیان می‌شود

هرچه اعوجاج هارمونیک کمتر و نسبت سیگنال به نویز بیشتر باشد، صدای تولید شده کیفیت بیشتری خواهد داشت.

علاوه بر مواردی که گفته شد، ظرفیت داده‌ی ADC و DAC نیز با «بیت» اندازه‌گیری می‌شود که هرچه بالاتر باشد بهتر است و در جدول مشخصات کارت‌های صدای حرفه‌ای‌تر اعلام می‌شود.

پاسخ فرکانسی، میزان بلندی صدا در فرکانس‌های مختلف و گواهی‌نامه‌هایی مثل Dolby Master و THX نیز مشخصات دیگری هستند که می‌توان در مشخصات کارت صدا به آن‌ها توجه کرد.

در پایان، ذکر این نکته ضروری است که صدای خروجی تولید شده توسط کارت صدای کامپیوتر، در نهایت با کیفیت و توانایی‌های بلندگوها محدود می‌شود. واضح است که نمی‌توانیم با استفاده از یک کارت صدا با قابلیت ۷٫۱ کانال و تنها دو بلندگو، انتظار صدای محیطی در سینمای خانگی داشته باشیم.

به همین ترتیب، قابلیت‌های دیگر کارت صدا نیز نیاز به توانایی بلندگو دارد. بنابراین پیش از تهیه‌ یک کارت صدا، باید از کیفیت خروجی‌ها و امکان ارائه‌ی قابلیت‌های کارت صدای جدید توسط بلندگوها، اطمینان حاصل کنیم.

در صورت خراب شدن کارت صدا چه مشکلاتی ایجاد می‌شود؟

همانطور که در بخش مربوط به کارت صدای USB عنوان شد، در صورتی که کارت صدای داخلی کامپیوتر معیوب شده یا به اصطلاح خراب شود، عملکرد پخش و ضبط صوت با سیستم دچار مشکل می‌شود. در این شرایط، در صورتی که از کارت صدای آنبرد استفاده می‌کنید بهتر است با شرکت ارائه دهنده خدمات گارانتی مادربرد تماس گرفته و محصول را برای تعمیر در اختیار آنها قرار دهید.

در صورتی که مدت زمان گارانتی مادربرد سیستم به پایان رسیده نیز می‌توان از مراکز تخصصی تعمیرات کامپیوتری استفاده کرد که البته احتمال موفقیت آنها به دلیل خاص بودن تراشه‌‌های صدای سیستم چندان بالا نیست. در نهایت اگر هیچ کدام از راهکارهای فوق به توفیق نرسید بهتر است سراغ کارت صداهای اکسترنال بروید که در بازار هم با رابط USB و هم PCI عرضه شده و قابل استفاده است.

جمع بندی

اگرچه تراشه صدا این روزها روی همه مادربردها عرضه می‌شود ولی استفاده از کارت صدای ثالث برای ارتقای سطح کیفی صدای پخش شده روی بسیاری از مادربردها، امری بسیار مفید است. کارت صدا که این روزها در دو نوع اینترنال و اکسترنال عرضه می‌شوند، ابزارهایی با یک پردازنده صوت داخلی هستند که از قیمت‌های چند ده هزار تومان گرفته تا چندین میلیون تومان در بازار یافت می‌شوند و به کاربر کمک می‌کنند انواع صداهای پخش شده در سیستم را با بالاترین کیفیت گوش داده و در عین حال کیفیت ضبط صدا را نیز ارتقا دهند.