کارت صدا چگونه کار می کند

amirpetrucci0261

کاربر طلایی1

تاریخ عضویت : تیر 1388

تعداد پست ها : 27726

محل سکونت : http://zoomstar.ir/

کارت صدا چگونه کار می کند
چهارشنبه 10 آذر 1389 8:54 AM

کارت صدا چگونه کار می کند

كارت صدا يكي از بردهای سخت افزاري استفاده شده در كامپيوتر است كه باعث پخش (و ضبط) صدا مي گردد. قبل از مطرح شدن كارت هاي صدا، كامپيوترهاي شخصي براي پخش صدا، صرفا" از بلندگوي داخلي خود کامپیوتر استفاده می کردند. این بلندگوها انرژی مورد نیاز خود را از مادربرد کامپیوتر دریافت می کنند. (توضیحات بیشتردر مورد این اصطلاحات در سایر مقالات سایت میکرو رایانه) در اواخر سال 1980 استفاده از كارت صدا در كامپيوتر آغاز شد و همزمان با آن تحولات گسترده اي در زمينه كامپيوترهاي چند رسانه اي ايجاد گرديد. در سال 1989 شركت Creative labs كارت صوتی (صدا) خود را با نام Creative Labs soundBlaster Card عرضه نمود. در ادامه آن شركت هاي ديگر توليدات خود را در اين زمينه عرضه نمودند.

مباني كارت صدا
يك كارت صدا داراي بخش هاي زير است :
• يك پردازنده سيگنال هاي ديجيتال (DSP) كه مسئولیت اجرای عمليات (پردازش) مورد نظر را بر عهده دارد.
• يك مبدل ديجتيال به آنالوگ (DAC) که وظیفه تبدیل اطلاعات صوتی ذخیره شده در کامپیوتر را به صوت واقعی که گوش انسان می شنود، بر عهده دارد.
• يك مبدل آنالوگ به ديجيتال (ADC) براي تبدیل صوت ورودي به كامپيوتر به صورت اطلاعات دیجیتال جهت ذخیره سازی در کامپیوتر به کار می رود.
• حافظه ROM يا Flash برای ذخیره برنامه کنترل پردازنده و برنامه های لازم مربوط به کارت صوتی.
• يك اينترفيس دستگاههاي موزيكال ديجيتالي (MIDI) براي اتصال دستگاه هاي موزيك بیرون از کامپیوتر.
• كانکتورهاي لازم براي اتصال به ميكروفن و يا بلندگو .
• يك پورت خاص "بازي" براي اتصال Joystick .

اتصال اغلب كارت هاي صدا كه امروزه استفاده مي شود از طریق شکاف یا شیار (اسلات) PCI کامپیوتر بوده که در يكي از اسلات هاي آزاد و بلااستفاده مادر برد نصب مي شود. كارت هاي صوتی قديمي در اسلات ISA مادربرد نصب می شدند.
البته چون امروزه استفاده از کارت صوتی به یک ضرورت تبدیل شده، در اكثر كامپيوتر هاي جديد كارت صدا به صورت يك تراشه Sound Blaster بر روي برد اصلي قرار می گیرد. اغلب توليد كنندگان كارت صدا هم از این نوع تراشه ها یا تراشه های مشابه، استفاده کرده و بردهای خود را تولید می کنند. البته آنها امكانات و قابليت هاي دلخواه خود را به کارت های صدای طراحی شده اضافه مي نمایند.

كارت صدا را مي توان به يكي از دستگاه هاي زير متصل نمود :
• هدفون
• بلندگو (Speaker)
• يك منبع ورودي آنالوگ نظير : ميكروفن، راديو، ضبط صوت یا CD player
• يك منبع ورودي ديجيتال نظير CD-Rom
• يك منبع آنالوگ خروجي نظير ضبط صوت
• يك منبع ديجيتال خروجي نظير CD-R

عمليات كارت صدا
يك كارت صدا قادر به انجام چهار عمليات خاص در رابطه با صدا است :
• پخش موزيك هاي از قبل ضبط شده (از CD فايل هاي صوتي نظير mp3 و يا Wav) یا بازي يا DVD
• ضبط صدا با حالات متفاوت
• تركيب نمودن صداها
• پردازش صوت هاي موجود
عمليات دريافت و ارسال صوت (صدا) براي كارت صدا از طريق بخش هاي DAC و ADC انجام مي گيرد. پردازش هاي لازم و مورد نياز بر روي صوت توسط DSP انجام مي شود و بدين ترتيب عمليات و پردازش اضافه اي بر روی پردازنده اصلي كامپيوتر تحمیل نمی کند.

توليد صوت
فرض كنيد، قصد داشته باشيم كه از طريق ميكروفن، صداي خود را به كامپيوتر انتقال دهيم. در اين حالت بایستی یک فايل صوتي با فرمت wav ايجاد شده و داده هاي ارسال شده از طرف ميكروفن در آن ذخيره گردد. این فرآيند شامل مراحل زير است:
1 - كارت صدا از طريق كانكتور ميكروفن سيگنال هاي پيوسته و آنالوگي را دريافت مي دارد.
2 - از طريق نرم افزار مربوطه نوع دستگاه ورودي براي ضبط صدا را مشخص مي نمائيم(گزینه).
3 - سيگنال آنالوگ ارسالي توسط ميكروفن بلافاصله (همزمان و به روش سخت افزاری) توسط تراشه مبدل آنالوگ به ديجيتال (ADC) تبديل به کدهای صفر و يك (کد صوت ها) مي شود.
4 - کدهای خروجي توليد شده توسط ADC در اختيار تراشه DSP قرار می گیرد تا پردازش هاي لازم توسط آن انجام گیرد. DSP توسط مجموعه دستوراتي كه در تراشه ديگر (ROM) است براي انجام عمليات مورد نظر برنامه ریزی می گردد. (توضیحات بیشتردر مورد این اصطلاحات در سایر مقالات سایت میکرو رایانه) عملکرد DSP را در اینحالت می توان به مثابه یک پردازنده مستقل تصور کرد که توسط یک برنامه از قبل آماده شده، عملیات پردازش را بر روی داده های دیجیتال شده انجام می دهد. يكي از عملياتي كه DSP انجام مي دهد فشرده سازي داده هاي ديجيتال به منظور ذخيره سازي در کامپیوتر است .
5 - صوتی که هم اکنون به داده های دیجیتال تبدیل شده و به عنوان خروجی DSP است، با توجه به نوع اتصالات كارت صدا، در اختيار گذرگاه داده كامپيوتر قرار داده می شود.
6 - داده هاي ديجيتال توسط پردازنده اصلي كامپيوتر پردازش شده و در ادامه براي ذخيره سازي در اختيار كنترل كننده هارد ديسك گذاشته مي شود. كنترل كننده هارد ديسك، اطلاعات پردازش شده و آماده ذخیره سازی را بر روي هارد دیسک و به صورت یک فایل صوتی ذخيره خواهد كرد.

شنيدن صدا
مراحل گوش دادن و پخش صدا برعكس روش ضبط آن است:
1 - داده هاي ديجيتال از هارد ديسك خوانده شده و در اختيار پردازنده اصلي قرار مي گيرند.
2 - پردازنده اصلي داده ها را به کارت صوتی و براي پردازش در DSP موجود بر روي كارت صدا ارسال مي دارد.
3 - DSP داده هاي ديجيتال را ازحالت فشرده خارج نموده و سپس داده هاي ديجيتال غيرفشرده شده توسط DSP بلافاصله (همزمان) توسط مبدل ديجيتال به آنالوگ (DAC) پردازش می شود و يك سيگنال آنالوگ ايجاد مي گردد. سيگنال هاي فوق از طريق هدفون يا بلندگو قابل شنيدن است.