Звукова картаКористувачі зі стажем пам'ятають ті часи, коли комп'ютери вміли тільки «пищати». Часи змінюються, і зараз важко уявити комп'ютер без можливості відтворення та запису звуку. Якість відтворення/запису може бути різною, хоча останнім часом вона варіюється від нормального до шикарного (згодні, що ці терміни дещо ненаукові, зате зрозумілі). Якість звуку, що видається комп'ютером, залежить від двох пристроїв: звукової картита акустичних (комп'ютерних, мультимедійних) колонок.
Звукова карта (звукова плата, звуковий акселератор, "звуковуха") - пристрій, що дозволяє комп'ютеру відтворювати та записувати звукову інформацію. Потреба в звуку у користувачів комп'ютерів настільки велика, що практично всі материнські плати, що випускаються сьогодні, містять вбудовану звукову плату (аналогічно інтегрованій відеокарті). Як правило, можливостей вбудованої звукової карти цілком вистачає задоволення потреб більшості користувачів. Якщо ви не є затятим меломаном або шанувальником повного занурення в комп'ютерну гру (це коли від ваших пострілів тремтять стіни, а сусіди викликають міліцію), то вам буде достатньо інтегрованого звуку і не доведеться купувати потужнішу звукову карту, яка є окремою платою розширення
Рознімання та гнізда звукової карти

• Line-out (лінійний вихід) - стереовиход, до якого підключаються активні колонки або навушники. На дешевих відеокартах такий вихід один, але зустрічаються звукові карти з двома і лінійнішими виходами (якщо вона розрахована на підключення більше двох колонок). Ви також можете зіткнутися з лінійними виходами у вигляді двох монофонічних роз'ємів (їх позначають як правий і лівий). За існуючим стандартом рознімання лінійного виходу зазвичай роблять лимонного кольору (не питайте нас чому, ми не знаємо). Однак деякі виробники (мабуть, також не розуміючи, чому лимонний) не дотримуються такого правила. Наприклад, в одного з авторів цей роз'єм зеленого кольору, а в іншого взагалі всі чорні роз'єми. А роз'єми професійних і навіть напівпрофесійних звукових карток можуть бути позолоченими. Краще орієнтуйтеся на значок лінійного виходу або читайте інструкцію до звукової картки, якщо значок відсутній. Крім того, за допомогою цього роз'єму до комп'ютера можна підключити різну музичну апаратуру (наприклад, магнітофон або музичний центр) для відтворення музики через колонки магнітофона або центру, а також для запису на них.
• Line-in (лінійний вхід) - стереовхід для підключення інших пристроїв, що програють. Він потрібний, якщо ви збираєтеся записати на комп'ютер звук з інших пристроїв. Роз'єм Line-in, як правило, синього кольору.
• Mic-in (мікрофон) – монофонічний роз'єм, який використовується для підключення простеньких мікрофонів та подальшого запису голосу (або інших звуків) на комп'ютер. Цей роз'єм зазвичай червоний або рожевий. Більшість звичайних звукових карт має лише ці три роз'єми, проте більш досконалі та дорогі можуть похвалитися наявністю кількох додаткових.
• MIDI/gameport (порт джойстика) - прямокутний роз'єм, що дозволяє підключати ігровий пристрій (джойстик) або, наприклад, клавіатуру синтезатора. Цей роз'єм зазвичай жовтого кольору.
• Speaker-out/Subwoofer (вихід на колонки/сабвуфер) - стереовыход, на відміну Line-out має підсилювач. До такого роз'єму можна підключити пасивні колонки (підсилювача, що не мають) або сабвуфер. Деякі користувачі думають, що якщо підключити до такого виходу активні колонки, сигнал стане кращим. Однак, це не так. В результаті якість звучання вас неприємно здивує. Цей роз'єм має помаранчевий колір.
• S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format) - роз'єм, який може бути як на зовнішній стороні звукової карти, так і на самій платі (тобто всередині системного блоку). Він дозволяє підключати до комп'ютера зовнішні аудіопристрої, наприклад, DVD-програвач або домашній кінотеатр. Сигнал через такий роз'єм виводиться в цифровому вигляді, що унеможливлює появу шумів, властивих аналоговим пристроям.
• Деякі звукові карти для економії місця на зовнішній панелі мають одне спеціальне гніздо, до якого підключається зовнішній пристрій з кількома роз'ємами одночасно: S/PDIF, Line-in/out та MIDI. Не лякайтеся, якщо не виявите знайомих роз'ємів, просто подивіться в коробці від звукової карти, десь має бути додатковий пристрій.
• CD-in (MPC-3 CD-вхід) - спеціальний роз'єм, що дозволяє передавати аудіокарті інформацію від приводу компакт-дисків в аналоговому форматі. Якщо виробники звукової карти дотримувалися всіх правил, його колір чорний чи білий.
• MPC-3 Aux-in (вхід зовнішнього пристрою) – роз'єм для підключення інших пристроїв (наприклад, другого приводу компакт-дисків). Зовні дуже схожий на CD-in.
• MPC-3 Modem-in/out (вхід-вихід для підключення модему) – цей роз'єм використовується для підключення модему. Цей роз'єм зеленого кольору. Зазвичай у ньому немає необхідності, якщо ви не збираєтеся слухати тріск модему через колонки або не плануєте влаштовувати телеконференції через Інтернет.
• Роз'єм для підключення різних дочірніх плат має найбільший розмір. Дуже схожий на IDE (пам'ятаєте, як вінчестер?). Дочірні плати підключені до звукової карти для розширення її можливостей. Цим користуються спеціалісти, які працюють зі звуком.

Для початку виділимо чотири більш-менш незалежні блоки:

• 1. Блок цифрового запису/відтворення. Здійснює перетворення аналог->цифра і цифра->аналог в режимі програмної передачі або по DMA. Цифровий канал більшості розповсюджених карт (крім GUS) сумісний з Sound Blaster Pro (8 розрядів, 44 кГц - моно, 22 кГц - стерео).
• 2. Блок синтезатора. Побудований або на базі мікросхем FM-синтезу OPL2 (YM3812) або OPL3 (YM262), або на базі мікросхем WT-синтезу (GF1, WaveFront, EMU8000 і т.п.), або того й іншого разом. Працює або під управлінням драйверу (FM, більшість WT) - програмна реалізація MIDI, або під управлінням власного процесу - апаратна реалізація. Майже всі FM-синтезатори сумісні між собою, різні WT-синтезатори - ні.
• 3. Блок MPU. Здійснює прийом/передачу даних по зовнішньому MIDI-інтерфейсу, виведеному на роз'єм MIDI/Joystick і роз'єм для дочірніх MIDI-плат. Зазвичай більш-менш сумісний з інтерфейсом MPU-401, але найчастіше потрібна програмна підтримка.

Звукові карти містять такі елементи.

• Перетворювачі – вони є на кожному стереоканалі: аналого-цифровий (АЦП) та цифро-аналоговий (ЦАП) (на дорогих картах перетворювачів буває більше). АЦП обробляє аналоговий сигнал, що надходить з лінійного входу або мікрофона, і перетворює його на цифровий. ЦАП, навпаки, перетворює цифровий сигнал аналоговий і передає його на лінійний вихід. Якість звуку залежить від бітової глибини, що підтримується перетворювачем.
• Генератор тактової частоти - видає сигнали, що синхронізують, на перетворювачі, тим самим задаючи швидкість обробки інформації (згадайте поняття частоти дискретизації). Найбільш популярні на сьогоднішній день звукові карти мають частоту 96 кГц.
• Процесор - формує аналогове звучання, яке ми чуємо з колонок від MIDI-команд, що надходять. Саме процесор визначає можливості звукової карти. Він є «зв'язковим» між центральним процесором комп'ютера, операційною системою та програмою відтворення музики. Процесор звукової карти перебирає досить багато роботи, що з обробкою звуку (частково розвантажуючи центральний процесор).

Важливі характеристики звукових платТепер розглянемо основні характеристики звукових плат, на які корисно звертати увагу при покупці. Звукові карти, як і більшість внутрішніх пристроївзазвичай підключаються до PCI-слоту на материнській платі.

• Показник, на який ми вже звертали вашу увагу, - частота дискретизації(Вона задається генератором тактової частоти). Чим вище ця частота, тим більше точно оцифровується звук, що позитивно позначається як звучання.
• Наступний параметр - кількість звукових каналів. Якщо ви маєте намір відтворювати звук через дві колонки, то підійде будь-яка звукова плата (за умови, що вас задовольняють інші характеристики). Якщо ви хочете оточити себе звуком, вам потрібна багатоканальна звукова плата (5.1 або 7.1). Звичайно, доведеться придбати відповідний комплект колонок. До речі, більшість звукових плат, вбудованих у сучасні материнські плати, містять шість звукових каналів (5.1).
• Величина відношення сигнал/шум(S/N) вимірюється у децибелах. Чим вище значення цієї величини, тим краще. Радимо не цікавитись картами, у яких S/N нижче 90 дБ.
• Ще одна характеристика - розмір семпла, що підтримується. «Розмір семпла» показує, скільки інформації описує кожен звук, отже, задає максимальна кількістьможливі варіанти звучання. Це стосується тих, кого цікавлять можливості MIDI.

Якщо ви зацікавлені у якісному звучанні, радимо також підібрати звукову карту з гарним апаратним прискоренням. Зараз більшість якісних (і, зауважте, недорогих) звукових карток мають підтримку 3D-режиму.

Пройшло вже кілька років відколи перший раз «відкрив входу» звуковій карті за статтею О.Шмельова «Комп'ютерний вимірювальний комплекс». Дуже зручна і, я б навіть сказав, потрібна річ при налаштуванні та перевірці різних звукових трактів за допомогою програм типу SpectraLab або . Постійні рівні подивитися, АЧХ перевірити, та й просто записати тимчасовий файл на згадку для подальшого порівняння або уважного перегляду сигналів – дуже часто доводиться робити… Але щоразу, як користуюся цією звуковою картою, думаю, що треба було винести вхідний роз'єм на передню панель системника, поставити перемикачі "вхідний дільник на 10" (або навіть на 100) та "відкритий/закритий вхід". Тобто наблизитися до звичних зручностей осцилографа.

І тут випадково потрапила в руки стара PCI звукова картка VIA TREMOR. Ну, все, гадаю, тепер точно вхідний блок зроблю. Розмістю всі додаткові деталі в корпусі від старого CD-приводу, поставлю на його пику перемикачі і з'єднаю все це зі звуковою картою шматком сигнального кабелю від монітора - в ньому багато провідників, він екранований, а деякі провідники навіть двічі - все має вийти.

Почав курочити привід.

Так, спочатку, напевно, треба пояснити, навіщо щось переробляти в звуковій карті, коли здається, що чого там складного – прибери конденсатори на вході, і отримаєш. відкритий вхід». Але справа в тому, що на вхідних ніжках кодека є постійна напруга (близько 2,5 вольт), необхідне йому для роботи. Якщо воно дорівнює внутрішньому зразковому потенціалу, щодо якого аналого-цифровий перетворювач відстежує зміни вхідного сигналу, горизонтальна лінія, що малюється осцилографом програми, йтиме по нульовій відмітці шкали. Якщо зменшити цю напругу, припустимо, на 1 В, то і горизонтальна лінія осцилографа спливе вниз на 1 В. І виходить, що якщо просто прибрати конденсатор з вхідного ланцюга, то джерело сигналу, що підключається, у разі відсутності у нього на виході конденсатора, буде просаджувати це постійна напруга. Тому й доводиться додавати додаткові ланцюги щоб «обійти» цю перешкоду. Завдання, загалом, нескладне і вирішується лише на рівні початкового вивчення схемотехніки із застосуванням операційних підсилювачів ( рис.1). Якщо нижній за схемою виведення резистора R2 буде заземлений, то при подачі на вхід ОУ сигналу рівнем 0,25, на виході отримуємо рівень, рівний 0,25 * (1 + (R3 / R2). Якщо ж при однакових опорах резисторів R2 і R3 на нижній висновок резистора R2 подати постійну негативну напругу 2,5, то на виході ОУ отримаємо постійну позитивну напругу 2,5 В. Якщо номінал резистора R1 не перевищує 100 кОм, то при застосуванні в цій схемі операційних підсилювачів загального призначенняз досить великим вхідним опором, можна сказати, що вхідний опір каскаду дорівнює опору резистора R1.

Кінцева схема вхідного блоку вийшла невеликою. Половину місця на платі займають стабілізатор живлення та фільтри. Без них тут не обійтися - ключові перетворювачі живлення комп'ютера і процесора створюють великий електромагнітний «фон», який наводиться на будь-який провідник, що знаходиться в корпусі системника, будь він живильним або сигнальним.

Але почнемо по порядку.

Отже, почав крутити привід. Відпилив зайву пластмасу – місця вільного багато… Прикинув, що і як кріпитиметься… За схемою ( рис.2) сигнали з вхідного роз'єму J надходять на перемикачі S1 і S2, що комутують відкривання або закривання входів. При розмиканні перемикачів нижня частота зрізу за рівнем -3 dB стає близько 1,2 Гц, якщо не включені дільники на 10 (S3 і S4) і близько 3 Гц при включенні цих дільників. Усі перемикачі роздільні, тобто. не спарені - це дозволяє вибирати різні режими різних каналах. Від того, чи включені дільники на 10, залежить вхідний опір блоку. При їх розімкнутому стані Rвхідний приблизно дорівнює 86 кОм (R1+R3+R7 або R2+R4+R8), а при замкнутому - 37 кОм (R1+R3+R5 або R2+R4+R6). Звичайно, можна цю частину схеми виконати і по-іншому, наприклад, як показано на малюнку 3- щоб при включенні дільника на 10 вхідний опір збільшувався також у 10 разів (приблизно) - до 870 кОм. Але при цьому треба враховувати зміну частоти зрізу фільтра НЧ, утвореного резисторами R1R5 і сумарною ємністю, що складається з об'ємних ємності діодів, вхідної ємності операційного підсилювача і ємності монтажу. Тут важливо не так те, що частоти починають «завалюватися», як те, що зсув фази сигналу починається вже з 3-5 кГц, а це вже буває критично при деяких фазних вимірах. При розрахунку цих кіл зручно користуватися програмою (файл для розрахунку додається у додатку до статті).

Рис.3

Повернемося до схеми на малюнку 2. Діоди VD1…VD12 захищають ОУ від великих вхідних сигналів, обмежуючи їх амплітудою рівня 1,7-2,2 вольта. Залежно від того, з якою чутливістю по входу застосовується звукова карта, може знадобитися встановлення ланцюжків із меншої кількості послідовних діодів.

Як видно за схемою, резистори, що забезпечують вищезгадані вхідні опори блоку, є також дільниками вхідного сигналу навіть без включення S3 і S4. Це зроблено спеціально для компенсації посилення, викликаного неоднаковістю опорів резисторів у зворотному зв'язку операційних підсилювачів (R2 та R3 за нумерацією) малюнку 1). Відбувається це через те, що R2 у реальній схемі за малюнку 2складається з кількох - R9, R11, R12, R16 і R19, що виконують функцію освіти на виході блоку напруги +2,5 В і дозволяють змінювати його рівень у межах від 2,4 до 2,6 В. Це необхідно для корекції дрейфу вихідної напруги +2,5, що з'являється з прогріванням елементів як у вхідному блоці, так і в кодеці звукової карти. Так само, при роботі в програмі SpectraPLUS іноді виникає потреба змістити один із графіків по вертикалі, що можна зробити, крутанувши один із двигунів резисторів R11 та R14, встановлених на передній панелі блоку.

На виходах ОУ стоять дільники R21R23 та R22R24, що послаблюють сигнал приблизно на 3,5 dB. Зроблено це у тому, щоб послабити шуми, які у ОУ. Цього можна і не робити і прибрати R21 і R22, але тоді треба збільшити опори резисторів R19 і R20 приблизно до 6,8 кОм для того, щоб на виході блоку стала напруга +2,5 В. Резистори R23 і R24 встановлені не на платі вхідного блоку, а у звуковій карті на вході кодека. Це дозволяє послабити наведення на сигнальні провідники з'єднувального кабелю.

Стабілізатор -5 - стандартна мікросхема 7905. Можна поставити і слаботочну 79L05. Фільтрація напруги 12 В виконана на LRC елементах. Всі електролітичні конденсатори бажано застосувати з ємністю більше 1000 мкФ, а дроселі з індуктивністю більше 47 мкГн, але в розумних межах - інакше, за великої індуктивності, імпульсні перешкоди проходитимуть через дросель по міжвітковій ємності.

Всі деталі, крім вхідного роз'єму J, перемикачів S1…S4, конденсаторів С1 та С2 та резисторів R11, R13 встановлені на фольгованій односторонній друкованій платі розміром 110х60 мм ( рис.4) (файл плати у форматі програми знаходиться у вкладенні до статті). Монтаж плати – поверхневий, ніяких отворів не треба свердлити, навіть для вивідних деталей. Усі діоди – КД522 (або КД521) з майже повністю відкушеними висновками. Резистори R1, R2, R5 і R6 - МЛТ, одним висновком припаяні до друкарської доріжки, а до іншого припаяні дроти, що йдуть від перемикача. Всі інші резистори та всі керамічні конденсатори – smd 0805. Усі електролітичні конденсатори лежать на платі та приклеєні до неї термоклеєм. Дроселі у фільтрах можна застосувати як вітчизняні похідні, так і імпортні. Операційні підсилювачі - КР140УД608, можна замінити будь-які інші загального призначення, головне, щоб вони мали вхідний опір понад 300-400 кОм.

Налаштовувати зібрану плату з підпаяними змінними резисторами можна на столі, впаявши резистори R23 і R24 і подавши на плату двополярну напругу від джерела живлення лабораторного. Переконавшись у наявності живлення на висновках ОУ і -5, треба налаштувати резисторами R12R14 рівень +2,5 В у точках з'єднань вихідних дільників R21R23 і R22R24. Якщо щось не так, підібрати опори R19 та R20. Потім потрібно перевірити вхідні ланцюги, подаючи на вхід змінні та постійні напруги та контролюючи їх на виході ОУ. За бажання мати інший коефіцієнт поділу потрібно підібрати опори резисторів R5 та R6.

Перемикачі S1...S4 марки МТ1 можна замінити на П1Т-1-1. Закріплені вони на металевій пластині відповідного розміру ( рис.5). Пластина коротким провідником з'єднується з корпусом приводу CD. Конденсатори С1 і С2 – К73-17 ємністю 1,5 мкФ на напругу 160, припаяні прямо до висновків S1 і S2. Вхідне гніздо використовується для рідного CD приводу (3,5 мм). Резистори R11 та R14 взяті з плат старих моніторів. Впаяні в невелику хустку, яка вставляється в попередньо пропиляні пази передньої частини пластмасового каркаса приводу ( рис.6).

Рис.6

Під розмір пластикового каркаса було випиляно монтажну плату з фольгованого текстоліту ( рис.7). Щоб вона стала за місцем, в ній пропиляні пази і просвердлені отвори. Можна, звичайно, зробити плату і не з текстоліту, але щоб вона нормально кріпилася, її товщина повинна бути близько 1,5 мм.

Плата вхідного блоку встановлена ​​на монтажній на латунних стійках від материнських плат ( рис.8). Під капелюшок кріпильних гвинтів підкладені гетинаксові шайби, щоб земля плати гальванічно не з'єдналася з корпусом приводу, а через нього з корпусом системника. Якщо цього не робити, то через з'єднувальний кабель вийде «земляна петля», на яку будуть перешкоди від електромагнітних імпульсів перетворювачів.

Схема комутації вхідного блоку зі звуковою картою показана на малюнку 9. З'єднання "земель" обох пристроїв відбувається тільки по одному дроту - світло-коричневому.

на малюнках 10, 11 і 12 показаний загальний вигляд і роз'єм живлення, встановлений на задній стінці пластикового каркаса. Роз'єм узятий зі старої відеокарти - випиляний прямо зі шматком друкованої плати. Усі «земельні» провідники, які з'єднують деякі ніжки роз'єму між собою, перерізані. Це зроблено з тієї ж причини – «землі» повинні з'єднуватися в одному місці на звуковій карті. Показана друкована плата трохи відрізняється від наведеної вище в тексті - на фото варіант з живленням ОУ напругою +/-5В і деякі відмінності в додаткових компонентах SMD, але це не принципово.

Рис.11

Рис.12

Як я вже казав, звукова карта використовувалася стара - VIA TREMOR із кодеком VТ1617A. Її чутливість близько 1 V(rms) – далі вона починає сильно перевантажуватись. Карта виявилася дуже галасливою у використовуваному комп'ютері ( рис.13) і зажадала невеликого доопрацювання, пов'язаного з фільтрацією харчування.

Спочатку перерізав доріжки живлення мікросхем VT1723 і VT1617 (червоні мітки відповідно зліва і справа малюнку 14):

Потім навісним монтажем, прямо на платі, розпаяв CLC фільтр для VT1723 та стабілізатор для VT1617 ( рис.15, рис.16і рис.17). Зліва на малюнку 15літера «А» та наступні за нею цифри – це вказані номери контактів шини PCIз боку "А".

Рис.16

Рис.17

на малюнку 17видно провідник, що йде від лівої ніжки резистора МЛТ до 2 контакту шини PCI. Це підключення до +12 В. Тонкий провід МГТФ акуратно підпаюється до краю контактної доріжки. Якщо вийде велика крапля припою – вона може заважати встановлювати карту, упираючись у пластиковий корпус роз'єму. на малюнку 18більш докладно показано місце припаювання дроту до контакту -12 Ст.

Якщо, раптом, у карти на шині не виявиться контактів +/- 12 В, їх можна зробити, вирізавши з мідної фольги і приклеївши клеєм БФ. Так довелося робити на карті C-MEDIA з харчування -12 В. Минуло вже понад три роки, зараз вона стоїть вже в третьому комп'ютері і витримала за цей час кілька десятків «пересмикування».

на малюнку 19загальне фото доопрацьованої картки VIA TREMOR. Видно закріплений двома гвинтами шматок текстоліту, до якого жорстко закріплений кабель. Обидві поверхні цієї плати заземлені, а на одній з них вирізані майданчики, до яких підпаюються дроти. Вхідні конденсатори по лінійному входу випаяні, а до п'ятачок доріжок, що йдуть у кодек, припаяні дроти МГТФ, що йдуть до сигнальних (червоних і зелених) проводів кабелю. Всі обплетення, екрани та вільні провідники кабелю припаяні до «землі» на кріпильній платі.

Після всіх цих екзекуцій та встановлення додаткових електролітичних конденсаторів по живленню в різних місцях звукової плати, шуми стали меншими ( рис.20), але, на жаль, все одно залишилася завада частотою 46,88 Гц та її непарні гармоніки. Вони, звичайно, зменшилися майже вдвічі, але це не той результат, який хотілося б здобути.

Чим утворена ця перешкода, доки не розібрався. Але, враховуючи, що її рівень менше 100 мкВ (rms), але в частотах вище 1 кГц її гармоніки нижче 110 dB, цілком можна не брати до уваги, особливо у режимі осцилографа. Звичайно, не втримався і подивився, що вона собою представляє. на малюнку 21видно, що перешкода має цифровий характер, виникає синхронно в обох каналах і має приблизно однаковий рівень - швидше за все, наводиться від перетворювача живлення процесора. Допомогла установка резисторів R23R24 3,9 ком від входів кодека на землю (при роботі разом із вхідним блоком). Рівень основної частоти впав до -90 dB, а гармоніки вище 5-ї ослабли майже рівня шуму. Підпайка додаткових електролітичних конденсаторів живлення в звуковій карті і керамічних живлення процесора і в блоці живлення відчутних результатів не принесла. Екранування карти м'якою жерстю та «відв'язування» від корпусу комп'ютера теж не увінчалися успіхом.

На графіку помітно плавне збільшення потенціалу на позитивну сторону. Насправді це зміщення пов'язане з нестабільністю живлення ОУ і воно не плавне, а хаотичне і знаходиться в діапазоні від 0 до 10 Гц. Але рівень цих низькочастотних флуктуацій досить малий – не більше 1-2 мВ, і за бажання легко лікується установкою стабілізаторів напруги живлення ОУ (такий варіант друкованої плати теж є у вкладенні).

на малюнку 22перешкода з попереднього малюнка, але збільшена за часом:

У разі використання спільно з вхідним блоком іншої звукової карти (на кодеці CMI8738) ця перешкода відсутня. Можливо, що у карти VIA некоректно розлучена «земля» - надто вже там все примітивно…

Тепер для установки параметрів у програмі SpectraPLUS та її калібрування. Кажуть, що в мережі є опис, як це треба робити правильно, але мені з ним перетнутися не вдалося, тому довелося згадувати метрологію. І наскільки згадав, щоб користуватися пристроєм як вимірювальним приладом, треба прив'язати шкали програми до реально присутнім рівням сигналів на вході (тут розглядаємо звукову карту і вхідний блок як єдине ціле).

Зразковий синусоїдальний сигнал частотою 1 кГц взяв із генератора низької частоти Г3-118. Рівень контролював вольтметром приладу ВР-11А та осцилографом. Схема з'єднань показана на малюнку 23.

Спочатку в меню загальної гучності програми Windowsзнаходимо потрібну звукову карту і в налаштуваннях вибираємо її для роботи на вхід і ставимо галочку тільки навпроти рядка Лін. Вхід". Двигун-регулятор, що відповідає за чутливість, виставляємо поки що в середнє положення.

Андрій Гольцов, r9o-11, м. Іскітім, весна 2014 року.

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал	Кількість	Примітка	Магазин	Мій блокнот
	Малюнок 2
OP1, OP2	Операційний посилювач	КР140УД608	2			До блокноту
VR1	Лінійний регулятор	LM79L05	1			До блокноту
VD1-VD12	Діод	КД522А	12			До блокноту
R1, R2	Резистор	33 ком	2	МЛТ-0,25		До блокноту
R3, R4, R21, R22	Резистор SMD 0805	2.2 ком	4	R3, R4 підбирати (див. текст)

Більшість звукових карт мають роз'ємиоднакової кількості. Через ці мініатюрні (1/8 дюйми) роз'єми сигнали подаються з плати на акустичні системи, навушники та входи стереосистеми; до аналогічних роз'ємів підключається мікрофон, програвач компакт-дисків та магнітофон. Ноутбуки зазвичай обладнані лише двома роз'ємами: лінійним входом та лінійним виходом. Деякі звукові адаптери високого класу додатково містять роз'єм для підключення пристроїв відтворення об'ємного та цифрового звуку стандартів 5.1 та 7.1.

На малюнку показано чотири типи роз'ємів, які обов'язково мають бути встановлені на вашій звуковій платі. А на другому малюнку представлені стандартні роз'єми звукових карт, які зазвичай присутні на задній панелі материнської платиз вбудованим звуком.

У багатьох сучасних системах з інтегрованим звуком використовується й інший метод: установка універсального роз'єму, що підтримує версію AC"97 стандарту 2.3. .п Драйвер автоматично призначає цьому роз'єму сигнал, що підтримує даний пристрій.У такому випадку навіть при вставці штекера в неправильний роз'єм (тобто не відповідно до колірного кодування) драйвер все одно підведе до нього потрібний сигнал.Цю функцію іноді називають автоматичним. розпізнавання.

Порада!
Щоб не заплутати функцію розпізнавання, вставляйте штекери пристроїв послідовно, потім визначайте тип пристрою і лише після цього вставляйте наступний штекер.

Характеристика роз'ємів звукових карт

Нижче перераховані роз'єми звукових карт:

• Лінійний вихід (салатовий). Сигнал із цього роз'єму можна подати на зовнішні пристрої- акустичні системи, навушники чи вхід стереосистеми. У разі сигнал може бути додатково посилений. Як показано на попередньому малюнку, в деяких системах салатове маркування використовується і для певних роз'ємів об'ємного звуку, тому уважно придивіться до додаткових значків біля роз'єму або загляньте в документацію.
• Лінійний вхід (блакитний). Цей вхідний роз'єм використовується при мікшуванні звукового сигналу, що надходить від зовнішньої аудіосистеми, та/або його запису на жорсткий диск. Деякі звукові адаптери (зокрема Creative Labs Sound Blaster XFi Xtreme Gamer, показаний на першому рис1) використовують багатоцільовий роз'єм (в даному прикладі - FlaxiveJack) для підтримки різних комбінацій лінійного входу, підключення мікрофона і цифрового оптичного входу/виходу (див. документацію до адаптеру).
• Роз'єм для тильних колонок та навушників (стандартний колір відсутній). Практично всі сучасні звукові адаптери та настільні системи з інтегрованим звуком містять роз'єми для підключення тилових, центральних та низькочастотних колонок, які використовуються в системах об'ємного звуку стандарту 5.1 і вище. Системи, що підтримують стандарт 5.1, мають три роз'єми: один – для фронтальних (стерео), другий – для тильних (стерео) та третій – для центральної та низькочастотної (сабвуфер) колонок. Системи з підтримкою стандартів 6.1 та 7.1 можуть містити додатковий роз'єм або перепризначити за допомогою програми для забезпечення додаткового виходу роз'ємів тилових та центральних/низькочастотних колонок. Залежно від конкретного драйвера для забезпечення об'ємного звуку може знадобитися програма інсталяції, надана виробником. Правда, в деяких випадках перемикання в режим об'ємного звучання в налаштуваннях звуку операційній системівиявляється цілком достатньо.
• Мікрофонний вхід (рожевий). До цього роз'єму звукової картипідключається мікрофон для запису на диск голосу чи інших звуків. Запис із мікрофона є монофонічним. Для підвищення якості сигналу у багатьох звукових платах використовується автоматичне регулювання підсилення (AGC). Рівень вхідного сигналу підтримується постійним і оптимальним для перетворення. Для запису краще використовувати електродинамічний або конденсаторний мікрофон, розрахований на опір навантаження від 600 Ом до 10 кОм. У деяких дешевих звукових платах мікрофон підключається до лінійного входу.

Примітка!
Якщо доступний лише один роз'єм лінійного виходу, необхідно уважно підбирати рівні гучності для звукової карти та активних колонок, щоб досягти найкращої якості звучання. Уникайте акустичних систем із незмінним рівнем посилення.

На додаток до зовнішніх роз'ємів деякі старі звукові адаптери мають один 4-контактний роз'єм безпосередньо на платі - спеціальний кабель з'єднує його з приводом компакт-дисків. Цей кабель забезпечує пряму передачу звуку з музичних компакт-дисків безпосередньо на адаптер для відтворення акустичних системах. Цей тип роз'єму іноді збігається з аналогічним роз'ємом приводу CD-ROM.

Відтворення музичних компакт-дисків виконується одним з таких способів: звук відтворюється або в аналоговій або цифровій формі. Відтворення в аналоговій формі здійснюється за допомогою аналогового аудіокабелю, що з'єднує накопичувач із звуковою платою. Цей кабель не передає системній шині дані, що зчитуються з компакт-диска; він з'єднує аналоговий аудіовиход накопичувача CD-ROM безпосередньо з підсилювачем звукової частоти, розміщеним на звуковій платі. У багатьох випадках для програвання музичних компакт-дисків або прослуховування звукового супроводу, наявного в багатьох комп'ютерних іграх, потрібно з'єднати дисковод CD-ROM зі звуковою платою за допомогою аудіокабелю.

Сучасні звукові карти(включаючи інтегровані) підтримують цифрове відтворення, так і пряме аналогове підключення. Щоб визначити, чи підтримується цифрове відтворення, відкрийте діалогове вікно властивостей оптичних дисків. Для цього у Диспетчері пристроїв Windowsклацніть правою кнопкоюмиші на елементі пристрою CD-ROM і виберіть контекстному менюпункт Властивості. Зверніть увагу на прапорець Використовувати цифрове відтворення вкладки Властивості: якщо він недоступний (тобто не дозволяє встановити позначку), то карта або пристрій не підтримує цифрове відтворення.

Оцифрований звук дозволяє використовувати різні накопичувачі для відтворення музичних компакт-дисків. Фактично звукова плата має лише один аналоговий роз'єм, тому за наявності кількох накопичувачів на оптичних дискахлише один із них, підключений до звукової плати за допомогою аналогового кабелю, може відтворювати музичні компакт-диски. Щоб програвати аудіодиски на кількох накопичувачах, доведеться активізувати цифровий вихід у цих накопичувачах або придбати Y-подібний аудіокабель. Цифровий вихід або підключення накопичувача за допомогою аналогового аудіокабелю дозволяє програвати музичні компакт-диски на будь-якому накопичувачі CD-ROM/DVD.

Примітка!
Сучасні версії багатьох аудіопрогравачів, таких як медіапрогравач Windows, здатні відтворювати звук без застосування двожильного цифрового кабелю, за допомогою якого накопичувач CD-ROM підключається до звукової плати. Натомість подібні програми просто зчитують звукові доріжки з компакт-диска і ''на льоту'' перетворять їх на цифрову форму.

• Вперед >

Рознімання звукових карт: Лінійний вихід плати (зелений) – сигнал з цього роз'єму можна подати на зовнішні ус-ва – акустичні системи, навушники Входи стереосистеми У деяких звукових картах існують 2 вихідні гнізда: одне для сигналу лівого каналу, інше – для правого. Лінійний вхід плати (блакитний) – цей вхідний роз'єм використовується під час мікшування або запису звукового сигналу, що надходить від зовнішньої аудіосистеми. Мікрофонний вхід або вхід монофонічного сигналу (рожевий) – до цього роз'єму підключається мікрофон для запису на диск голосу чи інших звуків. Запис із мікрофона є монофонічним. Для запису краще використовувати електродинамічний або конденсатний мікрофон, розрахований на опір навантаження від 600 Ом до 10 до Ом. У деяких дешевих звукових картах мікрофон підключається до лінійного входу.

Роз'єми звукових карт (продовження): Роз'єм ігрового порту, або роз'єм MIDI (жовтий) – для підключення джойстика використовується 15-контактний D-подібний роз'єм. 2 його контакту можна використовувати для керування пристроєм MIDI, наприклад клавішним синтезатором (У цьому випадку необхідно придбати Y-подібний кабель). У деяких новітніх аудіоадаптерах та вбудованих звукових системах цей роз'єм відсутній, оскільки нове покоління ігрових маніпуляторів підключається до USB-роз'єму.

Додаткові роз'єми звукових карт: Вхід і вихід SPDIF (SP/DIF) – це роз'єм (Sony/Philips Digital Interface) використовується для передачі цифрових аудіосигналів між пристроями без перетворення на аналоговий вигляд. CD SPDIF – це гніздо призначене для підключення CDROM до звукової плати за допомогою інтерфейсу SPDIF.

Додаткові роз'єми звукових карт: Вхід TAD – роз'єм для підключення до звукової плати модемів за допомогою автовідповідача (Telephone Answering Device). Цифровий вихід DIN – це гніздо призначене для підключення багатоканальних цифрових акустичних систем. Вхід Aux – забезпечує підключення до звукової картки інших джерел сигналу, наприклад, телетюнера Вхід I2S – дозволяє підключати до звукової карти цифровий вихід зовнішніх джерел, наприклад DVD.

Додаткові роз'єми звукових карт: Порт USB– дозволяє підключати звукову карту до акустичної системи USB, ігрових контролерів та інших USB пристроям. Може використовуватися як USB 1.1 і USB 2.0. IEEE-1394 – за допомогою цього роз'єму до звукової карти підключаються цифрові відеокамери, сканери, жорсткі дискита інші пристрої. У роз'єм SB1394 аудіоадаптера Sound Blaster Audigy можна підключати як пристрої IEEE1394, так і ус-ва, що підтримують новий формат Creative Labs - SB1394. Додаткові роз'єми зазвичай розміщуються безпосередньо на звуковій платі або приєднуються до зовнішнього блоку або дочірньої плати.

Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ)- Залежність амплітуди коливання на виході звукової карти (вихід на звукові колонки) від частоти вхідного аналогового сигналу при постійній амплітуді вхідного сигналу. Амплітудно-частотна характеристика показує, як передаються окремі частотні складові аналогового сигналу через звукову плату і дозволяє оцінити спотворення його спектра.

Відношення сигнал/шум- є відношенням значень (у децибелах) неспотвореного максимального сигналу на виході звукової плати до рівня шумів електроніки, що виникають у власних електричних схемахплати. Так як людина сприймає шум на різних частотах по-різному, було розроблено стандарт, який враховує дратівливий рівень шуму. Чим це співвідношення вище, тим звукова система якісніша. Зниження цього параметра до 75 дБ є неприпустимим.

Сумарні нелінійні спотворення- Відбиває вплив спотворень, що вносяться окремими каналами посилення звуку і шумів, що генеруються самою платою. Він вимірюється у відсотках рівня неспотвореного вихідного сигналу. Пристрій із рівнем нелінійних спотворень більше 0.1% не може вважатися якісним. Нелінійні спотворення більш виявляються як спотворення якості відтворюваного звуку (хрипи).

Динамічний діапазон.Виражена в децибелах різниця між max та min сигналом, яку плата може пропустити. В ідеальній цифровій аудіосистемі динамічний діапазон має бути близьким до 98 дБ.

Кожен звук характеризується частотою та інтенсивністю (гучністю). Частота (тон) – це кількість звукових коливань за секунду; вона вимірюється у герцах (Гц). Цикл (період) – це один замкнутий рух джерела коливання (туди і назад). Чим більша частота, тим вищий тон.

Людське вухо сприймає лише невеликий діапазон частот. Дуже мало хто чує звуки нижче 16 Гц і вище 20 кГц (1 кГц = 1000 Гц). Частота звуку найнижчої ноти на роялі дорівнює 27 Гц, найвищої - трохи більше 4 кГц. Найвища звукова частота, яку можуть передати радіомовні FM-станції, – 15 кГц.

Просто дивовижні коефіцієнти стиснення у форматі MP3 по відношенню до звичайних WAV-файлів з якістю музичного компакт-диска якраз і пояснюються тим, що з хвильового образу звуковий доріжки"вирізаються" всі частоти, які не чують людського вуха.

Гучність звуку визначається амплітудою коливань. Амплітуда звукових коливань залежить, насамперед, від потужності їхнього джерела. Наприклад, струна піаніно при слабкому ударі по клавіші звучить тихо, оскільки діапазон її коливань невеликий. Якщо ж ударити по сильнішій клавіші, то амплітуда коливань струни збільшиться. Гучність звуку вимірюється у децибелах (дБ). Шерех листя, наприклад, має гучність близько 20 дБ, звичайний вуличний шум - близько 70 дБ, а близький удар грому - 120 дБ.

У сучасних комп'ютерахапаратна підтримка звуку може бути реалізована в одній з таких форм:

· Звукова плата, що встановлюється в роз'єм шини PCI - дискретні звукові карти;

· Мікросхема AC "97 на системній платі, що випускається компаніями Crystal, Analog Devices, Sigmatel, ESS, Realtek та ін.

· Звукові пристрої, інтегровані в основний набір мікросхем системної плати; у розряд недорогих наборів мікросхем, що мають подібні можливості, входять продукти компаній Intel, SiS, AOpen і VIA Technologies.

· Зовнішні підключені через USB.

Загальне правило тут таке: що дорожча материнська плата, то якісніший звуковий чіп на неї припаюють.

Більшість звукових плат мають однакові роз'єми. Через ці мініатюрні (1/8 дюйми) роз'єми сигнали подаються з плати на акустичні системи, навушники та входи стереосистеми; до аналогічних роз'ємів підключається мікрофон, програвач компакт-дисків і магнітофон. Ноутбуки зазвичай обладнані лише двома роз'ємами: лінійним входом та лінійним виходом. Деякі звукові адаптери високого класу додатково містять роз'єм для підключення пристроїв відтворення об'ємного та цифрового звуку стандартів 5.1 та 7.1.

На малюнку показано чотири типи роз'ємів, які обов'язково мають бути встановлені на вашій звуковій платі. А на другому малюнку представлені стандартні роз'єми, які зазвичай є на задній панелі материнської плати з інтегрованим звуком.

Нижче перераховані роз'єми, які зазвичай містять звукову плату, і вказано їхнє кольорове маркування.

· Лінійний вихід (салатовий).Сигнал із цього роз'єму можна подати на зовнішні пристрої – акустичні системи, навушники або вхід стереосистеми. У разі сигнал може бути додатково посилений. Як показано на попередньому малюнку, в деяких системах салатове маркування використовується і для певних роз'ємів об'ємного звуку, тому уважно придивіться до додаткових значків біля роз'єму або загляньте в документацію.

· Лінійний вхід (блакитний). Цей вхідний роз'єм використовується при мікшуванні звукового сигналу, що надходить від зовнішньої аудіосистеми та/або його запису на жорсткий диск. Деякі звукові адаптери (зокрема Creative Labs Sound Blaster XFi Xtreme Gamer, показаний на першому рис1) використовують багатоцільовий роз'єм (в даному прикладі - FlaxiveJack) для підтримки різних комбінацій лінійного входу, підключення мікрофона і цифрового оптичного входу/виходу (див. документацію до адаптеру).

· Роз'єм для тильних колонок та навушників(стандартного кольору відсутня). Практично всі сучасні звукові адаптери та настільні системи з інтегрованим звуком містять роз'єми для підключення тилових, центральних та низькочастотних колонок, які використовуються в системах об'ємного звуку стандарту 5.1 і вище. Системи, що підтримують стандарт 5.1, мають три роз'єми: один – для фронтальних (стерео), другий – для тильних (стерео) та третій – для центральної та низькочастотної (сабвуфер) колонок. Системи з підтримкою стандартів 6.1 та 7.1 можуть містити додатковий роз'єм або перепризначити за допомогою програми для забезпечення додаткового виходу роз'ємів тилових та центральних/низькочастотних колонок. Залежно від конкретного драйвера для забезпечення об'ємного звуку може знадобитися програма інсталяції, надана виробником. Правда, у деяких випадках перемикання в режим об'ємного звучання в налаштуваннях звуку в операційній системі виявляється цілком достатньо.

· Мікрофонний вхід (рожевий).До цього гнізда підключається мікрофон для запису на диск голосу або інших звуків. Запис із мікрофона є монофонічним. Для підвищення якості сигналу у багатьох звукових платах використовується автоматичне регулювання підсилення (AGC). Рівень вхідного сигналу підтримується постійним і оптимальним для перетворення. Для запису краще використовувати електродинамічний або конденсаторний мікрофон, розрахований на опір навантаження від 600 Ом до 10 кОм. У деяких дешевих звукових платах мікрофон підключається до лінійного входу.

На додаток до зовнішніх роз'ємів деякі старі звукові адаптери мають один 4-контактний роз'єм безпосередньо на платі - спеціальний кабель з'єднує його з приводом компакт-дисків. Цей кабель забезпечує пряму передачу звуку з компакт-дисків безпосередньо на адаптер для відтворення в акустичних системах. Цей тип роз'єму іноді збігається з аналогічним роз'ємом приводу CD-ROM.

Відтворення музичних компакт-дисків виконується одним з таких способів: звук відтворюється або в аналоговій або цифровій формі. Відтворення в аналоговій формі здійснюється за допомогою аналогового аудіокабелю, що з'єднує накопичувач із звуковою платою. Цей кабель не передає системній шині дані, що зчитуються з компакт-диска; він з'єднує аналоговий аудіовиход накопичувача CD-ROM безпосередньо з підсилювачем звукової частоти, розміщеним на звуковій платі. У багатьох випадках для програвання музичних компакт-дисків або прослуховування звукового супроводу, наявного в багатьох комп'ютерних іграх, потрібно з'єднати дисковод CD-ROM зі звуковою платою за допомогою аудіокабелю.

Сучасні звукові адаптери (включно з інтегрованими) підтримують як цифрове відтворення, так і пряме аналогове підключення. Щоб визначити, чи підтримується цифрове відтворення, відкрийте діалогове вікно властивостей оптичних дисків. Для цього в Диспетчері пристроїв Windows клацніть правою кнопкою миші на елементі пристрою CD-ROM і виберіть пункт Властивості в контекстному меню. Зверніть увагу на прапорець Використовувати цифрове відтворення вкладки Властивості: якщо він недоступний (тобто не дозволяє встановити позначку), то карта або пристрій не підтримує цифрове відтворення.

Оцифрований звук дозволяє використовувати різні накопичувачі для відтворення музичних компакт-дисків. Фактично звукова плата має лише один аналоговий роз'єм, тому за наявності кількох накопичувачів на оптичних дисках лише один із них, підключений до звукової плати за допомогою аналогового кабелю, може відтворювати музичні компакт-диски. Щоб програвати аудіодиски на кількох накопичувачах, доведеться активізувати цифровий вихід у цих накопичувачах або придбати Y-подібний аудіокабель. Цифровий вихід або підключення накопичувача за допомогою аналогового аудіокабелю дозволяє програвати музичні компакт-диски на будь-якому накопичувачі CD-ROM/DVD.