Linux Sound-HOWTO, czyli Dźwięk w Linuxie - Jak To Zrobić?: Technologia Kart Dźwiękowych Następna strona Poprzednia strona Spis treści 2. Technologia Kart Dźwiękowych Ten rozdział jest bardzo skrótowym przeglądem technologii dźwięku komputerowego, który ma na celu ułatwić ci zrozumienie później używanych pojęć. Aby dowiedzieć się więcej, powinieneś odwołać się do książek o dźwięku cyfrowym lub cyfrowym przetwarzaniu sygnałów dźwiękowych. Dźwięk jest zjawiskiem analogowym; może przyjmować dowolne wartości z ciągłego przedziału. Komputery są cyfrowe; lubią pracować z wartościami dyskretnymi. Karty dźwiękowe wykorzystują urządzenie zwane Konwerterem Analogowo - Cyfrowym (A/D lub ADC) do konwersji napięć odpowiadających analogowym falom dźwiękowym do postaci cyfrowych lub numerycznych wartości, które można przechowywać w pamięci. Podobnie, Konwerter Cyfrowo - Analogowy (D/A lub DAC) przekształca wartości numeryczne z powrotem na napięcia analogowe, które w efekcie mogą sterować głośnikiem, produkując dźwięk. Proces przetwarzania postaci analogowej na cyfrową, zwany próbkowaniem, obciążony jest pewnym błędem. Dwa czynniki są najważniejsze przy określaniu, jak wiernie próbkowany dźwięk odwzorowuje analogowy oryginał. Częstotliwość próbkowania to liczba próbek pobranych w danej jednostce czasu (najczęściej określana w próbkach na sekundę lub Hertzach). Przy niskiej częstotliwości próbkowania analogowy sygnał odwzorowany będzie mniej dokładnie. Rozmiar próbki to zakres wartości używanych do opisania każdej próbki, zazwyczaj oznaczony w bitach. Im większy rozmiar próbki, tym dokładniejszy będzie sygnał cyfrowy. Karty dźwiękowe najczęściej używają próbek 8- lub 16-bitowych przy częstotliwościach próbkowania od około 4000 do 44.000 próbek na sekundę. Próbki mogą również zawierać jeden kanał (mono) lub dwa kanały (stereo). Synteza FM jest starszą techniką wytwarzania dźwięku. Polega na łączeniu różnych fal dźwiękowych (np. sinusoidalnej, trójkątnej, kwadratowej). Syntezę FM łatwiej jest zaimplementować sprzętowo niż konwersję D/A, ale za to trudniej ją oprogramować. Jest ona również mniej elastyczna. Wiele kart dźwiękowych obsługuje syntezę FM dla celów wstecznej kompatybilności ze starszymi kartami i programami. Zazwyczaj zawierają one kilka niezależnych generatorów dźwięku lub głosów. Synteza Wavetable łączy elastyczność konwersji D/A z wielokanałowymi możliwościami syntezy FM. W tej technologii przetworzone na postać cyfrową głosy mogą być załadowane do dedykowanego obszaru pamięci, a następnie odtwarzane, łączone i modyfikowane przy niewielkim obciążeniu procesora. Wszystkie najlepsze karty dźwiękowe obsługują syntezę wavetable. Większość kart dźwiękowych daje możliwość miksowania - łączenia sygnałów z różnych źródeł wejściowych i kontrolowania poziomów głośności. MIDI jest skrótem od nazwy Musical Instrument Digital Interface (Cyfrowy Interfejs Instrumentów Muzycznych) i jest standardowym protokołem sprzętowym i programowym pozwalającym instrumentom muzycznym na komunikowanie się ze sobą. Sygnały przesłane po szynie MIDI mogą być również przechowywane w plikach MIDI do późniejszej obróbki i odtwarzania. Wiele kart dźwiękowych zawiera interfejs MIDI. Te, które go nie mają, nadal mogą odgrywać pliki MIDI przy użyciu zintegrowanych w karcie funkcji. Pliki MOD są powszechnym formatem utworów generowanych za pomocą komputerów. Obok informacji o nutach, które mają być zagrane, pliki te zawierają cyfrowe próbki instrumentów (inaczej zwane głosami). Pliki MOD po raz pierwszy pojawiły się na komputerach Amiga, ale mogą być odtwarzane z pomocą stosownego oprogramowania na innych systemach, z Linuxem włącznie. Następna strona Poprzednia strona Spis treści