Karta dźwiękowa - muzyczna, jest to urządzenie wejścia wyjścia, służące do przetwarzania dźwięku. Najprościej mówiąc, karta służy do odtwarzania i nagrywania dźwięku. Są cztery podstawowe możliwości podłączenia karty muzycznej w komputerze; pierwsze, może byś zintegrowana z płytą główną, drugie, na złączu PCI, trzecie - stosowane dawniej, dziś wyparte przez PCI - na złączu ISA, czwarte poprzez port USB.
Jeśli chodzi o producentów kart muzycznych, to od dłuższego czasu prym wiedzie firma CREATIVE®, która wypuściła serię kart Sound Blaster, która dała początek zawrotnej karierze tej firmy na rynku. Następcą tych kart jest AUDIGY.
Wspomniane rozwiązanie, w którym karta muzyczna jest na stałe wbudowana w płytę główną, jest rozwiązaniem wystarczającym do amatorskich zastosowań; jednak jakość i możliwości takich rozwiązań, stale się zwiększają. Dziś karty zintegrowane, dają czysty i dobry jakościowo dźwięk, a przy tym potrafią w współpracować z zestawem głośników 7.1.
Podchodząc do karta muzycznej z innej strony, można powiedzieć, że jest to urządzenie konwersji analogowego sygnału dźwiękowego z dołączonego źródła (mikrofonu, wejścia liniowego), na postać cyfrową w celu przetworzenia lub zachowania na dysku komputera (realizowane przez przetwornik analogowo - cyfrowy A/C), oraz w drugą stronę, czyli przekształcenia sygnału cyfrowego (odtworzenie muzyki z cd - rom`u, mp3), w sygnał analogowy przekazywany na wyjście do słuchawek, głośników. Karta dźwiękowa służy również do wytwarzania dźwięków wykorzystujących modulację częstotliwości (FM), jak również tabelę próbek dźwiękowych (wavetable) - współpracujących z klawiaturę muzyczną poprzez złącze MIDI (keyboardy, syntezatory) - do czego służy cyfrowy procesor dźwięków DSP.
Mimo tych wszystkich możliwości, karta dźwiękowa kojarzy się z urządzeniem do odtwarzania muzyki, lub ogólniej dźwięków, a także umożliwiające podłączenie głośników, wzmacniacza, mikrofonu czy w szczególnym przypadku urządzeń MIDI.
Dziś, niemal wszystkie komputery są wyposażone w jakiekolwiek karty dźwiękowe. Sercem takiej karty jest przetwornik A/C - C/A (analogowo cyfrowy, cyfrowo analogowy), zmieniający sygnał z postaci analogowej na cyfrową i w drugą stronę, oraz odtwarzanie i nagrywanie dźwięków różnych formatów. Nagrywanie, nazywane jest samplingiem. W procesie nagrywania, występuje zjawisko próbkowania sygnału wejściowego (dźwięku) - czyli pomiar poziomu (głośności) sygnału w określonych odstępach czasu, a następnie zapis w jednym ze znanych formatów, np. WAV. Drugim, nierozerwalnie związanym pojęciem, jest częstotliwość próbkowania: czyli okresowe sczytanie informacji o sygnale. Wartość częstotliwości wyrażana jest w kilohercach (kHz), 1 kHz odpowiada 1000 pomiarów na sekundę. Używane karty dźwiękowe posiadają najczęściej następujące szybkości próbkowania: 8, 11, 22, 44,1, 48 kHz. Maksymalna wysokość dźwięku, jaką jest w stanie przetworzyć karta, równa się połowie wartości częstotliwości próbkowania, i dla przykładu dla karty o częstotliwości wynoszącej 44,1 kHz, jest to 22 000 Hz. Jest to dobry wynik, zważywszy na to, że człowiek potrafi usłyszeć najwyższy dźwięk o częstotliwości ok. 20 000 Hz. Proces zachodzi i dla wejścia liniowego jak i dla nagrywania za pomocą mikrofonu.
Jednak kata muzyczna, potrafi nie tylko odtwarzać czy nagrywać dźwięk, lecz potrafi je sama wytworzyć wykorzystując listy nagrań i parametry zapisane w plikach MIDI. Takie możliwości posiadają lepsze jakościowo, i bardziej rozbudowane karty muzyczne. Syntezator MIDI, bo o nim tu mowa, uzyskuje dźwięk stosując jedną z dwu metod.
Pierwszą jest starsza metoda - synteza FM. Dźwięk jest tworzony poprzez napięcia elektryczne, które zostają wywołane w sposób opisany poleceniami zapisanymi w pliku. Zostają wygenerowane krzywe sinusoidalne, piłokształtne lub prostokątne, które poprzez manipulację głośnością oraz nakładanie wielu krzywych, próbują naśladować dźwięki naturalne instrumentów. Jednak trzeba to przyznać, że efekty nie zawsze są zadowalające.
Druga metoda to synteza WAVETABLE. Jest to znacznie nowocześniejsza metoda, dająca dźwięki o dużo lepszej barwie, i bardzo zbliżone do rzeczywistych. Ta metoda wykorzystuje cyfrową próbkę dźwięku instrumentu, lub innego głosu, która jest przechowywana w pliku formatu WAV w pamięci ROM karty muzycznej. Podczas tworzenia dźwięku, zostają wczytane instrukcje z pliku MIDI, a sama próbka dźwięku, jest przetłumaczona na dźwięk o odpowiedniej wysokości i długości.
Jak karta komunikuje się z komputerem?
Minęły już czasy, kiedy to wszystkie karty rozszerzeń, a także karty dźwiękowe, działały jedynie z magistralą ISA. Nastąpiła zmiana standardu, i obecnie standardową szyną danych stała się magistrala PCI - co spowodowało pojawienie się kart muzycznych właśnie na takie wejście. W celu poprawnej komunikacji komputera i karty, potrzebne są najmniej trzy zasoby: adres I/O (wejścia wyjścia), przerwanie oraz kanał DMA. Adres I/O jest konieczny do komunikacji peceta z kartą muzyczną, np. w celu przesłania rozkazów. W odpowiedzi na żądania, krata dźwiękowa zgłasza przerwanie, chcąc przeprowadzić przesył danych.
Z wielu producentów tego typu sprzętu, najbardziej cenione przez klientów, są karty Sound Blaster firmy CEATIVE. Ich następcami są karty AUDIGY, które wzbogacone zostały między innymi o obsługę dźwięku przestrzennego w formacie 7.1. Jakość tych kart jest rzeczywiście oszałamiająca. Rozdzielczość 24-bitów/96kHz przy nagrywaniu i odtwarzaniu, stosunek sygnału do szumu równy 100dB oraz bogaty zestaw wyjść cyfrowych, pozwalają stworzyć przy pomocy peceta, domowe centrum rozrywki. Jednocześnie dla gier, została wbudowana obsługa EAX ADVANCED HD 3.0, odpowiedzialnej za efekty akustyczne i precyzyjny trójwymiarowy dźwięk w formacie 7.1. Nie zapomniano także o oprogramowaniu dedykowanym dla karty. I tak, w zestawie znajdziemy: Creative Media Source - całościowy zestaw narzędzi do kopiowania i nagrywania własnych płyt z muzyką, zarządzania utworami i poprawiania brzmienia utworów. Dźwięk przestrzenny 7.1, stosunek sygnału do szumów 100dB, bogate oprogramowanie i obsługa technologii EAX ADVANCED HD 3.0 w grach, czynią kartę tego producenta, bardzo atrakcyjną ofertą.
