사운드 카드 작동 방식

사운드 카드가 발명되기 전에 PC 는 하나의 소리(삐)를 만들 수 있었습니다. 컴퓨터가 경고음의 빈도와 지속 시간을 변경할 수는 있지만 볼륨을 변경하거나 다른 소리를 만들 수는 없습니다.

처음에는 신호음이 주로 신호 ​​또는 경고 역할을 했습니다. 나중에 개발자들은 다양한 음높이와 길이의 경고음을 사용하여 초기 PC 게임용 음악을 만들었습니다. 이 음악은 특별히 현실적이지 않았습니다 . Crossfire Designs 에서 이러한 사운드트랙 중 일부의 샘플을 들을 수 있습니다 .

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다행스럽게도 1980년대에 여러 제조업체에서 사운드 제어 전용 애드온 카드를 도입하면서 컴퓨터의 사운드 기능이 크게 향상되었습니다 . 이제 사운드 카드가 있는 컴퓨터는 단순한 경고음 이상의 기능을 수행할 수 있습니다. 게임용 3D 오디오 또는 DVD 용 서라운드 사운드 재생을 생성할 수 있습니다 . 또한 외부 소스의 사운드를 캡처하고 녹음할 수도 있습니다.

이 기사에서는 사운드 카드를 사용하여 컴퓨터에서 실제 고품질 사운드를 만들고 녹음하는 방법을 배웁니다.

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내용물

1. 아날로그 대 디지털
2. ADC 및 DAC
3. 기타 사운드 카드 구성 요소
4. 사운드 제어를 위한 기타 옵션

소리와 컴퓨터 데이터는 근본적으로 다릅니다. 소리는 아날로그입니다. 소리는 물질을 통과하는 파동으로 만들어집니다. 사람들은 이 파동이 고막을 물리적으로 진동시킬 때 소리를 듣습니다 . 그러나 컴퓨터는 0과 1을 나타내는 전기 충격을 사용하여 디지털 방식으로 통신합니다. 그래픽 카드 와 마찬가지로 사운드 카드는 컴퓨터의 디지털 정보와 외부 세계의 아날로그 정보를 변환합니다.

소리는 공기나 물과 같은 매체를 통해 이동하는 파동으로 만들어집니다.

가장 기본적인 사운드 카드는 아날로그 및 디지털 정보 를 번역하기 위해 네 가지 구성 요소를 사용하는 인쇄 회로 기판입니다 .

별도의 ADC와 DAC 대신 일부 사운드 카드는 두 기능을 모두 수행 하는 코덱 이라고도 하는 코더/디코더 칩을 사용 합니다.

다음 섹션에서는 사운드 카드에서 발생하는 아날로그-디지털 및 디지털-아날로그 변환을 살펴보겠습니다.

엑스파이

사운드 카드 기술의 최신 발전 중 하나는 SoundBlaster 제조업체 Creative의 Xtreme Fidelity 입니다. 특징:

• 사람들에게 게임, 여가 사용 또는 음악 제작을 위한 다양한 사운드 옵션을 제공하는 " Active Modal Architecture "
• 디지털 신호 처리기 5,100 만 트랜지스터 (DSP)
• 각각 특정 사운드 작업을 수행하는 다중 처리 엔진
• 24 비트 결정기 16 비트 고유 음질 손실의 일부 반전, CD의 기록

ExtremeTech 에는 의 기능을 자세히 설명하는 포괄적인 기사가 있습니다.

자신이 말하는 것을 녹음 하기 위해 컴퓨터 를 사용한다고 상상해 보십시오 . 먼저 사운드 카드에 연결 한 마이크에 대고 말합니다. ADC는 음성의 아날로그 웨이브를 컴퓨터가 이해할 수 있는 디지털 데이터로 변환합니다. 이를 위해 빈번한 간격으로 파동을 정밀하게 측정하여 사운드를 샘플링하거나 디지털화합니다.

샘플링 속도 라고 하는 초당 측정 횟수 는 kHz로 측정됩니다. 카드의 샘플링 속도가 빠를수록 재구성된 웨이브가 더 정확합니다.

스피커를 통해 녹음을 재생 하는 경우 DAC는 동일한 기본 단계를 반대로 수행합니다. 정확한 측정과 빠른 샘플링 속도로 복원된 아날로그 신호는 원래 음파와 거의 동일할 수 있습니다.

그러나 샘플링 속도가 높더라도 음질이 약간 저하됩니다. 와이어를 통해 소리를 이동시키는 물리적 과정도 왜곡 을 일으킬 수 있습니다 . 제조업체는 이러한 음질 저하를 설명하기 위해 두 가지 측정을 사용합니다.

THD 및 SNR 모두에서 값이 작을수록 품질이 더 좋습니다. 일부 카드는 디지털 입력도 지원하므로 아날로그 형식으로 변환하지 않고 디지털 녹음을 저장할 수 있습니다.

다음으로 우리는 사운드 카드에서 흔히 볼 수 있는 다른 구성 요소와 그 역할을 살펴보겠습니다.

사운드 생성 방법

컴퓨터와 사운드 카드는 여러 가지 방법을 사용하여 사운드를 생성할 수 있습니다. 하나는 주파수 변조 (FM) 합성으로, 컴퓨터가 여러 음파를 중첩하여 보다 복잡한 파형을 만드는 것입니다. 다른 하나는 실제 악기의 샘플을 사용하여 음악적 사운드를 복제하는 웨이브 테이블 합성 입니다. 웨이브 테이블 합성은 더 사실적인 사운드를 제공하기 위해 종종 다른 피치로 연주되는 동일한 악기의 여러 샘플을 사용합니다. 일반적으로 웨이브 테이블 합성은 FM 합성보다 더 정확한 사운드 재생을 생성합니다.

사운드 처리에 필요한 기본 구성 요소 외에도 많은 사운드 카드에는 다음과 같은 추가 하드웨어 또는 입력/출력 연결이 포함되어 있습니다.

DSP(디지털 신호 프로세서) : GPU(그래픽 처리 장치 ) 와 마찬가지로 DSP는 특수 마이크로프로세서 입니다. 아날로그 및 디지털 변환을 위한 계산을 수행하여 컴퓨터 CPU의 작업 부하를 일부 제거합니다. DSP는 여러 사운드 또는 채널을 동시에 처리할 수 있습니다. 자체 DSP가 없는 사운드 카드는 처리를 위해 CPU를 사용합니다. 메모리 : 그래픽 카드 와 마찬가지로 사운드 카드는 자체 메모리 를 사용하여 더 빠른 데이터 처리를 제공 할 수 있습니다 . 입력 및 출력 연결 : 대부분의 사운드 카드에는 최소한 마이크 와 스피커 연결이 있습니다.. 일부에는 너무 많은 입력 및 출력 연결이 포함되어 있어 종종 드라이브 베이 중 하나에 장착하여 이를 수용 하는 브레이크아웃 상자가 있습니다. 이러한 연결에는 다음이 포함됩니다.

게임 디자이너는 3D 사운드 를 사용 하여 게임에서 플레이어의 위치에 따라 변경되는 빠르고 역동적인 사운드 를 제공합니다. 다양한 방향의 소리를 사용하는 것 외에도 이 기술을 사용하면 장애물 주변이나 장애물을 통과하는 소리를 사실적으로 재현할 수 있습니다. 서라운드 사운드 도 여러 방향의 사운드 를 사용하지만 사운드는 청취자의 동작에 따라 변경되지 않습니다. 서라운드 사운드는 홈 시어터 시스템 에서 일반적입니다 .

그래픽 카드 와 마찬가지로 사운드 카드는 소프트웨어를 사용하여 응용 프로그램 및 컴퓨터의 나머지 부분과 통신하는 데 도움을 줍니다. 이 소프트웨어에는 카드가 운영 체제 와 통신할 수 있도록 하는 카드의 드라이버가 포함되어 있습니다 . 여기에는 소프트웨어가 카드와 더 쉽게 통신할 수 있도록 하는 일련의 규칙 또는 표준인 API( 응용 프로그램 인터페이스) 도 포함 됩니다 . 가장 일반적인 API는 다음과 같습니다.

3D 대 서라운드 사운드 및 드라이버 및 API

게임 디자이너는 3D 사운드 를 사용 하여 게임에서 플레이어의 위치에 따라 변경되는 빠르고 역동적인 사운드 를 제공합니다. 다양한 방향의 소리를 사용하는 것 외에도 이 기술을 사용하면 장애물 주변이나 장애물을 통과하는 소리를 사실적으로 재현할 수 있습니다. 서라운드 사운드 도 여러 방향의 사운드 를 사용하지만 사운드는 청취자의 동작에 따라 변경되지 않습니다. 서라운드 사운드는 홈 시어터 시스템 에서 일반적입니다 .

그래픽 카드 와 마찬가지로 사운드 카드는 소프트웨어를 사용하여 응용 프로그램 및 컴퓨터의 나머지 부분과 통신하는 데 도움을 줍니다. 이 소프트웨어에는 카드가 운영 체제 와 통신할 수 있도록 하는 카드의 드라이버가 포함되어 있습니다 . 여기에는 소프트웨어가 카드와 더 쉽게 통신할 수 있도록 하는 일련의 규칙 또는 표준인 API( 응용 프로그램 인터페이스) 도 포함 됩니다 . 가장 일반적인 API는 다음과 같습니다.

• 마이크로소프트: 다이렉트사운드
• 크리에이티브: EAX(Environmental Audio Extensions) 및 Open AL
• 센사우라: MacroFX
• QSound 연구소: QSound

모든 컴퓨터에 사운드 카드가 있는 것은 아닙니다. 일부 마더보드는 대신 통합 오디오 지원을 제공합니다. 자체 DSP가 있는 마더보드 는 여러 데이터 스트림을 처리할 수 있습니다. 3D 위치 및 Dolby 서라운드 사운드 도 지원할 수 있습니다 . 그러나 이러한 기능에도 불구하고 대부분의 리뷰어는 별도의 사운드 카드가 더 나은 오디오 품질을 제공한다는 데 동의합니다.

랩톱은 일반적으로 마더보드 또는 소형 사운드 카드에 통합 사운드 기능이 있습니다. 그러나 공간 및 온도 제어 고려 사항으로 인해 최고급 내부 카드가 비실용적입니다. 따라서 랩톱 사용자는 USB 또는 FireWire 연결 을 사용하는 외부 사운드 컨트롤러를 구입할 수 있습니다 . 이러한 외부 모듈은 노트북 음질을 크게 향상시킬 수 있습니다.

사운드 카드 및 관련 항목에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.

사운드 카드 쇼핑

많은 요인이 사운드 카드가 깨끗하고 고품질의 사운드를 제공하는 능력에 영향을 미칩니다. 사운드 카드를 구입할 때 다음 사항에 주의하십시오.

• ADC 및 DAC 데이터 용량( 비트 단위로 측정)
• 신호 대 잡음비(SNR) 및 총 고조파 왜곡(THD)
• 주파수 응답 또는 카드가 다른 주파수에서 소리를 재생할 수 있는 정도
• 샘플링 속도
• 5.1 또는 7.1 서라운드 사운드와 같은 출력 채널
• 지원되는 API(응용 프로그래밍 인터페이스)
• Dolby Master 및 THX를 포함한 인증

최고급 사운드 카드에 투자하는 사람은 누구나 고품질 스피커를 가지고 있어야 합니다 . 아무리 좋은 사운드 카드라도 스피커 품질이 좋지 않은 것은 보상할 수 없습니다.

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출처