کارت صدا چیست ؟ آشنایی با کارت صدا و انواع مختلف آن

در این مطلب قصد داریم به معرفی کارت صدا ( کارت صوتی – soundcard ) و انواع مختلف آن بپردازیم . شاید برای شما نیز این سوال پیش آمده باشد که کارت صدا چیست ؟ چگونه کار می کند ؟ انواع مختلف کارت صدا ( صوتی ) چیست ؟ کدام کارت صوتی مناسب کار من می باشد ؟ و خیلی از سوال های دیگر .

اکثر ما تا خواه یا ناخواه با کارت صدا آشنایی داریم و آن را در کامپیوتر ها و یا لپتاپ های خود حس کرده ایم . کارت صدا یک قطعه سخت افزاری در رایانه یا لپتاپ شما می باشد که وظیفه اصلی آن تبدیل سیگنال های آنالوگ دریافتی از ادوات مختلف مانند میکروفون و … به سیگنال دیجیتال قابل فهم برای کامپیوتر یا رایانه است . در ادامه نیز این سیگنال های دیجیتال برای پخش از طریق اسپیکر و یا هدفون مجدداً به سیگنال آنالوگ تبدیل می شود .

انواع مختلف کارت صدا ( کارت صوتی – soundcard – audio interface )

کارت صداها انواع مختلفی دارند که هرکدام کارایی و کاربرد مخصوصی دارد . البته وظیفه آن ها یکسان است فقط تفاوت آن ها در کیفیت و میزان کارایی و تعداد پورت ها و امکاناتی است که در اختیار شما قرار می دهند . کارت های صوتی به دو دسته داخلی ( اینترنال – internal ) و خارجی ( اکسترنال – external ) تقسیم می شوند که در ادامه به توضیح در مورد هرکدام از آنها می پردازیم .

کارت صدای اینترنال ( Internal Sound Card )

این دسته از کارت صداها داخل کیس کامپیوتر و مستقیماً بر روی مادربرد نصب می‌شوند که معمولاً به دو صورت PCI و PCI-E در بازار موجود است . بر خلاف تصورات موجود این نوع از کارت صدا در مدل‌ های پیشرفته خود از سرعت و کیفیت بالایی برخوردار است اما به دلیل در دسترس نبودن آسان ورودی و خروجی‌ها و کم بودن تعداد پورت ها ، و یا موجود نبودن پورت های مخصوص میکروفون های استودیویی و کارهای ضبط صدای حرفه ای ، همچنین نداشتن کنترلرهای صوتی همچون ولوم‌ها از محبوبیت کم تری در میان استفاده‌کنندگان تجهیزات استودیویی برخوردار است .

نکته قابل توجه در این نوع از کارت صداها نزدیک بودن چیپ پردازشگر صوتی کارت صدا به سایر اجزای موجود در مادربرد است که خود این امر باعث ایجاد نویز می‌شود . این مسئله را در اصطلاح با نسبت سیگنال به نویز ( SNR ) محاسبه می‌کنند . اما در مدل‌ های حرفه‌ ای ، این کارت صداها به دلیل طراحی حرفه‌ ای و قرار دادن پوشش مناسبی برای کاهش SNR ، نویز را به حداقل و در برخی موارد به صفر رسانده‌ اند .

در نمونه های روتین و معمولی این نوع از کارت صداها پورت های ورودی و خروجی از نوع جک 3.5 میلی متری می باشد و در کارت صداهای حرفه ای تر و گران تر ممکن است پورت هایی نظیر 6.3 میلی متری و یا پورت S/PDIF نیز وجود داشته باشد .  این در حالی است که برای انجام کارهای حرفه ای در زمینه صدا این پورت ها کافی نیستند و شما حتما باید از کارت صدای اکسترنال مناسب کار خود استفاده نمایید .

کارت صدا اکسترنال ( External Sound Card ) چیست ؟

در این نوع از کارت صداها ، کارت صدا درون جعبه‌ ای که معمولاً از فلز ساخته می‌شود ، قرار دارد و به وسیله تکنولوژی‌ های ارتباط دهنده مانند USB و Firewire اطلاعات پردازش شده را به کامپیوتر منتقل می‌کند . به دلیل در اختیار قرار داشتن انواع تنظیمات و در دسترس بودن ورودی‌ ها و خروجی‌ ها و امکانات جانبی بیشتری که این کارت صداها در خود تعبیه کرده‌اند از محبوبیت بیشتری در میان استفاده‌ کنندگان برخوردار هستند .

این نوع کارت صدا به وسیله پورت ها یا اتصالات مختلفی مانند USB ، Firewire ، Thunderbolt و … اطلاعات ورودی آنالوگ را پردازش کرده و به صورت دیجیتال و داده قابل فهم برای کامپیوتر و رایانه شما در می آورد ، سپس شما می توانید این داده ها را توسط نرم افزار های مربوطه ویرایش کنید یا به عبارتی میکس و مستر انجام بدهید .

کارت های صوتی دارای رابط های ورودی و خروجی با انواع متفاوتی هستند که در ذیل به آن ها اشاره می کنیم .

انواع رابط کارت صدا ( صوتی )

رابط ورودی 

این نوع رابط برای ورود داده ها و اطلاعات صوتی به کار می رود که دارای انواع مختلفی می باشد .

رابط خروجی

این نوع رابط جهت ارسال سیگنال‌ ها از کارت صدا به وسایل خارج از رایانه و دیگر دستگاه ها به کار می‌رود که یک سر کابل به کارت صوتی و سر دیگر آن به بلندگو یا هدفون و سیم های استریو وصل می‌شود .

رابط مخصوص سی دی ( CD )

این نوع رابط ها جهت ارتباط بین دیسک گردان و سی دی با کارت صوتی می‌ باشد و اگر این ارتباط برقرار نشود دیسک های سی دی صوتی پخش نمی‌شود و در این حالت صدا تنها از طریق خروجی گوشی ( هدفون ) شنیده می‌شود .

رابط میدی ( MIDI )

اکثر کارت‌های صوتی دارای این رابط هستند . این رابط ۱۵ پایه دارد و D شکل است و می‌توان به وسیله آن از ارگ های الکترونیکی ، موسیقی را دریافت و به صورت فایل بر روی سی دی ذخیره کرد ، همچنین به راحتی می توان به وسیله این رابط نت های قابل ویرایش را توسط کیبوردهای MIDI ایجاد و آن را ضبط کرد .

چرا به کارت صدا نیاز داریم ؟

دلایل زیادی برای استفاده از کارت صدای اکسترنال یا ( Audio Interface ) وجود دارد . همانطور که در بالا نیز ذکر شد کارت صداهای رایج در کامپیوتر کیفیت چندانی ندارند مگر در موارد حرفه ای که گران قیمت می باشند . همچنین به دلیل نزدیک بودن چیپ ست ها به یکدیگر امکان ایجاد نویز در آن بسیار بالاست . از طرفی برای انجام کارهای حرفه ای در زمینه صدا مثل ضبط صدا و موسیقی و خوانندگی و … تعداد پورت های آن بسیار کم است یعنی ورودی و خروجی های مناسب را ندارد .

اختلال سیگنال های الکترومغناطیس و رادیویی و همچنین تاخیر زیاد ، تاثیر منفی زیادی روی کیفیت صدای ورودی و خروجی می گذارد و برای ضبط همزمان چندین ساز یا میکروفون و یا اجراهای گروهی و … مناسب نیست . پس ناگزیر ما مجبور به خرید و استفاده از کارت صدای اکسترنال برای داشتن کار با کیفیت تر و حرفه ای تر هستیم .

برای خرید یک کارت صدا باید با توجه به نیازمان آن را انتخاب کنیم . توجه به تعداد پورت های ( ورودی و خروجی ) یکی از مسائل مهم در انتخاب کارت صدا می باشد .

انتخاب تعداد و ترکیب درست مورد نیاز ورودی و خروجی در کارت صدا

یکی از عوامل مهم در خرید و انتخاب کارت صدا در ابتدا سنجیدن نیازهای خود و مواردی است که ما از یک کارت صدا انتظار داریم و می خواهیم این امکانات را برای ما فراهم کند . در مرحله بعدی توجه به نوع و تعداد ورودی و خروجی های آن حائز اهمیت است . به هر حال در زمان خرید انسان باید آینده کار خود را نیز تصور کند و با توجه به بودجه ای که دارد اقدام به خرید کند . پس با توجه به نیاز شما برای ضبط صدا و فردی یا گروهی بودن کار و نوع کار و وسایل مورد استفاده و همینطور نگاه به آینده کار خود می توانید از ساده ترین کارت های صوتی تا پیشرفته ترین آن ها را انتخاب و خرید نمایید .

نیاز به کارت صدای فانتوم پاور دار

اگر شما به صورت انفرادی مشغول خوانندگی و یا نوازندگی هستید احتمالاً تنها به یک جفت ورودی نیاز خواهید داشت که البته نوع این ورودی ها باید درست انتخاب شود . بیشتر کارت های صدا دارای دو یا چند پری امپ میکروفن هستند . اگر می خواهید از میکروفون های کاندنسر استفاده کنید ، باید مطمئن شوید که پری امپ میکروفون کارت صدای شما دارای ویژگی فانتوم پاور باشد چرا که اکثر میکروفون های حرفه ای برای کار کردن و روشن شدن  نیاز به فانتوم پاور 48+ ولتی دارند .

اصولاً فانتوم پاور برق اضافی برای فعال شدن مدار اکتیو میکروفون های کاندنسر را تامین می کند که این امر باعث افزایش کارایی و افزایش صدای میکروفن می شود . پس در کل بهتر است میکروفون های کاندنسر برای داشتن بالاترین کارایی خود به فانتوم پاور متصل شوند .

اگر می خواهید گیتار یا کیبورد خود را مستقیما به کارت صدا متصل کنید ، کارت صدایی که انتخاب می کنید ، باید دارای ورودی های ( instrument-level ( hi-Z باشد . ورودی ها و خروجی های Line-level برای استفاده از پردازنده های اکسترنال ، امپلی فایر های هدفون (برای ساختن میکس های هدفون مجزا ) و مانیتورهای استودیویی مناسب هستند .

نحوه اتصال کارت های صدا به کامپیوتر

کارت های صدا به روش های مختلفی به کامپیوتر متصل می شوند . کارت صداهای داخلی به وسیله PCI / PCI-E به رایانه شما متصل می شود و در کارت صداهای خارجی یا اکسترنال نیز یکی از معمول ترین و رایج ترین روش های اتصال ، استفاده از پورت USB  است . اما با پیشرفته تر شدن تکنولوژی ، راه های ارتباطی مانند Firewire و Thunderbolt نیز برای اتصال کارت صوتی به کامپیوتر وجود دارد که در ادامه به توضیح این موارد می پردازیم .

اتصال PCI / PCI-E

این اتصال برای استفاده از کارت صداهای داخلی یا اینترنال و نصب آن روی مادربرد کاربرد دارد و مزیت این کار این است که از برخی پروسه های پردازش اطلاعات که باعث تاخیر و محدود شدن پهنای باند می شود جلوگیری به عمل می آید . اکثر این نوع از کارت های صوتی به گونه ای طراحی شده اند که سرعت بالا و تاخیر پایینی داشته باشند و همچنین از ترک های زیادی پشتیبانی کنند .

اتصال کارت صوتی به وسیله پورت USB

این نوع اتصال یک اتصال رایج در بین کارت های صدا می باشد و برق مورد نیازشان را از این طریق تامین می کنند . مزیت آن این است که هنگامی که می خواهید با لپ تاپ به ضبط کردن بپردازید و در حال جابجایی هستید به راحتی می توانید از این نوع اتصال استفاده کنید .

اتصال به وسیله پورت Firewire

firewire  نوع دیگری از اتصال است که مزیت آن  نسبت به USB این است که انتقال اطلاعات را با نرخ پایدارتری انجام می دهد و این ویژگی باعث می شود هنگامی که می خواهید کانال های زیادی را به صورت همزمان ضبط کنید ، اتصال FireWire قابل اطمینان تر باشد . اما نکته منفی اتصال FireWire در این است که کامپیوتر ها و کارت صداهایی که دارای این نوع اتصال هستند ، بسیار محدود می باشند . اگر از کامپیوتر شخصی و PC استفاده می کنید ، می توانید یک کارت FireWire تهیه کرده و بر روی کامپیوترتان نصب کنید .

اتصال به وسیله پورت Thunderbolt

یکی از استاندارد های جدید اتصال کارت صدا به کامپیوتر Thunderbolt  می باشد که سرعت بسیار بالا و تاخیر پایینی دارد . Thunderbolt 3 ( که در نسل جدیدی از  کامپیوترهای اپل دیده می شود ) نسبت به Thunderbolt 2 دو برابر سریع تر و نسبت به USB 3 هشت برابر سریع تر می باشد و سرعتی تا ۴۰ گیگابایت بر ثانیه را ارائه می کند و طول کابل آن نیز می تواند تا ۱۰۰ متر باشد . هم اکنون بسیاری از کارت های صدای سطح بالا در بازار وجود دارند که دارای اتصال Thunderbolt می باشند .

مشخصات فنی که در کارت صدا باید به آن توجه کرد چیست ؟

نرخ نمونه برداری یا سمپل ریت ( sample rate ) در کارت صدا چیست ؟

صدای ما برای تبدیل از حالت آنالوگ به دیجیتال جهت پردازش در سیستم های کامپیوتری نیاز به نمونه برداری در دو راستا دارد ، یکی سمپل ریت و دیگری بیت دپت . سمپل‌ ریت تعداد نمونه‌ برداری در واحد زمان است و بیت‌ دپت نیز در هر نمونه‌ برداری ولتاژ را به یک واحد دیجیتالی تبدیل می‌کند . هرچه در کارت های صوتی این اعداد بالاتر باشند نمونه های گرفته شده به هم نزدیکتر بوده و کیفیت این تبدیل صدا بیشتر و دقیق تر است .

زمانی که این صدا را مجدداً از روی کامپیوتر پخش می‌کنیم ، همین روال به نوعی به طور برعکس انجام می‌شود . در نتیجه هرچه میزان نرخ نمونه‌ برداری بیشتر باشد ، صدای ذخیره‌شده روی دیسک شباهت بیشتری به موج که صوت اصلی است خواهد داشت . هرچند بین دانشمندان این حوزه و صاحبان سبک تفاوت نظر وجود دارد .

حتی بالاترین نرخ‌ های نمونه‌ برداری نیز مقداری افت کیفیت در صدا خواهند داشت . فرایند فیزیکی حرکت صوت در درون سیم‌ ها می‌تواند باعث پدیده‌ی اعوجاج شود . بر همین اساس ، تولیدکنندگان کارت صدا از دو معیار برای نمایش میزان کیفیت و افت صدا استفاده می‌کنند :

• مجموع اعوجاج هارمونیک‌ ها یا THD که با درصد نشان داده می‌شود
• نسبت سیگنال به نویز یا SNR که با دسی‌بل بیان می‌شود

هرچه اعوجاج هارمونیک کمتر و نسبت سیگنال به نویز بیشتر باشد ، صدای تولید شده کیفیت بیشتری خواهد داشت .

جمع بندی

در پایان ، ذکر این نکته ضروری است که صدای خروجی تولید شده توسط کارت صدا ، در نهایت با کیفیت و توانایی‌ های بلندگوها محدود می‌شود . واضح است که نمی‌توانیم با استفاده از یک کارت صدا با قابلیت 7.1 کانال و تنها دو بلندگو ، انتظار صدای محیطی در سینمای خانگی داشته باشیم . به همین ترتیب ، قابلیت‌های دیگر کارت صدا نیز نیاز به توانایی بلندگو دارد . بنابراین پیش از تهیه‌ یک کارت صدا ، باید از کیفیت خروجی‌ ها و امکان ارائه‌ قابلیت‌ های کارت صدای جدید توسط بلندگوها ، اطمینان حاصل کنیم .