کارت صدا یکی از بردهای سخت افزاری استفاده شده در کامپیوتر است که باعث پخش (و ضبط) صدا می گردد. قبل از مطرح شدن کارت های صدا، کامپیوترهای شخصی برای پخش صدا، صرفا" از بلندگوی داخلی خود کامپیوتر استفاده می کردند. این بلندگوها انرژی مورد نیاز خود را از مادربرد کامپیوتر دریافت می کنند. (توضیحات بیشتردر مورد این اصطلاحات در سایر مقالات سایت میکرو رایانه) در اواخر سال 1980 استفاده از کارت صدا در کامپیوتر آغاز شد و همزمان با آن تحولات گسترده ای در زمینه کامپیوترهای چند رسانه ای ایجاد گردید. در سال 1989 شرکت Creative labs کارت صوتی (صدا) خود را با نام Creative Labs soundBlaster Card عرضه نمود. در ادامه آن شرکت های دیگر تولیدات خود را در این زمینه عرضه نمودند.

مبانی کارت صدا

یک کارت صدا دارای بخش های زیر است :

• یک پردازنده سیگنال های دیجیتال (DSP) که مسئولیت اجرای عملیات (پردازش) مورد نظر را بر عهده دارد.
• یک مبدل دیجتیال به آنالوگ (DAC) که وظیفه تبدیل اطلاعات صوتی ذخیره شده در کامپیوتر را به صوت واقعی که گوش انسان می شنود، بر عهده دارد.

• یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) برای تبدیل صوت ورودی به کامپیوتر به صورت اطلاعات دیجیتال جهت ذخیره سازی در کامپیوتر به کار می رود.

• حافظه ROM یا Flash برای ذخیره برنامه کنترل پردازنده و برنامه های لازم مربوط به کارت صوتی.

• یک اینترفیس دستگاههای موزیکال دیجیتالی (MIDI) برای اتصال دستگاه های موزیک بیرون از کامپیوتر.

• کانکتورهای لازم برای اتصال به میکروفن و یا بلندگو .

• یک پورت خاص "بازی" برای اتصال Joystick .

اتصال اغلب کارت های صدا که امروزه استفاده می شود از طریق شکاف یا شیار (اسلات) PCI کامپیوتر بوده که در یکی از اسلات های آزاد و بلااستفاده مادر برد نصب می شود. کارت های صوتی قدیمی در اسلات ISA مادربرد نصب می شدند.

البته چون امروزه استفاده از کارت صوتی به یک ضرورت تبدیل شده، در اکثر کامپیوتر های جدید کارت صدا به صورت یک تراشه Sound Blaster بر روی برد اصلی قرار می گیرد. اغلب تولید کنندگان کارت صدا هم از این نوع تراشه ها یا تراشه های مشابه، استفاده کرده و بردهای خود را تولید می کنند. البته آنها امکانات و قابلیت های دلخواه خود را به کارت های صدای طراحی شده اضافه می نمایند.

کارت صدا را می توان به یکی از دستگاه های زیر متصل نمود :

• هدفون

• بلندگو (Speaker)

• یک منبع ورودی آنالوگ نظیر : میکروفن، رادیو، ضبط صوت یا CD player

• یک منبع ورودی دیجیتال نظیر CD-Rom

• یک منبع آنالوگ خروجی نظیر ضبط صوت

• یک منبع دیجیتال خروجی نظیر CD-R

عملیات کارت صدا

یک کارت صدا قادر به انجام چهار عملیات خاص در رابطه با صدا است :

• پخش موزیک های از قبل ضبط شده (از CD فایل های صوتی نظیر mp3 و یا Wav) یا بازی یا DVD

• ضبط صدا با حالات متفاوت

• ترکیب نمودن صداها

• پردازش صوت های موجود

عملیات دریافت و ارسال صوت (صدا) برای کارت صدا از طریق بخش های DAC و ADC انجام می گیرد. پردازش های لازم و مورد نیاز بر روی صوت توسط DSP انجام می شود و بدین ترتیب عملیات و پردازش اضافه ای بر روی پردازنده اصلی کامپیوتر تحمیل نمی کند.

تولید صوت

فرض کنید، قصد داشته باشیم که از طریق میکروفن، صدای خود را به کامپیوتر انتقال دهیم. در این حالت بایستی یک فایل صوتی با فرمت wav ایجاد شده و داده های ارسال شده از طرف میکروفن در آن ذخیره گردد. این فرآیند شامل مراحل زیر است:

1 - کارت صدا از طریق کانکتور میکروفن سیگنال های پیوسته و آنالوگی را دریافت می دارد.

2 - از طریق نرم افزار مربوطه نوع دستگاه ورودی برای ضبط صدا را مشخص می نمائیم(گزینه).

3 - سیگنال آنالوگ ارسالی توسط میکروفن بلافاصله (همزمان و به روش سخت افزاری) توسط تراشه مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) تبدیل به کدهای صفر و یک (کد صوت ها) می شود.

4 - کدهای خروجی تولید شده توسط ADC در اختیار تراشه DSP قرار می گیرد تا پردازش های لازم توسط آن انجام گیرد. DSP توسط مجموعه دستوراتی که در تراشه دیگر (ROM) است برای انجام عملیات مورد نظر برنامه ریزی می گردد. (توضیحات بیشتردر مورد این اصطلاحات در سایر مقالات سایت میکرو رایانه) عملکرد DSP را در اینحالت می توان به مثابه یک پردازنده مستقل تصور کرد که توسط یک برنامه از قبل آماده شده، عملیات پردازش را بر روی داده های دیجیتال شده انجام می دهد. یکی از عملیاتی که DSP انجام می دهد فشرده سازی داده های دیجیتال به منظور ذخیره سازی در کامپیوتر است .

5 - صوتی که هم اکنون به داده های دیجیتال تبدیل شده و به عنوان خروجی DSP است، با توجه به نوع اتصالات کارت صدا، در اختیار گذرگاه داده کامپیوتر قرار داده می شود.

6 - داده های دیجیتال توسط پردازنده اصلی کامپیوتر پردازش شده و در ادامه برای ذخیره سازی در اختیار کنترل کننده هارد دیسک گذاشته می شود. کنترل کننده هارد دیسک، اطلاعات پردازش شده و آماده ذخیره سازی را بر روی هارد دیسک و به صورت یک فایل صوتی ذخیره خواهد کرد.

شنیدن صدا

مراحل گوش دادن و پخش صدا برعکس روش ضبط آن است:

1 - داده های دیجیتال از هارد دیسک خوانده شده و در اختیار پردازنده اصلی قرار می گیرند.

2 - پردازنده اصلی داده ها را به کارت صوتی و برای پردازش در DSP موجود بر روی کارت صدا ارسال می دارد.

3 - DSP داده های دیجیتال را ازحالت فشرده خارج نموده و سپس داده های دیجیتال غیرفشرده شده توسط DSP بلافاصله (همزمان) توسط مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) پردازش می شود و یک سیگنال آنالوگ ایجاد می گردد. سیگنال های فوق از طریق هدفون یا بلندگو قابل شنیدن است.