Tarjeta de sonido

Una tarjeta de sonido (también conocida como tarjeta de audio) es una tarjeta de expansión interna que proporciona entrada y salida de señales de audio hacia y desde una computadora bajo el control de programas de computador. El término tarjeta de sonido también se aplica a las interfaces de audio externas utilizadas para aplicaciones de audio profesional.

La funcionalidad de sonido también se puede integrar en la placa base, utilizando componentes similares a los que se encuentran en las tarjetas enchufables. El sistema de sonido integrado a menudo todavía se conoce como tarjeta de sonido. El hardware de procesamiento de sonido también está presente en las tarjetas de video modernas con HDMI para emitir sonido junto con el video usando ese conector; anteriormente usaban una conexión S/PDIF a la placa base o tarjeta de sonido.

Los usos típicos de las tarjetas de sonido o la funcionalidad de las tarjetas de sonido incluyen proporcionar el componente de audio para aplicaciones multimedia como composición musical, edición de video o audio, presentación, educación y entretenimiento (juegos) y proyección de video. Las tarjetas de sonido también se utilizan para la comunicación basada en computadora, como voz sobre IP y teleconferencias.

Características generales

Cierre de una tarjeta de sonido PCB, mostrando condensadores electrolíticos, condensadores SMT y resistores, y un DAC de 2 canales YAC512

Las tarjetas de sonido utilizan un convertidor de digital a analógico (DAC), que convierte los datos de señales digitales grabados o generados en un formato analógico. La señal de salida se conecta a un amplificador, auriculares o dispositivo externo mediante interconexiones estándar, como un conector de teléfono TRS.

Un conector externo común es el conector del micrófono. La entrada a través de un conector de micrófono se puede utilizar, por ejemplo, para aplicaciones de reconocimiento de voz o voz sobre IP. La mayoría de las tarjetas de sonido tienen un conector de entrada de línea para una entrada analógica de una fuente de sonido que tiene niveles de voltaje más altos que un micrófono. En cualquier caso, la tarjeta de sonido utiliza un convertidor de analógico a digital para digitalizar esta señal.

Algunas tarjetas incluyen un chip de sonido para admitir la producción de sonidos sintetizados, generalmente para la generación de música y efectos de sonido en tiempo real utilizando datos y tiempo de CPU mínimos.

La tarjeta puede utilizar el acceso directo a la memoria para transferir las muestras hacia y desde la memoria principal, desde donde un software de grabación y reproducción puede leerlas y escribirlas en el disco duro para almacenarlas, editarlas o procesarlas más.

Canales de sonido y polifonía

8 canales DAC Cirrus Logic CS4382 colocado en Sound Blaster X-Fi Fatal1ty

Una característica importante de la tarjeta de sonido es la polifonía, que se refiere a su capacidad para procesar y generar múltiples voces o sonidos independientes simultáneamente. Estos distintos canales se ven como la cantidad de salidas de audio, que pueden corresponder a una configuración de altavoces como 2.0 (estéreo), 2.1 (estéreo y subwoofer), 5.1 (envolvente) u otras configuraciones. A veces, los términos voz y canal se usan indistintamente para indicar el grado de polifonía, no la configuración de los altavoces de salida. Por ejemplo, los chips de sonido mucho más antiguos podían acomodar tres voces, pero solo un canal de audio de salida (es decir, una sola salida mono), lo que requería que todas las voces se mezclaran. Las tarjetas posteriores, como la tarjeta de sonido AdLib, tenían una polifonía de 9 voces combinada en 1 canal de salida mono.

Las primeras tarjetas de sonido para PC tenían múltiples voces de síntesis FM (generalmente 9 o 16) que se usaban para música MIDI. Las capacidades completas de las tarjetas avanzadas a menudo no se utilizan por completo; solo una (s) voz (mono) o dos (estéreo) y el (los) canal (es) generalmente se dedican a la reproducción de muestras de sonido digital, y la reproducción de más de una muestra de sonido digital generalmente requiere una mezcla de software a una frecuencia de muestreo fija. Las modernas tarjetas de sonido integradas de bajo costo (es decir, las integradas en las placas base), como los códecs de audio como los que cumplen con el estándar AC'97, e incluso algunas tarjetas de sonido de expansión de menor costo aún funcionan de esta manera. Estos dispositivos pueden proporcionar más de dos canales de salida de sonido (normalmente sonido envolvente 5.1 o 7.1), pero normalmente no tienen polifonía de hardware real para los efectos de sonido o la reproducción MIDI; estas tareas se realizan completamente en software. Esto es similar a la forma en que los softmodem económicos realizan tareas de módem en software en lugar de hardware.

En los primeros días de la síntesis de tabla de ondas, algunos fabricantes de tarjetas de sonido publicitaban la polifonía únicamente en función de las capacidades MIDI. En este caso, normalmente, la tarjeta solo es capaz de dos canales de sonido digital y la especificación de polifonía solo se aplica a la cantidad de instrumentos MIDI que la tarjeta de sonido es capaz de producir a la vez.

Las tarjetas de sonido modernas pueden proporcionar capacidades de acelerador de audio más flexibles que se pueden usar para admitir niveles más altos de polifonía u otros fines, como aceleración de hardware de sonido 3D, audio posicional y efectos DSP en tiempo real..

Lista de estándares de tarjetas de sonido

Códigos de color

Los conectores de las tarjetas de sonido están codificados por colores según la Guía de diseño de sistemas de PC. También pueden tener símbolos de flechas, agujeros y ondas de sonido asociados con cada posición de gato.

Historia de las tarjetas de sonido para la arquitectura de PC de IBM

El sintetizador de música AdLib Card, fue una de las primeras tarjetas de sonido alrededor de 1990. Observe el botón de ajuste manual del volumen. Autobús ISA-8.

Tarjeta de sonido Mozart 16 para bus ISA-16

Una tarjeta de sonido Turtle Beach para PCI bus

Tarjeta Indigo IO de Echo Digital Audio – PCMCIA -bit 96 kHz estereo estéreo dentro/out tarjeta de sonido

A VIA Technologies Tarjeta de sonido envidia para PC, 5.1 canal para ranura PCI

Las tarjetas de sonido para computadoras compatibles con IBM PC eran muy poco comunes hasta 1988. Para la mayoría de los usuarios de IBM PC, el parlante interno de la PC era la única forma en que los primeros software de PC producían sonido y música. El hardware de los altavoces normalmente se limitaba a ondas cuadradas. El sonido resultante se describió generalmente como "pitidos y pitidos" lo que resultó en el apodo común buscador. Varias empresas, sobre todo Access Software, desarrollaron técnicas para la reproducción de sonido digital a través de altavoces de PC como RealSound. El audio resultante, aunque funcional, sufría una salida muy distorsionada y un volumen bajo, y por lo general requería que se detuvieran todos los demás procesos mientras se reproducían los sonidos. Otras computadoras domésticas de la década de 1980, como la Commodore 64, incluían soporte de hardware para la reproducción de sonido digital o la síntesis de música, lo que dejaba a la PC de IBM en desventaja cuando se trataba de aplicaciones multimedia. Las primeras tarjetas de sonido para la plataforma IBM PC no se diseñaron para juegos o aplicaciones multimedia, sino para aplicaciones de audio específicas, como composición musical con AdLib Personal Music System, IBM Music Feature Card y Creative Music System, o en síntesis de voz como Digispeech DS201, Covox Speech Thing y Street Electronics Echo.

En 1988, un panel de directores ejecutivos de juegos de computadora declaró en el Consumer Electronics Show que la capacidad de sonido limitada de la PC impedía que se convirtiera en la computadora doméstica líder, que necesitaba una tarjeta de sonido de $ 49 a $ 79 con mejor capacidad que los productos actuales, y que una vez que dicho hardware esté ampliamente instalado, sus empresas lo admitirán. Sierra On-Line, que fue pionera en admitir video EGA y VGA, y 3-1/2" discos, prometió ese año admitir las tarjetas de sonido AdLib, IBM Music Feature y Roland MT-32 en sus juegos. Una encuesta de Computer Gaming World de 1989 encontró que 18 de 25 compañías de juegos planeaban admitir AdLib, seis Roland y Covox, y siete Creative Music System/Game Blaster.

Fabricantes de hardware

Uno de los primeros fabricantes de tarjetas de sonido para PC de IBM fue AdLib, que produjo una tarjeta basada en el chip de sonido Yamaha YM3812, también conocido como OPL2. El AdLib tenía dos modos: un modo de 9 voces en el que cada voz podía programarse por completo y un modo de percusión de uso menos frecuente con 3 voces regulares que producían 5 voces independientes de solo percusión para un total de 11.

Creative Labs también comercializó una tarjeta de sonido casi al mismo tiempo llamada Creative Music System (C/MS). Aunque la C/MS tenía doce voces frente a las nueve de AdLib y era una tarjeta estéreo mientras que la AdLib era mono, la tecnología básica detrás de ella se basaba en el chip Philips SAA1099, que era esencialmente un generador de onda cuadrada. Sonaba muy parecido a doce altavoces de PC simultáneos, excepto que cada canal tenía control de amplitud, y no se vendió bien, incluso después de que Creative le cambió el nombre a Game Blaster un año después y lo comercializó a través de RadioShack en los EE. UU. El Game Blaster se vendía al por menor por menos de $100 y era compatible con muchos juegos populares, como Silpheed.

Se produjo un gran cambio en el mercado de tarjetas de sonido compatibles con PC de IBM cuando Creative Labs presentó la tarjeta Sound Blaster. Recomendado por Microsoft a los desarrolladores que crean software basado en el estándar Multimedia PC, Sound Blaster clonó AdLib y agregó un coprocesador de sonido para grabar y reproducir audio digital. La tarjeta también incluía un puerto de juegos para agregar un joystick y la capacidad de interactuar con equipos MIDI usando el puerto de juegos y un cable especial. Con compatibilidad con AdLib y más funciones a casi el mismo precio, la mayoría de los compradores eligieron Sound Blaster. Eventualmente vendió más que AdLib y dominó el mercado.

Roland también fabricó tarjetas de sonido a fines de la década de 1980, como la MT-32 y LAPC-I. Las tarjetas Roland se vendieron por cientos de dólares. Muchos juegos tenían música escrita para sus tarjetas, como Silpheed y Police Quest II. Las tarjetas a menudo eran deficientes en efectos de sonido como risas, pero para la música fueron, con mucho, las mejores tarjetas de sonido disponibles hasta mediados de los noventa. Algunas tarjetas Roland, como la SCC, y versiones posteriores de la MT-32 se fabricaron para ser menos costosas.

En 1992, un proveedor de tarjetas de sonido anunció que su producto era "¡Compatible con Sound Blaster, AdLib, Disney Sound Source y Covox Speech Thing!" Respondiendo a las quejas de los lectores sobre un artículo sobre tarjetas de sonido que mencionaba desfavorablemente el Gravis Ultrasound, Computer Gaming World declaró en enero de 1994 que, "El estándar de facto en el mundo de los juegos es la compatibilidad con Sound Blaster... Hubiera sido injusto recomendar algo más." La revista de ese año declaró que Wing Commander II era "probablemente el responsable del juego" por convertirla en la tarjeta estándar. La línea de tarjetas Sound Blaster, junto con las primeras unidades de CD-ROM económicas y la tecnología de video en evolución, dieron paso a una nueva era de aplicaciones informáticas multimedia que podían reproducir audio de CD, agregar diálogos grabados a videojuegos o incluso reproducir videos de movimiento completo. (aunque en resoluciones y calidad mucho más bajas en los primeros días). La decisión generalizada de respaldar el diseño de Sound Blaster en títulos multimedia y de entretenimiento significó que las futuras tarjetas de sonido, como Pro Audio Spectrum de Media Vision y Gravis Ultrasound, tenían que ser compatibles con Sound Blaster para poder venderse bien. Hasta principios de la década de 2000, cuando el estándar de audio AC'97 se generalizó y eventualmente usurpó a SoundBlaster como estándar debido a su bajo costo e integración en muchas placas base, la compatibilidad con Sound Blaster era un estándar que muchas otras tarjetas de sonido admitían para mantener. compatibilidad con muchos juegos y aplicaciones lanzados.

Adopción de la industria

Tres tarjetas de sonido PC ISA temprana (16 bits) mostrando la progresión hacia chipsets integrados

Cuando la empresa de juegos Sierra On-Line optó por admitir hardware de música adicional además del hardware integrado, como el altavoz de la PC y las capacidades de sonido integradas de IBM PCjr y Tandy 1000, ¿qué se podía hacer con el sonido? y la música en la PC de IBM cambió drásticamente. Dos de las empresas con las que Sierra se asoció fueron Roland y AdLib, que optaron por producir música en el juego para King's Quest 4 compatible con MT-32 y AdLib Music Synthesizer. El MT-32 tenía una calidad de salida superior, debido en parte a su método de síntesis de sonido, así como a la reverberación incorporada. Dado que era el sintetizador más sofisticado que admitían, Sierra optó por utilizar la mayoría de las funciones personalizadas y los parches de instrumentos no convencionales del MT-32, produciendo efectos de sonido de fondo (por ejemplo, el canto de los pájaros, el golpeteo de los cascos de los caballos, etc.) Sound Blaster trajo la reproducción de audio digital a la PC. Muchas empresas de juegos también admitían la MT-32, pero admitían la tarjeta Adlib como alternativa debido a la mayor base de mercado de esta última. La adopción del MT-32 abrió el camino para la creación de los estándares MPU-401, Roland Sound Canvas y General MIDI como los medios más comunes para reproducir música en el juego hasta mediados de la década de 1990.

Evolución de funciones

Las primeras tarjetas de sonido de bus ISA eran semidúplex, lo que significa que no podían grabar y reproducir sonido digitalizado simultáneamente. Más tarde, las tarjetas ISA como la serie SoundBlaster AWE y los clones de Soundblaster Plug-and-play admitían grabación y reproducción simultáneas, pero a expensas de usar dos canales IRQ y DMA en lugar de uno. Las tarjetas de bus PCI convencionales generalmente no tienen estas limitaciones y en su mayoría son full-duplex.

Las tarjetas de sonido han evolucionado en términos de frecuencia de muestreo de audio digital (desde 8 bits 11025 Hz hasta 32 bits, 192 kHz que admiten las últimas soluciones). En el camino, algunas tarjetas comenzaron a ofrecer síntesis de tabla de ondas, que proporciona una calidad de síntesis MIDI superior en relación con las soluciones anteriores basadas en OPL de Yamaha, que utiliza síntesis FM. Algunas tarjetas de gama alta introdujeron su propia RAM y procesador para muestras de sonido definibles por el usuario e instrumentos MIDI, así como para descargar el procesamiento de audio de la CPU.

Con algunas excepciones, durante años, las tarjetas de sonido, sobre todo la serie Sound Blaster y sus compatibles, tenían solo uno o dos canales de sonido digital. Los primeros juegos y jugadores de MOD que necesitaban más canales de los que podía soportar una tarjeta tenían que recurrir a mezclar múltiples canales en el software. Incluso hoy en día, la tendencia sigue siendo mezclar múltiples flujos de sonido en el software, excepto en productos destinados específicamente a jugadores o músicos profesionales.

Salidas

El número de canales de sonido físicos también ha aumentado. Las primeras soluciones de tarjetas de sonido fueron mono. El sonido estéreo se introdujo a principios de la década de 1980 y el sonido cuadrafónico llegó en 1989. A esto le siguió poco después el audio de 5.1 canales. Las últimas tarjetas de sonido admiten hasta 8 canales de audio para la configuración de altavoces 7.1.

Algunas de las primeras tarjetas de sonido tenían potencia suficiente para impulsar altavoces sin alimentación directamente, por ejemplo, dos vatios por canal. Con la popularidad de los altavoces amplificados, las tarjetas de sonido ya no tienen una etapa de potencia, aunque en muchos casos pueden controlar adecuadamente los auriculares.

Tarjetas de sonido profesionales

Un par de interfaces de audio de rackmount profesionales

Las tarjetas de sonido profesionales son tarjetas de sonido optimizadas para grabación y reproducción de sonido multicanal de baja latencia y alta fidelidad. Sus controladores suelen seguir el protocolo de entrada/salida de flujo de audio para su uso con software profesional de ingeniería de sonido y música.

Las interfaces de audio profesionales suelen tener entradas estándar en la industria, además de audio analógico, en este caso ADAT, TDIF y S/PDIF

Las tarjetas de sonido profesionales generalmente se describen como interfaces de audio y, a veces, tienen la forma de unidades externas que se pueden montar en bastidor mediante USB, FireWire o una interfaz óptica para ofrecer velocidades de datos suficientes. El énfasis en estos productos está, en general, en múltiples conectores de entrada y salida, soporte de hardware directo para múltiples canales de sonido de entrada y salida, así como mayores frecuencias de muestreo y fidelidad en comparación con la tarjeta de sonido de consumo habitual.

Por otro lado, ciertas funciones de las tarjetas de sonido de consumo, como la compatibilidad con audio 3D, la aceleración de hardware en los videojuegos o los efectos ambientales en tiempo real, son secundarias, inexistentes o incluso indeseables en las interfaces de audio profesionales y, como tales, las interfaces de audio no se recomiendan para el usuario doméstico típico.

La tarjeta de sonido típica de consumo está pensada para el hogar, la oficina y el entretenimiento con un énfasis en la reproducción y el uso casual, en lugar de satisfacer las necesidades de los profesionales del audio. En general, las tarjetas de sonido para consumidores imponen varias restricciones e inconvenientes que serían inaceptables para un profesional del audio. Las tarjetas de sonido de consumo también están limitadas en cuanto a las frecuencias de muestreo efectivas y las profundidades de bits que realmente pueden administrar y tienen un menor número de canales de entrada menos flexibles. El uso de grabación de estudio profesional generalmente requiere más de los dos canales que brindan las tarjetas de sonido de consumo y conectores más accesibles, a diferencia de la mezcla variable de conectores internos (ya veces virtuales) y externos que se encuentran en las tarjetas de sonido de consumo.

Dispositivos de sonido que no sean tarjetas de expansión

Hardware de sonido integrado en placas base de PC

En 1984, el primer IBM PCjr tenía un chip de síntesis de sonido rudimentario de 3 voces (el SN76489) que era capaz de generar tres tonos de onda cuadrada con amplitud variable y un canal de ruido pseudoblanco que podía generar sonidos de percusión primitivos.. El Tandy 1000, inicialmente un clon del PCjr, duplicó esta funcionalidad, y los modelos Tandy 1000 TL/SL/RL agregaron capacidades de grabación y reproducción de sonido digital. Muchos juegos durante la década de 1980 que admitían el estándar de video de PCjr (descrito como compatible con Tandy, gráficos de Tandy o TGA) también Compatible con audio PCjr/Tandy 1000.

A fines de la década de 1990, muchos fabricantes de computadoras comenzaron a reemplazar las tarjetas de sonido enchufables con un chip de códec de audio (un convertidor AD/DA de audio combinado) integrado en la placa base. Muchos de estos utilizaron la especificación AC'97 de Intel. Otros utilizaron tarjetas auxiliares de ranura ACR de bajo costo.

Desde alrededor de 2001, muchas placas base incorporaron tarjetas de sonido con funciones completas, generalmente en forma de un conjunto de chips personalizado, que proporcionaba algo similar a la compatibilidad total con Sound Blaster y un sonido de calidad relativamente alta. Sin embargo, estas características se eliminaron cuando AC'97 fue reemplazado por el estándar de audio HD de Intel, que se lanzó en 2004, nuevamente especificó el uso de un chip de códec y poco a poco fue ganando aceptación. A partir de 2011, la mayoría de las placas base volvieron a usar un chip de códec, aunque compatible con HD Audio, y el requisito de compatibilidad con Sound Blaster quedó relegado a la historia.

Sonido integrado en otras plataformas

Varias computadoras compatibles con PC no IBM, como las primeras computadoras domésticas como Commodore 64 (1982) (y por extensión Commodore 128 en 1985) y Amiga (1985), NEC's PC-88 y PC- 98, Fujitsu's FM-7 y FM Towns, Sharp's X1 y X68000, Acorn's BBC Micro, Electron y Archimedes, las computadoras domésticas de 8 bits de Atari, ST y Falcon, El CPC de Amstrad, las revisiones posteriores del ZX Spectrum de Sinclair, el MSX, el Macintosh y el IIGS de Apple, y las estaciones de trabajo de fabricantes como Sun, Silicon Graphics y NeXT han tenido sus propios dispositivos de sonido integrados en la placa base.. En algunos casos, sobre todo en los de Macintosh, IIGS, Amiga, C64, PC-98, SGI Indigo, X68000, MSX, Falcon, Archimedes, FM-7 y FM Towns, aportan capacidades muy avanzadas (en ese momento de fabricación), en otros son sólo capacidades mínimas. Algunas de estas plataformas también tienen tarjetas de sonido diseñadas para sus arquitecturas de bus que no se pueden usar en una PC estándar.

Varias plataformas informáticas japonesas, incluidas PC-88, PC-98, MSX, X1, X68000, FM Towns y FM-7, presentaban sonido de síntesis FM integrado de Yamaha a mediados de la década de 1980. En 1989, la plataforma informática FM Towns presentaba sonido basado en muestras PCM incorporado y admitía el formato de CD-ROM.

El chip de sonido personalizado de Amiga, llamado Paula, tenía cuatro canales de sonido digital (2 para el altavoz izquierdo y 2 para el derecho) con una resolución de 8 bits para cada canal y un control de volumen de 6 bits por canal. La reproducción de sonido en Amiga se realizó leyendo directamente desde la RAM del chip sin usar la CPU principal.

La mayoría de los juegos de arcade tienen chips de sonido integrados, siendo el más popular el chip Yamaha OPL para música junto con una variedad de DAC para muestras de audio y efectos de sonido.

Tarjetas de sonido en otras plataformas

La primera tarjeta de sonido conocida utilizada por las computadoras fue Gooch Synthetic Woodwind, un dispositivo de música para terminales PLATO, y es ampliamente aclamada como la precursora de las tarjetas de sonido y MIDI. Fue inventado en 1972.

Algunas de las primeras máquinas recreativas usaban tarjetas de sonido para lograr la reproducción de formas de onda de audio complejas y música digital, a pesar de que ya estaban equipadas con audio integrado. Un ejemplo de una tarjeta de sonido utilizada en las máquinas recreativas es la tarjeta del sistema de compresión digital, utilizada en los juegos de Midway. Por ejemplo, Mortal Kombat II en el hardware Midway T-Unit. El hardware de la unidad T ya tiene un chip OPL YM2151 integrado junto con un DAC OKI 6295, pero dicho juego usa una tarjeta DCS adicional en su lugar. La tarjeta también se utiliza en la versión arcade de Midway y Revolution X de Aerosmith para la reproducción compleja de música y voz en bucle.

Los ordenadores MSX, aunque estaban equipados con capacidades de sonido integradas, también dependían de tarjetas de sonido para producir audio de mejor calidad. La tarjeta, conocida como Moonsound, utiliza un chip de sonido Yamaha OPL4. Antes de Moonsound, también había tarjetas de sonido llamadas MSX Music y MSX Audio para el sistema, que usa conjuntos de chips OPL2 y OPL3.

La serie de computadoras Apple II, que no tenía capacidades de sonido más allá de un pitido hasta el IIGS, podía usar tarjetas de sonido conectables de una variedad de fabricantes. El primero, en 1978, fue el Apple Music Synthesizer de ALF, con 3 voces; se pueden usar dos o tres tarjetas para crear 6 o 9 voces en estéreo. Más tarde, ALF creó Apple Music II, un modelo de 9 voces. Sin embargo, la tarjeta más admitida fue Mockingboard. Sweet Micro Systems vendió Mockingboard en varios modelos. Los primeros modelos de Mockingboard iban desde 3 voces en mono, mientras que algunos diseños posteriores tenían 6 voces en estéreo. Algún software admitía el uso de dos tarjetas Mockingboard, que permitían música y sonido de 12 voces. Applied Engineering hizo un clon de una sola tarjeta de 12 voces del Mockingboard llamado Phasor.

El Sinclair ZX Spectrum que inicialmente solo tenía un beeper tenía algunas tarjetas de sonido hechas para él. Los ejemplos incluyen TurboSound. Otros ejemplos son Fuller Box y Zon X-81.

El Commodore 64, aunque tenía un chip SID integrado, también tenía tarjetas de sonido hechas para él. Por ejemplo, Sound Expander, que agregó un sintetizador OPL FM.

La serie de computadoras PC-98, al igual que sus primas IBM PC, tampoco tiene sonido integrado, contrariamente a la creencia popular, y su configuración predeterminada es un altavoz de PC controlado por un temporizador. Las tarjetas de sonido se fabricaron para las ranuras de expansión C-Bus que tenían estas computadoras, la mayoría de las cuales usaban chips FM y PSG de Yamaha y las fabricaba NEC, aunque también se pueden comprar clones del mercado de accesorios, y Creative lanzó un C- Versión bus de la línea SoundBlaster de tarjetas de sonido para la plataforma.

Dispositivos de sonido externos

Se pueden conectar dispositivos como Covox Speech Thing al puerto paralelo de una PC IBM y alimentar datos de muestra PCM de 6 u 8 bits para producir audio. Además, muchos tipos de tarjetas de sonido profesionales toman la forma de una unidad externa FireWire o USB, generalmente por conveniencia y fidelidad mejorada.

Las tarjetas de sonido que usaban la interfaz de tarjeta de PC estaban disponibles antes de que las computadoras portátiles y portátiles tuvieran sonido integrado de manera rutinaria. La mayoría de estas unidades fueron diseñadas para DJ móviles, proporcionando salidas separadas para permitir tanto la reproducción como el monitoreo desde un sistema, sin embargo, algunas también apuntan a los jugadores móviles.

Tarjetas de sonido USB

Tarjeta de sonido USB

Las tarjetas de sonido USB son dispositivos externos que se conectan al ordenador a través de USB. A menudo son utilizados en estudios y en el escenario por músicos electrónicos, incluidos DJ y artistas de megafonía en vivo. Los DJ que usan software de DJ suelen usar tarjetas de sonido integradas en controladores de DJ o tarjetas de sonido de DJ especializadas. Las tarjetas de sonido de DJ a veces tienen entradas con preamplificadores de fono para permitir que los tocadiscos se conecten a la computadora para controlar la reproducción de archivos de música del software con emulación de vinilo.

La especificación USB define una interfaz estándar, la clase de dispositivo de audio USB, que permite que un solo controlador funcione con los diversos dispositivos e interfaces de sonido USB del mercado. Mac OS X, Windows y Linux admiten este estándar. Sin embargo, algunas tarjetas de sonido USB no cumplen con el estándar y requieren controladores propietarios del fabricante.

Las tarjetas que cumplen con la especificación USB 1.1 anterior son capaces de producir sonido de alta calidad con una cantidad limitada de canales, pero USB 2.0 o posterior es más capaz.

Usos

La función principal de una tarjeta de sonido es reproducir audio, generalmente música, con distintos formatos (monofónico, estereofónico, varias configuraciones de múltiples altavoces) y grados de control. La fuente puede ser un CD o DVD, un archivo, una transmisión de audio o cualquier fuente externa conectada a la entrada de una tarjeta de sonido. El audio puede ser grabado. A veces, el hardware y los controladores de la tarjeta de sonido no admiten la grabación de una fuente que se está reproduciendo.

También se puede usar una tarjeta, junto con el software, para generar formas de onda arbitrarias, actuando como un generador de funciones de audiofrecuencia. Hay software gratuito y comercial disponible para este propósito; también hay servicios en línea que generan archivos de audio para cualquier forma de onda deseada, reproducible a través de una tarjeta de sonido.

Se puede usar una tarjeta, de nuevo junto con software gratuito o comercial, para analizar las formas de onda de entrada. Por ejemplo, un oscilador de onda sinusoidal de muy baja distorsión puede usarse como entrada para el equipo bajo prueba; la salida se envía a la entrada de línea de una tarjeta de sonido y se ejecuta a través del software de transformada de Fourier para encontrar la amplitud de cada armónico de la distorsión añadida. Alternativamente, se puede usar una fuente de señal menos pura, con circuitos para restar la entrada de la salida, atenuada y con corrección de fase; el resultado es solo distorsión y ruido, que se pueden analizar.

Existen programas que permiten utilizar una tarjeta de sonido como osciloscopio de audiofrecuencia.

Para todos los fines de medición, se debe elegir una tarjeta de sonido con buenas propiedades de audio. Debe contribuir con la menor distorsión y ruido posible, y se debe prestar atención al ancho de banda y al muestreo. Una tarjeta de sonido integrada típica, la Realtek ALC887, según su ficha técnica tiene una distorsión de unos 80 dB por debajo de la fundamental; Las tarjetas están disponibles con una distorsión superior a −100 dB.

Las tarjetas de sonido con una frecuencia de muestreo de 192 kHz se pueden usar para sincronizar el reloj de la computadora con un transmisor de señal horaria que funcione en frecuencias por debajo de 96 kHz como DCF 77 con un software especial y una bobina en la entrada de la tarjeta de sonido, trabajando como antena.

Arquitectura del controlador

Para usar una tarjeta de sonido, el sistema operativo (SO) generalmente requiere un controlador de dispositivo específico, un programa de bajo nivel que maneja las conexiones de datos entre el hardware físico y el sistema operativo. Algunos sistemas operativos incluyen los controladores de muchas tarjetas; para las tarjetas que no son tan compatibles, los controladores se suministran con la tarjeta o están disponibles para su descarga.

• Los programas de DOS para el IBM PC a menudo tenían que utilizar bibliotecas universales de controladores de middleware (como el sistema operativo de sonido HMI, las bibliotecas de interfase de Miles Audio (AIL), el sistema de sonido de Miles, etc.) que tenían controladores para las tarjetas de sonido más comunes, ya que el propio DOS no tenía ningún concepto real de una tarjeta de sonido. Algunos fabricantes de tarjetas proporcionaron (a veces ineficientes) controladores con base en TSR para sus productos. A menudo el conductor es un emulador de Sound Blaster y AdLib diseñado para permitir que sus productos emular un Sound Blaster y AdLib, y para permitir juegos que sólo podrían utilizar sonido SoundBlaster o AdLib para trabajar con la tarjeta. Finalmente, algunos programas simplemente tenían código fuente controlador/middleware incorporado en el programa mismo para las tarjetas de sonido que fueron soportadas.
• Microsoft Windows utiliza controladores generalmente escritos por los fabricantes de tarjetas de sonido. Muchos fabricantes de dispositivos suministran los controladores en sus propios discos o a Microsoft para su inclusión en el disco de instalación de Windows. A veces los controladores también son suministrados por los proveedores individuales para su descarga e instalación. Es probable que las correcciones de errores y otras mejoras estén disponibles más rápido mediante la descarga, ya que los CD no pueden actualizarse tan frecuentemente como un sitio web o FTP. El soporte de clase de dispositivo de audio USB está presente desde Windows 98 SE en adelante. Desde la iniciativa Universal Audio Architecture (UAA) de Microsoft que soporta los estándares de clase HD Audio, FireWire y USB, se puede utilizar un controlador de clase universal de Microsoft. El controlador está incluido con Windows Vista. Para Windows XP, Windows 2000 o Windows Server 2003, el controlador se puede obtener mediante el contacto con el soporte de Microsoft. Casi todos los controladores suministrados por el fabricante para tales dispositivos también incluyen este controlador de clase.
• Varias versiones de UNIX hacen uso del sistema portátil Open Sound System (OSS). Los controladores son producidos raramente por el fabricante de tarjetas.
• La mayoría de las distribuciones actuales de Linux hacen uso de la Advanced Linux Sound Architecture (ALSA). Hasta el kernel 2.4 de Linux, OSS fue la arquitectura de sonido estándar para Linux, aunque ALSA puede ser descargado, compilado e instalado por separado para los kernels 2.2 o superior. Pero desde el kernel 2.5 hacia adelante, ALSA se integró en el núcleo y los controladores nativos de OSS fueron deprecados. Sin embargo, la compatibilidad con el software basado en OSS se mantiene mediante el uso de la API de compatibilidad con ALSA-OSS y los módulos del kernel de OSS-emulation.
• El soporte de placa en la Apple II suele incorporarse a los programas en sí como muchos programas para la bota Apple II directamente desde el disco. Sin embargo, un TSR se envía en un disco que añade instrucciones a Apple Basic para que los usuarios puedan crear programas que usen la tarjeta, siempre y cuando la TSR esté cargada primero.

Lista de fabricantes de tarjetas de sonido