Звуковая карта: что это такое и для чего она нужна?

Что такое звуковая карта

Перед покупкой стоит узнать, что такое звуковая карта, для чего нужна и как она работает. Ее главная задача — помочь компьютеру воспроизводить и записывать звук. Изначально она уже есть в материнской плате каждого современного ПК, и именно ее порты для наушников и микрофона размещены на задней панели системного блока. Чтобы нагляднее показать, что такое звуковая карта в компьютере, ее можно сравнить с видеокартой. Когда игры тормозят, пользователь покупает именно ее, а когда надоел плоский глухой звук — аудиокарту.

Звуковую карту, или аудиоинтерфейс, можно вставить в тот же разъем PCIe, что и видеокарту. Второй способ подключения — через порты USB-A, USB-C и Thunderbolt. На печатной плате расположены все элементы, необходимые для записи и воспроизведения звука. Из них основные — это аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и наоборот — цифро-аналоговый (ЦАП).

Как работает и за что отвечает звуковая карта

Звук в компьютере представлен (как изображения, текст и другие данные) — в единицах и нулях (цифровой формат). Чтобы перевести их в вибрацию динамика на подключенных к ПК наушниках, нужен ЦАП. Он «конвертирует» цифровой сигнал в аналоговый вид — его можно представить в виде непрерывной линии, принимающей различные значения. Например, как сердцебиение, которое имеет вид графика на распечатке ЭКГ.

АЦП действует наоборот. Он переводит аналоговый сигнал в цифровой вид — так происходит запись звука. Подключенный к аудиоинтерфейсу микрофон принимает аналоговый сигнал (звук), а АЦП переводит его в понятный компьютеру код из нулей и единиц. Помимо ЦАП и АЦП, звуковая карта может предлагать усилитель для наушников, DSP (цифровой сигнальный процессор), разъемы для подключения колонок, гитары, микрофонов и другие выходы. Поэтому вкратце описать то, как работает звуковая карта, можно так: она позволяет компьютеру «говорить» и «слушать». От качества упомянутых преобразований зависит чистота и другие характеристики звука.

Виды звуковых карт

Звуковые карты делятся на две категории — внутренние и внешние. Первые выполнены в форм-факторе платы расширения и вставляются в слот PCIe. Вторая разновидность представлена внешними устройствами. Если вы знаете, что такое аудиокарта, то все равно можете ее спутать, например, с ТВ-приставкой из-за похожего форм-фактора.

Внешние аудиоинтерфейсы чаще всего соединяются с ПК через порт USB Type-A, Type-C и Thunderbolt. Более специализированные модели для музыкантов предлагают интерфейс FireWire. Качество звука не зависит от типа разъема. Порт влияет на скорость обмена информацией.

Внутренние аудиокарты

Любая модель с внутренним типом размещения больше подвержена помехам от компонентов системного блока и менее удобна в использовании, чем внешняя звуковая карта, что делает ее не самым оптимальным выбором. Например, порты такого аудиоинтерфейса размещены на задней панели ПК, поэтому часто переподключать микрофон, наушники или колонки будет утомительно.

Внешние аудиокарты

Такую карту можно положить на стол перед собой — это облегчает подключение микрофона, гитары, наушников или колонок. Другое преимущество — на корпусах таких моделей обычно есть регулятор громкости и кнопки настройки звука, поэтому для этих целей не обязательно использовать клавиатуру ПК.

Назначение звуковых карт

Сфера применения звуковой карты определяется ее функциональностью. Простые с небольшим количеством выходов обычно покупают, чтобы заменить сломанную «встройку» материнской платы, — чаще всего это именно то, для чего нужна аудиокарта внутреннего размещения.

Другие сценарии использования более требовательны к характеристикам доступных на рынке моделей. В число основных критериев выбора входит восемь параметров. В теории, можно не разбираться, зачем нужна звуковая карта в компьютере, и купить самую продвинутую. Но она обойдется неоправданно дорого.

Частота дискретизации АЦП определяет, сколько раз в секунду микрофон будет снимать значение интенсивности звука. 1 кГц соответствует значению в 1000 раз/с. Чем больше этот показатель, тем лучше качество. Другое значение этой характеристики — определение высоты звука.

Предельная высота равна половине частоты дискретизации. Например, если она составляет 24 кГц, то фактическая максимальная частота составляет 12 кГц. Человек может услышать звук в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, поэтому 48 кГц будет достаточно.

Разрядность АЦП демонстрирует «широту» каждого съема из предыдущего описания или то, сколько карта сможет записать информации за единицу времени с помощью микрофона. Чем больше разрядность, тем детализированнее звук и тем больше он совпадает с оригиналом. Для домашней записи вокала хватит 24 бит.

Частота дискретизации и разрядность ЦАП определяет, запись какого качества он сможет «расшифровать» и направить в динамики: если звук записан с частотой в 48 кГц и разрядностью в 24 бита, то карта с ЦАП на 24 кГц и 16 бит не сможет «раскрыть» звук (воспроизведет его, но понизит качество до своего уровня).

Например, «аудиофильский» формат аудио FLAC поддерживает разрядность до 32 бит и частоту до 655.350 кГц, и подбирать модель под этот формат можно, исходя из его характеристик.

От количества каналов зависит способность устройства воспроизводить объемный звук. Двухканальная карта может обработать только стереозвук, а 7.1-канальная «видит» восемь каналов и создает объемное звучание, свойственное домашнему кинотеатру. Например, когда в фильме звук двигателя автомобиля раздается из одной колонки слева, голос главного героя — из второй по центру, а крик чаек — из третьей сзади. В наушниках такой звук тоже приобретает объемный вид (если они поддерживают эту технологию).

Усилитель для наушников нужен для «прокачки» высокоомных моделей — гарнитур с большим сопротивлением (измеряется в омах) и чувствительностью (измеряется в децибелах). Без усилителя они будут тихими.

Количество и состав выходов подбирается, исходя из цели использования. Например, музыкантам понадобится инструментальный вход, а вокалистам — минимум два порта для наушников — для себя и звукорежиссера.

Отношение сигнал/шум показывает, как сильно «шумит» встроенный усилитель без подачи на него сигнала. Чем число больше, тем чище звук. Например, у микрофона телефона оно составляет 10−20 дБ, у радиоприемника — 50−60 дБ, у Hi-Fi устройств — 60−80 дБ.

По комбинации перечисленных характеристик аудиоинтерфейсы делят на сферы применения.

Для повседневного использования

На каждый день подойдет любая внутренняя или внешняя звуковая карта, если «встройка» сломалась и цель — просто заставить компьютер звучать и записывать. Хороший вариант — Creative USB Sound Blaster Play! 3. Она предлагает следующие характеристики:

• два канала,
• отношение сигнал/шум в 93 дБ,
• 24-битный ЦАП с частотой 96 кГц,
• усилитель для наушников до 300 Ом.

Если цель — получить более качественный звук, то сначала нужно узнать характеристики «встройки», а затем — спецификации, которые предлагает приглянувшаяся звуковая карта, зачем нужна она и была изначально. Иначе есть риск потратить 5−10 тысяч рублей впустую.

Другой нюанс — наушники или колонки должны быть способны воспроизвести звук с ЦАП карты. Например, если в паре с упомянутым аудиоинтерфейсом Creative использовать 16-битную гарнитуру, то она не сможет показать качество в 24 бита. И наоборот: 600-омные наушники не «раскроются» и будут тихими.

Для геймеров

Если задача в том, чтобы полностью погрузиться в игру и слышать, с какой стороны подбирается противник во время перестрелки, в подборе важно ориентироваться на характеристики ЦАП:

1. Соотношение частота/шум (чистота звука).

2. Количество каналов (объем с точным определением местонахождения источника звука в игре).

3. Разрядность и частота (общее качество).

4. Сопротивление (возможность «вытянуть» высокоомную гарнитуру).

Например, 6-канальная 24-битная карта Sound BlasterX AE-5 Plus благодаря поддержке объемного звука позволит определить, с какой стороны подбирается соперник в CS:GO, а общее качество аудио добавит игровой атмосферы. Другое преимущество — поддержка наушников студийного уровня с сопротивлением до 600 Ом.

Для меломанов

Обычно любители музыки слушают аудио в формате сжатия без потерь. К примеру, FLAC. Его максимальная разрядность составляет 32 бита — такое качество «потянет» только аудиокарта с аналогичным показателем у ЦАП. Вдобавок, чтобы реализовать подобные характеристики, могут понадобиться высокоомные наушники. За их поддержку отвечает усилитель аудиосигнала — он должен «переваривать» сопротивление наушников (измеряется в омах, должно совпадать или быть выше у усилителя).

Например, модель Creative USB Sound BlasterX X-3 выдает объемный восьмиканальный 32-битный звук с частотой до 192 кГц, «тянет» наушники с сопротивлением до 600 Ом, а соотношение сигнал/шум составляет 115 дБ. Таких характеристик достаточно для воспроизведения качественного звука.

Можно подумать: зачем звуковая карта, если эта категория пользователей использует только ЦАП без АЦП. В таком случае и вправду можно приобрести внешний ЦАП. Он улучшает качество звука, но лишен АЦП и микрофонного выхода.

Для музыкантов и стримеров

Если на первом месте стоит запись, а не воспроизведение, то обратите внимание на характеристики АЦП и наличие нужных разъемов. Например, для работы с высокоомным звукоснимателем нужен порт Hi-Z, для подключения конденсаторных микрофонов — разъем с фантомным питанием, а для прямой связи со звукозаписывающей программой (DAW) без задержек в обход операционной системы ПК — протокол ASIO.

Другая полезная для записи характеристика — DSP-процессор. С его помощью к звуку можно применять эффекты напрямую, без обращения к ПК. К примеру, изменить параметры эквалайзера или реверберации. Для этого предусмотрен встроенный микшер — панель с кнопками, которыми можно настраивать звук.

Когда нужна дополнительная аудиокарта в компьютере

О покупке стоит задуматься, если текущее качество звука или записи не устраивает, а замена микрофона или наушников не помогает. Другая причина — если ПК «разучился» воспроизводить звук. К примеру, из-за скачка напряжения или поломки входов на задней панели системного блока. В результате звуковая карта для компьютера, для чего нужна изначально, для того и будет применяться — просто как средство, которое «озвучит» ПК и поможет сэкономить на новой материнской плате.

Советы по выбору звуковой карты

Главный критерий подбора — согласованность оборудования. Наушники за 1000 рублей не смогут воспроизвести lossless-аудио в том качестве, в котором оно было записано, даже с помощью аудиоинтерфейса за 40 000 рублей. Лучше заменить наушники на более продвинутые, а потом, если качество все равно не устроит, купить аудиокарту.

То же самое относится к звукозаписи: дорогая модель аудиоинтерфейса не сможет «улучшить» звук с простого микрофона. Чтобы не ошибиться в выборе, сопоставьте характеристики своих колонок, наушников, микрофона или гарнитуры с аудиокартой перед покупкой. Тогда еще до покупки станет понятно, что дает звуковая карта в вашем случае.