کارت صدا چیست؟

کارت صدا چیست؟ 

انتخاب کارت صدای مناسب هنگام خرید ممکن است کمی مشکل باشد. امروزه کارت های صدا دارای ترکیبات متنوعی از ورودی و خروجی، انواع اتصالات و بسیاری دیگر از ویژگی ها هستند که در هنگام خرید لازم است آن ها را مد نظر قرار دهید. در این مقاله سعی شده تا اطلاعاتی به شما ارائه شود که بتوانید کارت صدای درستی را برای نیازهای خود انتخاب کنید.

کارت صدا چیست؟

کارت صدا وسیله ای ست که میکروفن و دیگر تجهیزات صوتی شما را به کامپیوتر متصل می کند. یک کارت صدای معمولی، سیگنال های آنالوگ را به اطلاعات صوتی دیجیتال تبدیل می کند تا کامپیوتر بتواند این اطلاعات را پردازش کند. کارت صدا این صدای دیجیتال را، به وسیله ی نوعی اتصال (مانند USB، FireWire، Thunderbolt و یا کارت PCI/PCIe) به کامپیوتر منتقل می کند. همین کارت صدا، این پروسه را به صورت معکوس هم انجام می دهد که طی آن اطلاعات حاوی صدای دیجیتال را از کامپیوتر گرفته و به سیگنال آنالوگ تبدیل می کند تا شما بتوانید آن را از طریق هدفون یا مانیتورهای استودیویی بشنوید. بیشتر کارت های صدا دارای ورودی ها و خروجی های آنالوگ line-level و یک یا چند پری آمپلی فایر میکروفن هستند و برخی از آن ها حتی دارای ورودی و خروجی های دیجیتالی مانند AES، S/PDIF و یا (ADAT (Lightpipe نیز می باشند.

چرا به کارت صدا نیاز دارید؟

دلایلی مختلفی وجود دارد که به جای کارت صدای کامپیوتر از کارت های صدای اختصاصی استفاده شود. از نقطه نظر فنی، کارت صدای کامپیوتر کیفیت صدای محدودی دارد و ورودی و خروجی های آن نیز برای ضبط موسیقی کافی نیست. بسیاری از این کارت های صدا که روی کامپیوترها قرار دارند، تنها دارای یک ورودی استریوی line level با کیفیت معمولی، یک خروجی هدفون و شاید یک خروجی استریوی line level هستند. اختلال سیگنال های الکترومغناطیس و رادیویی و همچنین تاخیر زیاد، تاثیر منفی زیادی روی کیفیت صدای ورودی و خروجی می گذارد. همچنین با تنها دو کانال ورودی، ضبط کردن یک کیت درامز و یا یک گروه موسیقی کاملا غیر ممکن است. کارت های صدایی که روی کامپیوتر قرار دارند تنها برای اتصال یک جفت اسپیکر و اجرای فایل های صوتی فشرده (مانند MP3) مناسب هستند، اما برای ضبط موسیقی و مانیتور کردن صدا با کیفیت استودیویی نیاز به کارت صدایی تخصصی و قابل اطمینان خواهید داشت.

انتخاب ترکیب درست ورودی/خروجی

تقریبا مهمترین نکته ای که در انتخاب یک کارت صدا باید به آن دقت کنید، نوع ورودی ها و خروجی های آن است. تعداد و نوع ورودی ها و خروجی هایی که شما نیاز دارید کاملا به چیزی که می خواهید ضبط کنید (چه در حال و چه در آینده) بستگی دارد. بسته به نیاز شما، کارت های صوتی مختلفی در بازار وجود دارد، از کارت های صدای رومیزی که تنها دارای دو کانال هستند گرفته تا سیستم هایی که می توانند صدها کانال صدا را ضبط کنند.

اگر شما یک خواننده/آهنگساز هستید، احتمالا 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 میکروفن های کاندنسر استفاده کنید، باید مطمئن شوید که پری امپ میکروفن کارت صدای شما دارای ویژگی فانتوم پاور باشد. 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 فایرهای هدفون (برای ساختن میکس های هدفون مجزا) و مانیتورهای استودیویی مناسب هستند.

ترکیب درست ورودی/خروجیبرای شروع کار، ورودی/خروجی دیجیتال اهمیت چندانی ندارد. این ورودی/خروجی های دیجیتال برای کارهای حرفه ای مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال، بعضی از پری امپ های میکروفن رده بالای یک یا دو کاناله دارای خروجی دیجیتال هستند که به شما اجازه می دهد بدون استفاده از ورودی های line-level بتوانید این پری امپ ها را به کارت صدا متصل کنید. اگر کارت صدای شما دارای ورودی/خروجی ADAT lightpipe باشد، به راحتی می توانید سیستم خود را با یک پری امپ میکروفن هشت کاناله ای که دارای اتصال ADAT باشد، گسترش دهید. هشت کانال اضافه می تواند برای شما سیستمی بسازد که با آن بتوانید یک گروه موسیقی کامل را ضبط کنید.

اتصال به کامپیوتر

یکی از کلیشه هایی که در صنعت ضبط با آن مواجه هستیم این است که تکنولوژی مدام در حال تغییر است. در تکنولوژی های مربوط به کامپیوتر، کلمه ی “استاندارد” تقریبا کلمه ای منسوخ است. با در نظر داشتن این موضوع، در حال حاضر تعدادی از اتصالات کارت های صدا استاندارد و رایج هستند که عبارتند از: Thunderbolt، USB، FireWire و PCIe. تقریبا تمام کامپیوترها (چه ویندوز و چه Mac) دارای پورت USB هستند (چه USB2 و چه USB3)، در حالی که FireWire (یا ۴۰۰ یا ۸۰۰) بیشتر در کامپیوترهای با سیستم عامل Mac دیده می شود. هر دوی این پروتکل ها دارای میانگین سرعت مشابهی هستند (۴۸۰ مگابایت بر ثانیه) که این سرعت برای ضبط کردن ۶۴ ترک به صورت همزمان (در شرایط ایده آل) مناسب است. همچنین هنوز کارت های صدای ساده ای در بازار وجود دارد که از اتصال USB 1.1 استفاده می کنند، که سرعت بسیار پایینی دارند اما برای ضبط کردن یک یا دو کانال صدا کافی به نظر می رسند.

Thunderbolt

به خاطر سرعت بسیار بالا و تاخیر پایین، Thunderbolt استاندارد جدید کارت های صدا به حساب می آید. Thunderbolt 3 (که در جدیدترین 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 دهد و طول کابل آن 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.

ThunderboltFirewire

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

FirewireUSB

مزیت اتصال USB در این است که کارت های صدای بسیاری این نوع اتصال را ارائه می دهند و برق مورد نیازشان را از این طریق تامین می کنند که برای هنگامی که در حال جا به جایی هستید و می خواهید با لپ تاپ به ضبط کردن بپردازید ایده آل هستند. همچنین تعداد کمی کارت صدا بر پایه ی PC Express و PCMCIA وجود دارد که منحصرا برای استفاده با لپ تاپ طراحی شده اند.

USBPCIe

چهارمین اتصال استاندارد کارت های صدا، اتصال (PCIe (PCI Express می باشد. کارت های صدایی که از این اتصال استفاده می کنند ساختاری بر پایه ی کارت دارند و این یعنی نمی توانید از این گونه کارت های صدا برای لپ تاپ استفاده کنید. شما باید این نوع از کارت های صدا را بر روی مادربورد نصب کنید که 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. بیشتر کارت های صدای PCIe به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند ترک های زیادی را پشتیبانی کنند و در عین حال، سرعت بالا و تاخیر تقریبا نزدیک به صفری که استودیوهای حرفه ای نیازمند آن هستند را تامین کنند. این کارت های صدا از کارت های صوتی با اتصال USB یا FireWire گران قیمت تر هستند. با این حال برخی کارت های صدا با اتصال PCIe وجود دارند که به کاربران با بودجه ی محدود هم اجازه ی بهره بردن از این فرمت را می دهند.

PCIeمشخصات فنی و نحوه ی خواندن اطلاعات

برای کاربران غالبا این سوالات مطرح می شود که آیا چیزهایی مانند نرخ نمونه برداری (bit depth و sample rate) واقعا اهمیت دارند؟ این ها مشخصاتی هستند که تقریبا برای تمام کارت های صدا ذکر می شود و بله، این مشخصات مهم هستند اما ساده نیستند. اجازه بدهید با bit depth شروع کنیم. هنگام پردازش صدا، bit depth تاثیر زیادی روی صدا دارد. ریاضی ساده ی آن به این شکل است که هر یک bit برابر با ۶dB می باشد. این یعنی صدایی با ۱۶bit(که استاندارد سی دی می باشد) محدوده ی داینامیکی برابر با ۱۶bits x 6 db/bit (یعنی در مجموع ۹۶dB) دارد. مشکل اینجاست که digital noise floor (کمترین مقدار نویز دیجیتال) خیلی بالاست و طیف داینامیک باقی مانده، بسیار کوچک است. نتیجه این است که اگر شما با کیفیت صدای ۱۶bit کار کنید، قسمت های آرام صدای مورد نظرتان نویز زیادی خواهد داشت. صدایی با کیفیت ۲۴bit با محدوده ی ۱۴۴dB، دارای کیفیت مناسبی برای پردازش های حرفه ای صداست. به همین خاطر است که صدای ۲۴bit استاندارد حرفه ای می باشد و توصیه می شود که با این کیفیت صدا کار کنید.

از طرف دیگر، sample rate خیلی وابسته به ذهنیت شخص است. هر سمپل یک تکه ی دیجیتال کوتاه از صداست. استاندارد سی دی که ۴۴٫۱kHz است، تعداد ۴۴,۱۰۰ تکه ی کوتاه از صدا را در هر ثانیه می گیرد. تبدیل دیجیتال به آنالوگ تنها نیاز به دو سمپل  یعنی بالا و پایین یک شکل موج صوتی دارد تا یک فرکانس ساخته شود. پس نرخ سمپل ۴۴٫۱kHz قادر به بازتولید فرکانس هایی تا ۲۲٫۰۵kHz می باشد. بالاترین فرکانسی که انسان می تواند آن را بشنود ۲۰kHz است، پس به بیان علمی ۴۴٫۱kHz حتی بیشتر از مقدار مورد نیاز برای بازتولید صداهایی ست که در محدوده ی شنیداری انسان قرار دارد. با این وجود حقایق علمی دیگری هم وجود دارد که بعضی از آن ها بیان می کند نرخ سمپل بالاتر، اطلاعات صوتی مفیدی را به همراه می آورد و البته نظریات دیگری این حقایق را رد می کنند. به همین خاطر متخصصین صدا، با نرخ سمپل های مختلف ۴۸kHz، ۸۸٫۲kHz، ۹۶kHz و یا حتی ۱۹۲kHz کار می کنند.

در آخر باید بگوییم که تمام این ها نسبی هستند. اگر می خواهید دموی موزیک خود را روی سی دی قرار دهید و یا آن را با فرمت MP3 و به صورت آنلاین پخش کنید، کار کردن و میکس کردن با کیفیت ۱۶bit/44.1kHz احتمالا مشکلی نخواهد داشت. اما اگر می خواهید به عنوان مثال یک قطعه ی موسیقی جز را با فرمتی با کیفیت بالا پخش کنید، حتی فکر کار کردن با کیفیتی کمتر از ۲۴bit/96kHz را هم نکنید. نرخ سمپل های بالاتر مانند ۱۹۲kHz برای طراحی صدا به شدت موثر هستند. صدای پارس کردن یک سگ را با کیفیت ۱۹۲kHz ضبط کنید و سپس آن را در پروژه ای با کیفیت ۹۶kHz قرار دهید (سرعت و pitch نصف می شود اما کیفیت صدا افت نمی کند). به این ترتیب سریعا صدای عجیب growl که در فیلم های علمی تخیلی نمونه ی آن را زیاد می شنویم را خواهید داشت. به خاطر داشته باشید که sample rate و bit depthهای بالاتر، موجب می شود صداها فضای بیشتری را روی هارد دیسک شما اشغال کنند، پس باید محدودیت های سیستم خود را نیز در نظر بگیرید.

مهمترین چیزی که در مورد sample rate و bit depth باید به خاطر داشته باشید این است که این دو مورد از کیفیت مبدل های دیجیتالی که استفاده می کنید، کمتر ملموس هستند. یک مبدل با کیفیت پایین شاید صدایی با کیفیت ۲۴bit/96kHz را در اختیارتان بگذارد، اما آن کیفیت حرفه ای که به دنبالش هستید را به شما ارائه نمی دهد.

دیگر چیزهایی که باید در نظر بگیرید

در این بخش به چند مورد دیگر از مواردی که باید در نظر داشته باشید اشاره می کنیم. اول این که برخی از کارت های صدا وجود دارند که تنها با Mac و یا تنها با PC سازگار هستند. در هنگام خرید کارت صدا حتما این مورد را چک کنید. مورد دیگر این که بسیاری از کارت های صدا دارای نرم افزار و DSP برای میکس می باشند که این ویژگی بسیار مفید است. این نرم افزارها به شما اجازه ی انجام کارهای مختلفی، از درست کردن میکس های مختص هدفون و اضافه کردن ریورب یا delay به میکس های هدفون گرفته تا انجام تاک بک با وکالیسیتی که داخل ددروم قرار گرفته، را می دهد. به علاوه، با استفاده از این نرم افزارها می توانید تمام این کارها را بدون ایجاد تاخیر، کم شدن قدرت CPU یا اثر گذاشتن روی DAW (نرم افزار ساخت موسیقی) انجام دهید