1.
Vorwort
2. Soundkarte
2.1
Verfahren
2.1.1
Frequenzmodulation (FM)
2.1.2
Sampling
2.1.3
Wavetable
Die
Soundkarte ist ein unersetzlicher Teil eines Computers. Ihre Hauptaufgabe ist
die Erzeugung und Wiedergabe von Klängen. Diese Aufgabe wurde früher von einem
im PC integrierten Lautsprecher erfüllt. Dieser konnte aber nur piepsende
Geräusche und synthetische Musikstücke von sich geben. Erst mit der
Möglichkeit, Sprache und Musik wiederzugeben, ist heute jeder Computer
multimedial (Verbindung verschiedener Medien).
Zu
einem vollständigen Soundsystem gehört allerdings neben der Soundkarte auch ein
Mikrofon und Lautsprecher als Schnittstelle zum Benutzer.
Da
Soundkarten mit akustischen Schwingungen nichts anfangen können müssen diese
erst durch ein
Mikrofon in elektrische Schwingungen umgewandelt werden. Diese analogen Schwingungen können von der
Soundkarte digitalisiert werden. Zur Ausgabe der Signale müssen sie wieder in
analoge Signale zurückverwandelt werden. Durch einen Lautsprecher werden diese
elektrischen Schwingungen dann wieder in Luftschwingungen umgewandelt, die dann
wieder vom Menschen gehört werden können. Diese Schwingungen müssen in
Die
ersten Soundkarten wurden 1987 entwickelt. Die erste war der Gameblaster von
der Firma Creative Labs. Kurz darauf erschien von AdLib die gleichnamige
Soundkarte. 1989 entwickelte Creative Labs dann den Soundblaster, der nach der
AdLib Karte zum Quasi - Standard bei Soundkarten wurde.
In
der AdLib Karte war ein Soundchip der Firma Yamaha eingebaut. Die Karte
benutzte das Prinzip der
Frequenzmodulation (siehe 3.1.1) und konnte nur zur Tonwiedergabe benutzt werden. Sie war aber trotzdem dem
Gameblaster, der auf dem Verfahren der Amplitudenmodulation arbeitet, klanglich
deutlich überlegen. Der Soundblaster arbeitet nach dem Verfahren des Sampling
(siehe3.1.2). Er verfügte über einen integrierten Mikrofoneingang, so dass sich
zum erstem Mal Geräusche aufzeichnen ließen, sowie über einen Verstärker für
Kopfhörer und Lautsprecher. Dafür war zum erstem Mal ein AD- und ein DA-
Wandler eingebaut. Außerdem fanden sich auf dem Soundblaster ein GamePort bzw.
Joystick Anschluss.
Bei
neueren Karten, wie zum Beispiel dem Soundblaster Pro, befinden sich die AD-
und DAWandler auf einem Chip, der CODEC (COder/DECoder) genannt wird. Darüber
hinaus enthalten sie Schnittstellen für Musikinstrumente (MIDI) und CD-ROMs.
2.1.1
Frequenzmodulation (FM):
Bei der Frequenzmodulation werden Oszillatoren
eingesetzt, die durch den Computer gesteuert werden. Einem Oszillator wird eine
bestimmte Tonvorgabe zugewiesen, die von einem anderen über die
Frequenzmodulation verändert wird. Das Klangergebnis ähnelt sehr dem eines
Synthesizers, da das Verfahren aus diesem Bereich übernommen wurde. Je mehr
Modulatoren eingesetzt werden, desto besser ist die Klangqualität. Allerdings
ist die Anzahl der möglichen eingesetzten Modulatoren sehr begrenzt.
3.1.2
Sampling
Beim
Sampling werden analoge Signale, die von der Soundkarte in Zahlenwerte
umgesetzt werden, später in einer Datei gespeichert, die die Grundlage für die
spätere Ausgabe bildet. Die Zahlenwerte werden wieder in analoge elektrische
Spannung zurückverwandelt, die dann über einen Lautsprecher ausgegeben werden
können. Der Vorgang der Digitalisierung vollzieht sich in der Sekunde mehrere Tausend
Mal. Die Qualität wird über die Samplingrate und die Samplingtiefe beurteilt.
Die Samplingrate beschreibt die Häufigkeit, mit der die analogen Signale in
digitale umgesetzt werden - die Samplingtiefe die Genauigkeit, mit der dies
geschieht. Die Samplingrate sollte bei mindestens 44,1 kHz und die
Samplingtiefe bei mindestens 16 Bit liegen.
3.1.3
Wavetable
Bei diesem Verfahren werden in einem EPROM Baustein
Muster für Klänge von Instrumenten in einer „Wellenform – Tabelle“ gespeichert.
Dadurch, dass die Klangmuster für Einzeltöne vorliegen, wird weniger
Speicherplatz verbraucht. Die verschiedenen Tonhöhen werden dann errechnet. Auf
diese Weise kann dann vom Soundprozessor auf die einzelnen Töne zurückgegriffen
werden, ohne dass z.B. ein Musikstück in seiner vollen Länge gesampelt werden
muss. Außerdem wird bei diesem Verfahren ein fast originalgetreuer Sound
erreicht.
Quellen:
www.e-online.de
Computer Fahrschule (Buch)