Computer Audio Adapters

Les cartes son autonomes sont une catégorie en voie de disparition, supplantées par l'omniprésence et la haute qualité de l'audio intégré. Parmi les nombreuses entreprises qui se spécialisaient autrefois dans les cartes son, seules Creative Labs, M-AUDIO et Voyetra/Turtle Beach conservent une présence significative sur le marché de détail.

Figure 12-1 Cartes son M-AUDIO Revolution 5.1 (à gauche) et 7.1

Cependant, les cartes son autonomes ont toujours leur utilité. Les joueuses et joueurs les utilisent car elles offrent des fonctionnalités indisponibles avec l'audio intégré, telles que l'accélération matérielle de standards audio de jeu comme l'EAX, et parce que leurs processeurs intégrés déchargent le processeur principal du système du traitement des flux de données audio. Les audiophiles les utilisent car une bonne carte son offre une meilleure qualité audio que les meilleures solutions intégrées. Ceux qui souhaitent faire évoluer leur machine les utilisent car l'ajout d'une carte son peu coûteuse est un moyen simple d'ajouter des fonctions, comme le son surround, qui ne sont pas fournies par l'audio intégré de certaines cartes mères plus anciennes. La Figure 12-1 montre une paire de cartes son M-AUDIO Revolution, un choix populaire (et de qualité) parmi les gamers comme les audiophiles.

CREATIVE LABS CONTRE M-AUDIO

Le consensus général, auquel nous souscrivons, est que les cartes son Creative Labs sont excellentes pour le jeu, mais ne possèdent pas la meilleure qualité sonore. À l'inverse, les cartes son M-AUDIO offrent une superbe qualité sonore, mais un support du jeu légèrement inférieur. Par conséquent, si vous êtes un gamer passionné, nous vous recommandons d'utiliser un modèle Creative Labs. Si vous êtes audiophile, choisissez un modèle M-AUDIO. Si vous êtes à la fois gamer et audiophile, choisissez l'une ou l'autre. Vous ne serez déçu par aucune des deux.

La fonction clé d'un adaptateur audio est la lecture : accepter un flux de données numérique provenant du PC et le convertir en un signal audio analogique pouvant être reproduit sur des haut-parleurs ou un casque. La plupart des adaptateurs audio peuvent également faire l'inverse : accepter un signal audio analogique et le convertir en un flux de données numérique pouvant être stocké sur un PC. Les adaptateurs audio utilisent les composants suivants pour fournir ces fonctions :

Les adaptateurs audio contiennent au moins un convertisseur numérique-analogique (CNA) et un convertisseur analogique-numérique (CAN) pour chacun des deux canaux stéréo, et au moins un CNA pour chaque canal audio supplémentaire. (De nombreux adaptateurs audio peuvent sortir 5, 6, 7 ou 8 canaux, mais peu peuvent enregistrer plus que du son stéréo deux canaux.) Un CNA convertit un flux audio numérique en l'audio analogique transmis au port Line-out. Un CAN numérise le son analogique reçu depuis le port Line-in ou le port microphone. L'audio CD, généralement la qualité la plus élevée supportée par les adaptateurs audio, nécessite une résolution de 16 bits. Les convertisseurs utilisés dans les adaptateurs audio de meilleure qualité supportent généralement une résolution plus élevée, typiquement 18 ou 20 bits. Certaines cartes coûteuses utilisent une résolution de 24 bits ou plus pour l'enregistrement et la lecture. La résolution diffère parfois entre le CNA et le CAN. Par exemple, une carte pourrait utiliser un CNA 18 bits et un CAN 20 bits. La résolution interne est souvent supérieure à celle supportée par le CNA/CAN, typiquement 24 ou 32 bits.

Le générateur de fréquence d'échantillonnage fournit l'horloge pour les convertisseurs sous le contrôle du PC. Bien que rien n'empêche l'utilisation de fréquences d'échantillonnage arbitraires ou continuellement variables, la plupart des générateurs de fréquence d'échantillonnage supportent plutôt des fréquences discrètes, qui sont généralement des fractions paires de 44 100 Hz et 48 000 Hz. Un générateur de fréquence d'échantillonnage peut supporter des fréquences de 48 000, 44 100, 32 000, 24 000, 22 050, 12 000, 11 025 et 8 000 Hz. De nombreux adaptateurs audio supportent des fréquences différentes pour l'enregistrement et la lecture. Par exemple, une carte peut supporter des fréquences de lecture de 48 000, 44 100, 22 050, 11 025 et 8 000 Hz, mais n'enregistrer qu'à 44 100 Hz. Les cartes haut de gamme peuvent supporter des fréquences d'échantillonnage allant jusqu'à 96 kHz en mode Dolby Digital 5.1 et 192 kHz en mode stéréo.

FRÉQUENCE D'ÉCHANTILLONNAGE et RÉSOLUTION

L'« échantillonnage » est le processus par lequel une source analogique variant continuellement, comme un flux audio, est convertie en données numériques discrètes. L'échantillonnage prend des « instantanés » du flux source analogique et les numérise pour représenter l'ensemble. La « résolution » spécifie la quantité de données capturées dans chaque instantané, spécifiée en bits, ce qui peut aussi être appelé « taille d'échantillon ». Une taille d'échantillon plus grande capture plus de données sur le flux audio et résulte en une plus grande fidélité. La « fréquence d'échantillonnage » spécifie à quelle fréquence les échantillons sont capturés et est spécifiée en hertz (Hz) ou kilohertz (kHz). Une fréquence d'échantillonnage plus rapide capture plus de données et résulte également en une plus grande fidélité. L'audio CD-DA est échantillonné en stéréo avec une résolution de 16 bits à 44 100 Hz. L'échantillonnage de la voix seule est souvent effectué avec une résolution et des fréquences d'échantillonnage beaucoup plus faibles ; par exemple, un échantillon mono 8 bits à 8 000 Hz résulte en des tailles de fichier numérique beaucoup plus petites.

Le processeur (aussi appelé générateur de son ou moteur de synthèse) effectue des tâches de traitement audio générales et crée une sortie analogique à partir d'une entrée MIDI en lisant, interpolant et combinant des échantillons de tables d'ondes dans la forme d'onde audio composite représentée par les instructions MIDI. La plupart des adaptateurs audio utilisent un processeur de signal numérique (DSP) personnalisé comme l'EMU10K1 ou l'EMU10K2 d'E-mu Systems, ou le CS4630 ou CS8420 de Crystal/Cirrus Logic. Le processeur utilisé détermine directement ou indirectement plusieurs capacités clés de l'adaptateur audio, notamment le nombre de canaux MIDI, de voix, de flux audio accélérés matériellement, etc., qu'il supporte. Les DSP fournissent des capacités supplémentaires utiles au niveau matériel, telles que les effets de réverbération et de chorus, le traitement de synthèse vocale et la compression. Comme un DSP est programmable, certains adaptateurs audio basés sur DSP supportent des fonctions connexes, telles que les fonctions de fax-modem ou de répondeur téléphonique.

QU'EST-CE QUE LE MIDI ?

Il existe deux types de fichiers son. Les « fichiers audio de forme d'onde », aussi appelés simplement « fichiers son », stockent des données audio binaires réelles qui peuvent être lues directement. Les formats de fichier audio de forme d'onde courants incluent .wav, .mp3 et .ogg. Les « fichiers MIDI » (Musical Instrument Digital Interface) stockent des instructions que les adaptateurs audio utilisent pour créer de l'audio synthétisé à la volée, en utilisant des échantillons de tables d'ondes et d'autres méthodes pour produire une musique qui semble plus ou moins naturelle. La synthèse MIDI est couramment utilisée pour produire de la musique, des effets sonores et d'autres contenus audio pour les jeux et d'autres applications.

Les adaptateurs audio fournissent généralement les connecteurs suivants :

Line-out est une sortie stéréo au niveau ligne (non amplifiée) destinée à être connectée à l'entrée ligne (line-in) de haut-parleurs amplifiés, d'un casque, d'un équipement audio domestique ou d'un enregistreur. La plupart des adaptateurs audio fournissent un port Line-out stéréo, mais certains fournissent deux ports Line-out mono, désignés gauche et droite. Les adaptateurs audio qui supportent quatre haut-parleurs ont généralement deux ports Line-out stéréo, un pour les haut-parleurs avant et un pour les arrière. Les adaptateurs audio qui supportent le son surround peuvent fournir trois ou quatre connecteurs Line-out pour supporter six ou huit haut-parleurs. Le code couleur standard pour Line-out est le vert lime, bien que pour ce code couleur et d'autres, les fabricants fassent souvent peu attention à la teinte exacte. L'icône standard généralement estampillée sur l'équerre de la carte représente trois segments de cercles concentriques (pour représenter les vibrations audio) avec une flèche pointant vers l'extérieur ancrée au centre.

Line-in est une entrée stéréo au niveau ligne destinée à être connectée à la sortie ligne (Line-out) de sources audio analogiques externes telles qu'un lecteur CD ou un magnétoscope. Certains microphones peuvent également être connectés à Line-in. La couleur standard est le bleu clair. L'icône standard est la même que pour Line-out, mais avec la tête de la flèche pointant vers le centre.

Microphone-in, parfois étiqueté Mic, est une entrée monaurale qui supporte des microphones peu coûteux pour l'enregistrement vocal. La couleur standard est le rose, bien que le rouge soit couramment utilisé, et l'icône standard ressemble à un microphone.

Conseil de Ron Morse

Les seuls microphones qui devraient être branchés directement sur un connecteur Line-in sont ceux avec préamplificateurs intégrés. Généralement, si votre microphone a besoin d'une batterie, il se branche sur Line-in ; sinon, il va sur « mic ».

Subwoofer est une sortie monaurale au niveau ligne destinée à être connectée à un subwoofer actif, qui peut aussi être appelé LFE (Low-Frequency Emitter). La couleur standard est l'orange.

Sony-Philips Digital InterFace (S/PDIF) est une prise RCA coaxiale ou une prise optique qui fournit une connexion numérique directe entre l'adaptateur audio et un périphérique externe équipé d'une prise S/PDIF. S/PDIF est une fonctionnalité standard sur la plupart des adaptateurs audio haut de gamme, et peut être une option sur les adaptateurs audio milieu de gamme. Certains adaptateurs audio ont à la fois des ports d'entrée et de sortie S/PDIF, mais d'autres n'ont qu'une sortie S/PDIF. En raison de l'espace limité sur l'équerre d'extension de l'adaptateur audio, les ports S/PDIF sont souvent présents sous forme de connecteur sur l'adaptateur audio, qui utilise un câble d'extension vers une équerre où résident les connecteurs S/PDIF. Certains adaptateurs audio utilisent un connecteur propriétaire qui relie l'adaptateur audio à un boîtier externe, qui contient souvent le(s) connecteur(s) S/PDIF, le(s) connecteur(s) Line-in et le(s) connecteur(s) MIDI.

La Figure 12-2 montre les connecteurs audio d'une M-AUDIO Revolution 7.1, qui sont typiques d'une carte son haut de gamme. De gauche à droite se trouvent une prise coaxiale S/PDIF, un microphone et une entrée ligne (Line-in), suivis de quatre prises Line-out pour connecter les huit haut-parleurs supportés par cette carte.

Figure 12-2 : Connecteurs audio M-AUDIO Revolution 7.1

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