Antes de que se inventaran las tarjetas de sonido, un PC podía hacer un solo sonido – un beep. Aunque el ordenador podía cambiar la frecuencia y duración del sep, no podía variar el volumen o crear otros sonidos. Al principio, el sep actuaba como una señal o aviso. Mas tarde, los desarrolladores crearon música para los primeros juegos de PC usando estos pitidos con ciertas variaciones. Esta música no era ni mucho menos realista, pero hacía su servicio en el momento.
Afortunadamente, la capacidad de sonido de los ordenadores mejoró notablemente en los años 80, cuando varios fabricantes introdujeron tarjetas que se podían añadir al equipo y controlar los sonidos que producía. Ahora, un ordenador con una tarjeta de sonido puede hacer muco más que hacer un simple beep.
Puede producir audio 3-D para juegos, reproducir música con una calidad alta, o reproducir el sonido de un DVD. Puede también capturar y grabar sonidos de fuentes externas.
Analógico y digital
Los sonidos y los datos de ordenador son fundamentalmente diferentes. Los sonidos son analógicos – viajan por ondas en nuestro entorno. La gente oye los sonidos cuando estas ondas hacen vibrar unas membranas que tenemos en nuestros oídos. Sin embargo, los ordenadores se comunican de una forma digital usando impulsos eléctricos que representan unos y ceros. Como una tarjeta gráfica, una tarjeta de sonido traduce información digital del ordenador y la información analógica externa.
La tarjeta de sonido más básica que nos podemos encontrar, es una placa de circuito impreso que usa cuatro componentes para traducir información analógica a digital:
- Un convertidor ADC (Analog-to-digital)
- Un convertidor DAC (Digital-to-analog)
- Un interfaz PCI o ISA para conectar la tarjeta a la placa base.
- Conexiones de entrada y salida para el micrófono y los altavoces.
En lugar de usar convertidores separados ADCs y DACs, algunas tarjetas de sonido usan un chip para codificar y decodificar, también llamados Codecs, el cual hace ambas funciones.
ADCs y DACs
Imagina que usas tu ordenador para grabar tu voz. Primero hablas a través de un micrófono el cual está conectado a la tarjeta de sonido. El ADC traduce las ondas analógicas de tu voz en datos digitales que el ordenador puede comprender. Para hacer esto, digitaliza el sonido cogiendo medidas precisas de la onda a intervalos frecuentes. El número de medidas por segundo se llama sampling rate, y se mide con kHz. Cuanto más rápido sea este parámetro, más precisa será la reconstrucción de la onda.
Si tuvieras que reproducir el sonido por los altavoces de nuevo, el DAC realizaría los mismo pasos pero al revés. Una tarjeta de calidad, podrá reproducir la onda original casi con la misma exactitud. Sin embargo, aun con unos altos valores de sampling rate, causa una reducción en la calidad de sonido. El proceso físico de mover sonido por los cables, puede causar distorsión. Los fabricantes usan dos medidas para describir esta reducción en la calidad:
- THD (Total Harmonic Distortion), expresado como un porcentaje.
- SNR (Signal to Noise Ratio), medido en decibelios.
Para ambos parámetros, unos valores bajos significan una mejor calidad.
Otros componentes de una tarjeta de sonido
Aparte de los componentes básicos que se necesitan para el proceso de sonido, muchas tarjetas de sonido incluyen hardware o conexiones de entrada / salida adicionales.
- DSP (Digital Signal Processor): Como una unidad de procesador gráfico, un DSP es un microprocesador especial. Se encarga de quitar trabajo a la CPU del ordenador haciendo cálculos para la conversión de analógico a digital y viceversa. Las DSPs pueden procesar múltiples sonidos o canales simultáneamente. Las tarjetas que no tienen su propio DSP, usan la CPU del PC consumiendo sus recursos.
- Memoria: Una tarjeta de sonido puede utilizar su propia memoria para acelerar el proceso de datos.
- Conexiones de entrada y salida: La mayoría de las tarjetas tienen un mínimo de estas conexiones. Algunas de ellas contienen tantas conexiones, que necesitan una caja aparte que va conectada a la tarjeta. Estas conexiones pueden ser interfaces S/PDIF, un protocolo de transferencia de ficheros para datos de audio, puertos MIDI, para instrumentos electrónicos, puertos USB, o puertos de línea, usar instrumentos tradicionales.
No todos los ordenadores tienen una tarjeta de sonido. Algunas placas base vienen con el sonido integrado en un modulo de fábrica. Los ordenadores portátiles vienen con la capacidad de sonido integrada en la placa base. Añadir una tarjeta interna a uno de estos equipos es prácticamente imposible, por lo que siempre queda la posibilidad de comprar una tarjeta externa y conectarlo a un puerto USB del portátil.
