Vad gör egentligen ett ljudkort?

Jag har studerat elektroteknik, audio Engineering & Production och där ingick digital design och är kvalificerad att svara vetenskapligt på din fråga.

Analog och digital är två en del motsatser till varandra. Analog är vi, den verkliga världen, den mekaniska klockan på väggen. Om vi låt säga skulle göra en mix i FL eller en annan DAW analogt så skulle varje kanal behöva ha tejp/magnetband eller vinyl, detta för varje spår. För varje spår skulle sedan hårdvara behöva kopplas in, t.ex. EQ för var och en användning. Mixen skulle då sedan spelas upp och spelas in på ett ytterligare band eller vinyl. Detta skulle i praktiken inte gå utan att vara Rockefeller eller allmänt stenrik.

Då har man kommit på den fantastiska idén att digitalisera allt ljud istället. Det verkliga ljudet har skrivits om till nollor och ettor, binära tal eller true/false, detta har många namn.

Vi kommer nu till det som kallas SAMPLING, att man gör punkkoordinater av ljudvågen. Här kommer nu sample rate och bit depht att vara huvudkoncept. Vågen mäts ett visst antal gånger per tid och detta är sample rate, där för 44.1 kHz gäller att man tar 44100 samples per sekund. Var och en gång av dessa 44100 gångerna per sekund vill AD/DA omvandlaren detektera vilken nivå i Y-led signalen har, dvs amplitud, som har fasta lägen. 44100 gånger per sekund punktas alltså ljudvågen av för att ”avbildas”. Totalt vid 16 bit depth finns 2^16 (65’536) lägen att sätta signalen i Y-led (i höjd) utifrån den representation man gör från analog till digital. När signalen går från digital till analog så finns alltså 65’536 olika värden för spänning, volt att uttrycka som når högtalaren. Detta är vid enbart 16-bitars, där för 32-bit är 2^32 (4294967296) olika värden. Tänk dig Nintendo 8-bitars om denna skulle avbilda dig, något fyrkantig för det finns bara vissa lägen att representera bilden i, inte steglöst som i verkligheten (analoga världen).

AD/DA omvandlaren behandlar alltså den inkommande analoga signalen och sätter diskreta värden för denna så den blir digital, i binär kod. In kommer olika värden i volt och AD/DA har då en enorm uppsättning resistorer som utför en voltage divider. Vart och ett värde har en egen kod, som datorn tolkar.

Från det att signalen är digital kan nu datorn processa signalen och du har en mycket, mycket billigare lösning att processa din information med än om den skulle göras analogt. För att du ska kunna höra vad som sker med signalen/rna så är det då nödvändigt att omvandla den digitala informationen till analog igen, så att den kan spelas upp i högtalare.

Du har exporterat arbetet med konverteringen som tidigare skedde i datorn för att nu ske i en extern hårdvaruenhet. Du avlastar datorn vilket är bra, sedan är troligen kvaliten bättte då ljudkortet man köper för ljudproduktion är till för att producera musik och inte för att lyssna på ett spel. Jag räknar med att upplösningen är ännu högre i ett dedikerat audio-kort då det är gjort för sitt ändamål och ingen knapphändig eller kompromissad lösning för lite plats etc.