Computer Audio Adapters

독립형 사운드 카드는 통합 오디오의 높은 품질과 보편화로 인해 사라져가는 범주입니다. 과거 사운드 카드를 전문으로 하던 많은 기업 중 Creative Labs, M-AUDIO, Voyetra/Turtle Beach만이 상당한 소매 시장 점유율을 유지하고 있습니다.

그림 12-1 M-AUDIO Revolution 5.1(좌측) 및 7.1 사운드 카드

그럼에도 독립형 사운드 카드는 여전히 그 자리를 지키고 있습니다. 게이머들은 EAX와 같은 게임 오디오 표준의 하드웨어 가속과 같은 통합 오디오에서 사용할 수 없는 기능을 제공하고, 온보드 프로세서가 메인 시스템 프로세서의 오디오 데이터 스트림 처리 부담을 덜어주기 때문에 사운드 카드를 사용합니다. 오디오 애호가들은 우수한 사운드 카드가 최고의 통합 오디오보다 더 나은 음질을 제공하기 때문에 이를 사용합니다. 업그레이드 사용자는 저렴한 사운드 카드를 추가하여 일부 구형 마더보드의 통합 오디오에서 제공되지 않는 서라운드 사운드와 같은 기능을 쉽게 추가할 수 있기 때문에 사용합니다. 그림 12-1은 게이머와 오디오 애호가 모두에게 인기 있는(그리고 성능 좋은) 선택지인 M-AUDIO Revolution 사운드 카드 한 쌍을 보여줍니다.

CREATIVE LABS 대 M-AUDIO

일반적인 합의이자 저희도 동의하는 의견은, Creative Labs 사운드 카드는 게임용으로는 훌륭하지만 음질이 최고는 아니라는 점입니다. 반면, M-AUDIO 사운드 카드는 뛰어난 음질을 자랑하지만 게임 지원 기능은 다소 떨어집니다. 따라서 열성적인 게이머라면 Creative Labs 모델을 사용하는 것을 권장합니다. 오디오 애호가라면 M-AUDIO 모델을 선택하세요. 게이머이자 오디오 애호가라면 둘 중 하나를 선택하세요. 어느 쪽을 선택하든 실망하지 않을 것입니다.

오디오 어댑터의 핵심 기능은 PC에서 디지털 데이터 스트림을 받아 스피커나 헤드폰에서 재생할 수 있는 아날로그 오디오 신호로 변환하여 재생하는 것입니다. 대부분의 오디오 어댑터는 이와 반대로 아날로그 오디오 신호를 받아 PC에 저장할 수 있는 디지털 데이터 스트림으로 변환하는 작업도 수행할 수 있습니다. 오디오 어댑터는 이러한 기능을 제공하기 위해 다음과 같은 구성 요소를 사용합니다:

오디오 어댑터에는 각 스테레오 채널당 최소 하나의 디지털-아날로그 컨버터(DAC)와 하나의 아날로그-디지털 컨버터(ADC)가 포함되어 있으며, 추가 오디오 채널마다 최소 하나의 DAC가 포함됩니다. (많은 오디오 어댑터가 5, 6, 7 또는 8 채널을 출력할 수 있지만, 2채널 스테레오 이상의 사운드를 녹음할 수 있는 제품은 거의 없습니다.) DAC는 디지털 오디오 스트림을 Line-out 포트로 전달되는 아날로그 오디오로 변환합니다. ADC는 Line-in 또는 마이크 포트에서 수신된 아날로그 사운드를 디지털화합니다. 일반적으로 오디오 어댑터가 지원하는 최고 품질인 CD-Audio 사운드는 16비트 해상도를 필요로 합니다. 더 우수한 품질의 오디오 어댑터에 사용되는 컨버터는 일반적으로 18비트 또는 20비트와 같은 더 높은 해상도를 지원합니다. 일부 고가의 카드는 녹음 및 재생 모두에 24비트 이상의 해상도를 사용합니다. 해상도는 때때로 DAC와 ADC 간에 다를 수 있습니다. 예를 들어, 18비트 DAC와 20비트 ADC를 사용하는 카드가 있을 수 있습니다. 내부 해상도는 일반적으로 24비트 또는 32비트와 같이 DAC/ADC가 지원하는 해상도보다 높은 경우가 많습니다.

샘플 레이트 제너레이터는 PC의 제어하에 컨버터에 클럭을 제공합니다. 임의의 또는 연속적으로 가변적인 샘플 레이트를 사용하는 데 제약은 없지만, 대부분의 샘플 레이트 제너레이터는 일반적으로 44,100 Hz와 48,000 Hz의 균등한 분수인 이산 샘플 레이트를 지원합니다. 샘플 레이트 제너레이터는 48,000, 44,100, 32,000, 24,000, 22,050, 12,000, 11,025 및 8,000 Hz의 샘플 레이트를 지원할 수 있습니다. 많은 오디오 어댑터는 녹음과 재생 시 서로 다른 레이트를 지원합니다. 예를 들어, 카드가 48,000, 44,100, 22,050, 11,025 및 8,000 Hz의 재생 레이트를 지원하더라도 녹음은 44,100 Hz에서만 가능할 수 있습니다. 하이엔드 카드는 Dolby Digital 5.1 모드에서 96 KHz, 스테레오 모드에서 192 KHz만큼 높은 샘플링 레이트를 지원할 수 있습니다.

샘플링 레이트와 해상도

샘플링은 오디오 스트림과 같이 연속적으로 변화하는 아날로그 소스를 이산 디지털 데이터로 변환하는 과정입니다. 샘플링은 아날로그 소스 스트림의 "스냅샷"을 찍어 전체를 표현할 수 있도록 디지털화합니다. 해상도는 각 스냅샷에서 캡처된 데이터의 양을 비트 단위로 지정하며, 샘플 크기라고도 합니다. 샘플 크기가 클수록 오디오 스트림에 대한 더 많은 데이터를 캡처하여 더 높은 충실도를 얻을 수 있습니다. 샘플링 레이트는 샘플이 캡처되는 빈도를 지정하며 헤르츠(Hz) 또는 킬로헤르츠(KHz) 단위로 표시됩니다. 더 빠른 샘플링 레이트는 더 많은 데이터를 캡처하며 마찬가지로 더 높은 충실도를 제공합니다. CD-DA 오디오는 44,100 Hz에서 16비트 해상도의 스테레오로 샘플링됩니다. 음성 전용 샘플링은 종종 훨씬 낮은 해상도와 샘플링 레이트에서 수행됩니다. 예를 들어, 모노 8비트 8,000 Hz 샘플은 훨씬 작은 디지털 파일 크기를 생성합니다.

프로세서(사운드 제너레이터 또는 합성 엔진이라고도 함)는 일반적인 오디오 처리 작업을 수행하며, MIDI 명령으로 표현된 복합 오디오 파형으로 웨이브테이블 샘플을 읽고 보간하며 결합함으로써 MIDI 입력으로부터 아날로그 출력을 생성합니다. 대부분의 오디오 어댑터는 E-mu Systems EMU10K1 또는 EMU10K2, Crystal/Cirrus Logic CS4630 또는 CS8420과 같은 맞춤형 디지털 신호 프로세서(DSP)를 사용합니다. 사용된 프로세서는 직간접적으로 MIDI 채널 수, 음성 수, 하드웨어 가속 사운드 스트림 수 등 오디오 어댑터의 여러 핵심 성능을 결정합니다. DSP는 하드웨어에서 리버브 및 코러스 효과, 텍스트 음성 변환 처리, 압축과 같은 유용한 보조 기능을 제공합니다. DSP는 프로그래밍이 가능하기 때문에 일부 DSP 기반 오디오 어댑터는 팩스 모뎀이나 전화 자동 응답기 기능과 같은 관련 기능을 지원하기도 합니다.

MIDI란 무엇인가?

사운드 파일에는 두 가지 유형이 있습니다. 단순히 사운드 파일이라고도 하는 파형 오디오 파일은 즉시 재생할 수 있는 실제 이진 오디오 데이터를 저장합니다. 일반적인 파형 오디오 파일 형식으로는 .wav, .mp3 및 .ogg가 있습니다. MIDI(Musical Instrument Digital Interface) 파일은 오디오 어댑터가 즉석에서 합성 오디오를 만드는 데 사용하는 명령을 저장하며, 웨이브테이블 샘플 및 기타 방법을 사용하여 더 자연스러운 음악을 생성합니다. MIDI 합성은 게임 및 기타 애플리케이션을 위한 음악, 음향 효과 및 기타 오디오를 생성하는 데 일반적으로 사용됩니다.

오디오 어댑터는 일반적으로 다음 커넥터를 제공합니다:

Line-out은 증폭된 스피커, 헤드폰, 가정용 오디오 장비 또는 레코더의 line-in에 연결하기 위한 라인 레벨(비증폭) 스테레오 출력입니다. 대부분의 오디오 어댑터는 하나의 스테레오 Line-out 포트를 제공하지만, 일부는 좌측과 우측으로 지정된 두 개의 모노 Line-out 포트를 제공합니다. 4개 스피커를 지원하는 오디오 어댑터는 일반적으로 전면 및 후면 스피커용으로 각각 하나씩, 두 개의 스테레오 Line-out 포트를 가집니다. 서라운드 사운드를 지원하는 오디오 어댑터는 6개 또는 8개의 스피커를 지원하기 위해 3개 또는 4개의 Line-out 커넥터를 제공할 수 있습니다. Line-out의 표준 색상 코드는 라임색이지만, 이 색상 코드와 다른 색상 코드의 경우 제조사들이 정확한 색조에 그다지 신경 쓰지 않는 경우가 많습니다. 일반적으로 카드 브래킷에 새겨진 표준 아이콘은 중심에 밖을 향하는 화살표가 있는 3개의 동심원 세그먼트(오디오 진동을 나타냄)입니다.

Line-in은 CD 플레이어나 VCR과 같은 외부 아날로그 오디오 소스의 Line-out에 연결하기 위한 라인 레벨 스테레오 입력입니다. 일부 마이크도 Line-in에 연결할 수 있습니다. 표준 색상은 밝은 파란색입니다. 표준 아이콘은 Line-out과 동일하지만 화살표 머리가 중심을 향하고 있습니다.

때때로 Mic로 표시되는 Microphone-in은 음성 녹음을 위해 저렴한 마이크를 지원하는 모노 입력입니다. 표준 색상은 분홍색이지만 빨간색이 흔히 사용되며, 표준 아이콘은 마이크 모양과 비슷합니다.

Ron Morse의 조언

Line-in 커넥터에 직접 연결해야 하는 유일한 마이크는 내장 프리앰프가 있는 마이크입니다. 일반적으로 마이크에 배터리가 필요한 경우 Line-in에 연결하고, 그렇지 않으면 "mic"에 연결하세요.

Subwoofer는 전원이 공급되는 서브우퍼에 연결하기 위한 라인 레벨 모노 출력으로, LFE(저주파 방출기)라고도 합니다. 표준 색상은 주황색입니다.

Sony-Philips Digital InterFace(S/PDIF)는 오디오 어댑터와 S/PDIF 잭이 있는 외부 장치 간의 직접적인 디지털 연결을 제공하는 RCA 동축 잭 또는 광학 잭입니다. S/PDIF는 대부분의 하이엔드 오디오 어댑터의 표준 기능이며, 중급형 오디오 어댑터의 옵션일 수 있습니다. 일부 오디오 어댑터에는 S/PDIF 입력 및 출력 포트가 모두 있지만, 다른 제품에는 S/PDIF 출력만 있는 경우도 있습니다. 오디오 어댑터의 확장 브래킷 공간이 제한적이기 때문에 S/PDIF 포트는 종종 오디오 어댑터의 헤더 커넥터로 존재하며, 연장 케이블을 사용하여 S/PDIF 커넥터가 있는 보조 브래킷으로 연결합니다. 일부 오디오 어댑터는 오디오 어댑터를 원격 헤드에 연결하는 독점 커넥터를 사용하는데, 여기에는 종종 S/PDIF 커넥터, Line-in 커넥터 및 MIDI 커넥터가 포함됩니다.

그림 12-2는 프리미엄 사운드 카드의 전형적인 오디오 커넥터인 M-AUDIO Revolution 7.1의 오디오 커넥터를 보여줍니다. 왼쪽에서 오른쪽으로 동축 S/PDIF 잭, Microphone-in, Line-in이 있으며, 이 카드가 지원하는 8개의 스피커를 연결하기 위한 4개의 Line-out 잭이 이어집니다.

그림 12-2: M-AUDIO Revolution 7.1 오디오 커넥터

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