Zvočne kartice niso nujno le »kartice«. Je morda bolje kupiti zunanjo, tako na vodilu USB ali celo PCIe?
Včasih je bila taka ali drugačna zvočna kartica skoraj obvezna nadgradnja osebnega računalnika, saj so prvi peceji vsebovali zgolj nadležni piskač. Ta je pač zadostoval le tistim, ki so pece uporabljali zgolj za pisanje besedil in druga poslovna opravila. Kasneje so začeli proizvajalci osnovnih plošč v svoje izdelke vgrajevati poceni zvočne čipe in analogne zvočne priključke, kar je bilo dovolj celo za poslušanje in snemanje kakovostne glasbe ter tudi govorno komunikacijo prek interneta. Za kaj več, predvsem zvočne učinke in več kot dvokanalni stereo zvok, smo še vedno potrebovali dodatno zvočno kartico.
Danes proizvajalci prenosnim računalnikom ne namenjajo več analognih avdio priključkov, s čimer zmanjšajo in pocenijo ohišje, vendar to za uporabnike ni težava. Obstaja namreč množica naprav za predvajanje in snemanje zvoka s povezljivostjo bluetooth in USB, uporaba teh pa narašča. Omenimo Raspberry Pi 5 in 500 (o katerih smo pisali v decembrskem Monitorju), ki sta v nasprotju z njunima predhodnikoma (Raspberry Pi 4 in 400) brez stereo analognega zvočnega izhoda, a imata zmogljivejši vmesnik Wi-Fi/bluetooth.
Preprosta Sabrentova zvočna kartica USB z analognim vhodom in izhodom, ki jo lahko uporabimo s skoraj vsakim sodobnim računalnikom in skoraj poljubnim operacijskim sistemom.
Računalnike brez analognega zvočnega izhoda lahko za manj kot 10 evrov opremimo z zvočnimi karticami USB, od katerih se večina samodejno poveže z operacijskimi sistemi Windows, Mac OS, Linux in Android 15. Večina podpira standard »vtakni in poženi«, kar pomeni da v nasprotju s karticami za vodilo PCIe delujejo s prednameščenimi gonilniki za avdio naprave v operacijskih sistemih, neodvisno od procesorske osnove (Intel/AMD x64 ali ARM64). Večina takih kartic deluje tudi na pametnih telefonih, če ti podpirajo standard USB OTG. Dodatna programska podpora je potrebna le pri upravljanju specializiranih funkcij, ki niso natančno opredeljene v standardih USB za zvokovne naprave.
Poceni zvočne kartice prek USB
Mini zvočna kartica, ki z računalnikom komunicira prek priključka USB, je odlična rešitev za vse tiste, ki potrebujejo analogni zvočni izhod in vhod oziroma morda potrebujejo dva.
Sabrent USB External 3D Sound Adapter je rešitev za tiste, ki potrebujejo enostavno in poceni zvočno kartico, ki deluje takoj, ko jo vtaknemo v računalnik. Za en cent manj kot 9 evrov, kolikor bomo zanjo odšteli na Amazon.de, potem pa dodali še poštne stroške, dobimo enokanalni (mono) mikrofonski vhod in stereo zvočni izhod. Pogoja za uporabo kartice sta prost priključek USB-A in operacijski sistem Windows, Mac OS ali Linux. Ločljivost zvoka je 16-bitna, največja hitrost vzorčenja pa 96 kHz.
Skoraj dvakrat dražji Sabrent USB Type-C Audio Adapter s priključkom USB-C ter stereo zvočnim izhodom in z mono mikrofonskim vhodom lahko kupimo za okoli 17 evrov. Temelji na zvočnem procesorju C-Media CM3271, ki zmore največ 24-bitno ločljivost pri hitrosti vzorčenja 96 kHz, razmerje signal – šum pa je okoli 90 dB. Prednost Sabrentovih avdio kartic je kovinsko ohišje, ki menda preprečuje vdor elektromagnetnih motenj iz okolice.
Ugreenova zvočna kartica z vgrajenim priključnim kablom, ki omogoča lažji priklop, ko so priključki USB na ohišju računalnika ali spojnika USB tesno skupaj.
Ugreen External USB Sound Card z enim analognim zvočnim izhodom za priklop slušalk ali ojačevalnika z zvočniki dokazuje, da povprečen uporabnik ne potrebuje veliko za kakovosten stereofonski zvok brez posebnih zvočnih učinkov. Temelji na zvokovnem procesorju C-Media HS-100-B s 16-bitnima s stereo avdio izhodom in mono avdio vhodom. Razmerje signal – šum na priključkih čipa je 90 dB, največja podprta hitrost vzorčenja pa 48 kHz, kar je dovolj tudi za sobno poslušanje kakovostne glasbe. Deluje v vseh operacijskih sistemih, ki podpirajo funkcionalnost USB Plug and play, ter igralnih konzolah PlayStation 4 in 5. Vgrajeni digitalno-analogni pretvornik visoke ločljivosti omogoča priklop slušalk in/ali avdio ojačevalnika z analognim zvokovnim vhodom.
Razmerje signal – šum
Elektrotehniki in avdiofili dobro vedo, kako pomembno je razmerje med šumom in signalom avdio naprave. Več kot naprava proizvede (belega) šuma, slabša je uporabniška izkušnja. V skrajnem primeru med poskušanjem zvoka slišimo nadležno glasno šumenje ali brnenje v ozadju.
Z izrazom signal označujemo elektronski zapis čistega zvoka (brez šuma), ki ga želimo poslušati. Jakost signala in šuma merimo v decibelih (dB), pri čemer 20 dB pomeni 10-krat večjo moč signala od 10 dB, 30 dB pa 10-krat večjo od 20 dB in 100-krat večjo od 10 dB. Za kakovostno snemanje ali predvajanje glasbe potrebujemo čim večje razmerje signal – šum.
Šum nastane zaradi različnih vzrokov, največkrat zaradi elektromagnetnih motenj, ki se prenašajo prek napajalnega voda ali pa po zraku iz močnostnih in visokofrekvenčnih komponent.
Zvočna kartica, pri kateri slišimo brnenje vsakokrat, ko nekoliko bolj odvijemo gumb avdio ojačevalnika, četudi kartica ne predvaja zvoka, gotovo ni kakovostna. Kartica takrat zgolj ojačuje šum drugih komponent v računalniku, denimo podatkovnih vodil diskovnega pogona.
Čeprav je šum pri zunanjih zvočnih karticah veliko manj zaznaven, manj kakovostna zvočna kartica še vedno proizvaja nekaj belega šuma, ki nastaja v njenih električnih komponentah.
Pri kitajskem proizvajalcu Ugreen proizvajajo več vrst tovrstnih zvočnih kartic v obliki obeskov – od modelov z le analognim zvokovnim izhodom do takih z zvokovnim vhodom in izhodom s klasično 3-polno vtičnico premera 3,5 mm in primerkov s 4-polno vtičnico z enakim premerom, ki združuje stereo izhod in mono mikrofonski vhod. Stanejo od okoli 7 evrov do 20 evrov.
Novejše in najdražje Ugreenove zvočne kartice imajo vgrajen zmogljivejši zvokovni procesor SSS1629A5 tajvanskega proizvajalca Solid State System, ki omogoča tudi 16-bitni analogni stereo vhod, ki ga lahko nastavimo za snemanje iz mikrofona ali kot linijski vhod iz druge avdio naprave. Na nekoliko večjem ohišju sta tudi gumba za vklop in izklop zvokovnega vhoda in izhoda ter kolesce za nastavitev glasnosti.
Jih lahko izdelamo doma?
Zvočne kartice prek vodila USB niso novost. Veliko prenosnih in mini pecejev ima na tiskanem vezju vgrajen avdio krmilniški čip, ki je neposredno povezan s krmilnikom USB. Že dolgo poznamo tudi spletne kamere z vgrajenim mikrofonom, ki analogni signal z mikrofona spremenijo v digitalnega in se obenem na vodilu USB predstavijo kot sestavljena naprava, ki poleg vhodne video naprave vsebuje tudi vhodno zvokovno napravo. Podobno so predeljene tudi izhodne zvokovne naprave USB, ki sprejemajo digitaliziran zvok in ga pretvarjajo v analogni signal za predvajanje v klasičnem avdio ojačevalniku. Večina enostavnih zvočnih kartic s priključkom USB združuje omenjeni funkcionalnosti, medtem ko ostale omogočajo le avdio izhod/-e.
Raspberry Pi 5 z Microchipovo razvojno ploščo SAMV71 Xplained Ultra kot odprtokodno zvočno kartico.
Podrobnejše seznanjanje s s tehnologijo zvočnih kartic prek USB omogoča Microchipova razvojna plošča SAMV71 Xplained Ultra, za katero lahko z interneta prenesemo primera izvornih programskih kod za zvočnik prek USB in mikrofon prek USB ter ju prilagodimo svojim potrebam. Razvojna plošča je seveda uporabna tudi za poskusno samogradnjo drugih naprav USB, denimo bralnika kartic SD.
Dodajmo še, da bi lahko za samogradnjo zvočne kartice prek USB uporabili ustrezen čip kateregakoli proizvajalca, denimo C-Media HS100-C, a je to težko zaradi izjemno majhnega razmika med njegovimi priključki, ki ne dovoljuje (ročnega) spajkanja brez profesionalne in drage opreme.
Za najzahtevnejše je na voljo tudi kartica Ugreen CM545 z zvokovnim procesorjem ES9281A z 32-bitnim stereo avdio izhodom s frekvenco vzorčenja do 384 kHz in stereo avdio vhodom ter z zavidljivim razmerjem signal – šum 130 dB. Z računalnikom jo povežemo prek priključka USB-C. Edina napaka tega modela je sorazmerno visoka cena (okoli 50 evrov), zato na Amazon.de raje poiščimo podobne kartice Ugreen s kombiniranim 4-polnim avdio priključkom in priključkom USB-C za okoli 15 evrov. In s seveda tudi temu primerno manjšo zmogljivostjo.
Creative Sound BlasterX G1, ki zmore ločljivost zvoka 24 bitov, največjo hitrost vzorčenja 192 kHz in razmerje signal – šum 93 dB, stane okoli 28 evrov. Podpira standard za prostorski zvok 7.1 za slušalke in deluje tako v Windows, Mac OS kot tudi Linuxu, uporabljamo pa ga lahko celo z igralno konzolo PlayStation 4.
Creative Sound BlasterX G1.
Vseeno pa bi od Creativove zvočne kartice za to ceno (in ob tej velikosti) pričakovali vsaj še ločen analogni avdio vhod. Tako pa imamo na voljo zgolj kombiniran avdio vhod/izhod, ki zahteva uporabo 4-polne vtičnice, pri čemer je mikrofonski vhod zgolj enokanalni (mono).
ASUS Xonar U5 je poceni zvočna kartica z razmerjem signal – šum 104 dB, s 24-bitno ločljivostjo in hitrostjo vzorčenja do 192 kHz, ki je po številnih lastnostih primerljiva s Creativovimi izdelki, vendar nekoliko cenejša; zanjo bomo odšteli okoli 60 evrov. Kartica podpira prostorski zvok 5.1 in ima vgrajene številne algoritme za izboljšanje kakovosti zvoka, denimo Prefect Voice, ki iz posnetega zvoka sproti odstranjuje šume v ozadju.
ASUS Xonar U5.
Gumb na sredini kartice je namenjen uravnavanju glasnosti, družbo pa mu delajo še tri statusne svetleče diode, ki ponazarjajo trenutno izbran način delovanja. Poleg analognih zvokovnih izhodov in vhodov ima vgrajen tudi optični priključek SPDIF. Čeprav je Asus priznan proizvajalec osnovnih plošč, (prenosnih) računalnikov in druge strojne opreme, je na področju zvočnih kartic dosti manj uveljavljen od Creativa.
Cubiluxova zvočna kartica s priključkom USB za ceno 41 evrov ponudi do 24-bitno zvočno ločljivost pri hitrosti vzorčenja do 384 kHz, kar je prav toliko kot najdražje zvočne kartice, le da te podpirajo še bistveno višjo, 32-bitno ločljivost.
Cubiluxova zvočna kartica s priključkom USB.
Omogoča tudi prostorski zvok po standardih 5.1 in 7.1, kar je naravnost odlično za igranje računalniških iger. Res pa je, da kartica nima nikakršnih tipk ali kolesca za ročno regulacijo jakosti zvoka.
Prostorski zvok 4.1, 5.1 in 7.1
Za ustvarjanje prostorskega zvoka potrebujemo najmanj štiri zvočnike, vendar je dejstvo, da človeško uho ne loči smeri, iz katere prihajajo nizki toni, obenem pa z lahkoto zazna smer, iz katere prihajajo srednje- in visokotonski zvoki. Ker so kakovostni nizkotonski zvočniki sorazmerno veliki, dragi in zahtevajo veliko glasbeno skrinjo, lahko uporabimo enega samega, ki ga postavimo kamorkoli v prostor, satelitske zvočnike za srednje in visoke tone pa simetrično razporedimo po robovih prostora okoli poslušalca.
Sistem zvočnikov 4.1 je sestavljen z štirih zvočnikov, ki jih navadno razporedimo v kote prostora, medtem ko nizkotonski zvočnik postavimo kamorkoli. Mogoča je tudi postavitev s tremi satelitskimi zvočniki pred poslušalcem in z enim zadaj.
Pri sistemu zvočnikov 5.1 je nizkotonski zvočnik kjerkoli, medtem ko je pet satelitskih zvočnikov razporejenih v kote prostora in eden na sredino pred poslušalca. Zvočniki v kotih so pod kotom 45 stopinj obrnjeni proti poslušalcu. Sistem zvočnikov 7.1 k temu doda še dva sredinska zvočnika, ki sta nameščena na sredini prostora z leve in desne strani poslušalca ali pa pred njim pod kotoma –15 in 15 stopinj.
Klasične vgradne zvočne kartice
Na kakovostnejših vgradnih zvočnih karticah je kovinski oklep, s katerim je analogna elektronika kartice bolje zavarovana pred elektromagnetnimi motnjami iz visokofrekvenčnih notranjih komponent računalnika, kot so glavna procesna enota, čipovni nabor, vodila podatkovnih pogonov in grafična kartica. Čeprav mnoge stanejo celo več kot kartice istega proizvajalca prek vodila USB, to ne pomeni, da ne najdemo tudi sorazmerno poceni rešitev z več funkcionalnosti, a ne nujno s kakovostnejšim zvokom.
Donkey pc PCI Express sound card je ena najcenejših kartic vgradnih kartic za vodilo PCIe x1, ki stane le 21 evrov. Čeprav ponudi prostorski zvok 4.1 in 5.1, stari C-Medijin avdio krmilnik CMI8738 ne zmore več kot 16-bitne ločljivosti pri frekvenci vzorčenja 48 kHz, kar je slabše od večine današnjih zvočnih kartic USB. Na kartici najdemo še vmesniški čip za prilagoditev vodila PCI na PCIe, ki je sestavni del podobnih avdio kartic, ki temeljijo na med proizvajalci osnovnih plošč nekdaj priljubljenih avdio krmilnikih AC97.
Creative Sound Blaster Audigy Fx prav tako deluje prek vodila PCIe x1 in podpira sistem zvočnikov 5.1, a obenem za ceno 41 evrov ponudi bistveno višjo kakovost zvoka, saj zmore 24-bitno zvočno ločljivost pri najvišji frekvenci vzorčenja 192 kHz in razmerju signal – šum 106 dB.
Asus Xnoar SE se po zmogljivosti kosa z že omenjeno Asus Xnoar U5, vendar zahteva vodilo PCIe x4. Podpira 24-bitno ločljivost pri vzorčenju s frekvenco do 192 kHz ob visokem razmerju signal – šum 116 dB. Podpira tudi okoljski zvok s sistemom zvočnikov 5.1. Gonilniki so na voljo za Windows 7, 8.1 in 10, deluje pa tudi v Windows 11. Na Amazon.de bomo zanjo odšteli skoraj okroglih 40 evrov.
Creative Sound Blaster AE-7 ima razmerje signal – šum 120 dB, ki je za okoli 10 dB manjše od tistega pri zunanji kartici Creative Sound BlasterX G6 podobnega kakovostnega razreda, ki jo bomo omenili v nadaljevanju, saj je znotraj kovinskega ohišja računalnika več elektromagnetnih motenj.
Zmogljivosti kartice, ki jo poganja zvokovni procesor Sound Core 3D, so impresivne: podpira 32-bitno predvajanje zvoka pri s frekvenco vzorčenja 384 kHz ter sistema za prostorski zvok 5.1 za zvočnike in 7.1 za slušalke.
Vgradni Creative Sound Blaster AE-7 z upravljavskim modulom za vodilo PCIe x1.
Na priloženem analognem upravljalnem modulu so gumb za ročno uravnavanje glasnosti in štiri mikrofonske vtičnice: dve običajni 3,5-milimetrski in večji 6,3-milimetrski, namenjeni povezovanju profesionalnih naprav. Upravljavski modul z zvočno kartico povežemo prek dveh analognih zvokovnih vhodov. Kartica stane okoli 175 evrov.
Po drugi strani je igričarjem namenjen cenejši Creative Sound Blaster AE-5 z enakimi karakteristikami, vendar brez analognega upravljalnega modula, za katerega bomo odšteli okoli 115 evrov.
Ločljivost in dinamika zvoka
Sodobne zvočne kartice podpirajo najvišje ločljivosti vzorčenja zvoka 16, 24 in 32 bitov. S prvo so posnete glasbene plošče CD pri skromnih 44,1 kHz, kar naj bi bilo več kot dovolj za pokritje človeške slušne zaznave v frekvenčnem obsegu med 20 in 20 kHz. Upravičeno se lahko torej vprašamo, ali sploh potrebujemo 24-bitno in celo 32-bitno ločljivost in frekvence vzorčenja, ki gredo vse do 384 kHz.
Če bi hoteli zvočno kartico uporabljati kot enostaven osciloskop, bi bil odgovor zagotovo pritrdilen, tako pa raje govorimo o visoki dinamiki zvoka in zmanjševanju popačenja pri njegovi reprodukciji. 32-bitna zvočna ločljivost je potrebna za kakovostno predvajanje zvoka pri zelo visoki zvočni dinamiki, denimo, ko med igranjem arkadne računalniške igra kakovostna tiha instrumentalna glasba, ki jo prekine nekajkrat glasnejši pok. To je tako, kot če med predvajanjem glasbe s plošče CD s srednjo jakostjo prepišni veter z vso močjo zaloputne odprta vrata. V takih (zvočnih) primerih je več bitov in več kHz koristnih.
USB za avdiofile
Zmogljivejše zvočne kartice oziroma zvokovne postaje prek USB, ki bolj spominjajo na studijske mešalne mize, ne ponujajo le obilice analognih zvokovnih vhodov in izhodov, temveč pogosto tudi krmilne tipke, s katerimi prihranimo čas pri izbiri najpogostejših funkcij, denimo nastavitvi vhodne ali izhodne glasnosti ali vhodnega kanala. Delo je udobnejše tudi zato, ker nam ni treba neprestano brskati po programskih menijih.
Zvočne kartice za avdiofile omogočajo tudi vsakovrstno kakovostno digitalno procesiranje zvoka, pri čemer je njihova bistvena prednost pred vgradnimi zvočnimi karticami odlična fizična ločitev analognega dela od notranjih visokofrekvenčnih komponent računalnika, kar navadno omogoča bistveno večje razmerje signal – šum.
Med v preteklosti uveljavljenimi proizvajalci še vedno prednjači Creative, ki je svojo ponudbo zvočnih kartic z vodiloma PCIe in USB obogatil z izvrstnimi zunanjimi zvočnimi karticami USB višjega cenovnega razreda.
Creative Sound BlasterX G6 ima 32-bitno ločljivost in omogoča frekvence vzorčenja do 384 kHz, kar zagotavlja kristalno čist zvok. Kartica poleg velikega razmerja signal – šum, ki znaša kar 130 dB, omogoča tudi prostorski zvok 7.1 s tehniko Digital Dolby za odlično uporabniško izkušnjo pri igranju računalniških igre in gledanju filmov. S posebnim »izvidniškim« načinom delovanja (angl. Scout Mode) izboljša uporabniško izkušnjo pri igranju računalniških iger, saj natančno izostri zvoke hoje in streljanja.
Edino, kar lahko kartici očitamo, je sorazmerno visoka cena (okoli 115 evrov), vsaj v primerjavi s podobnimi izdelki. Za okoli 100 evrov si lahko na nemškem Amazon.de omislimo tudi starejšo različico Creative Sound BlasterX G5 z nekoliko manj priboljški. Medtem ko je Creative Sound Blaster X4 (okoli 110 evrov) primeren za tiste, ki imajo raje velike gumbe kot aplikacije za upravljanje zvočne kartice. Razmerje signal – šum Creative Sound Blaster X4 je 114 dB, ločljivost pa 24-bitov pri najvišji frekvenci vzorčenja 192 kHz.
Focusrite Scarlett 2i2 četrte generacije je všečna zvočna kartica USB, namenjena predvsem domačemu snemanju glasbe iz glasbil. Je kombinacija zmogljivih predojačevalnikov z veliko možnostmi nastavitev, odličnimi gonilniki in obsežno aplikacijsko programsko opremo. Razmerje signal – šum je okoli 120 dB pri 24-bitni ločljivosti in vzorčenju s 192 kHz. Ima dva analogna vhoda in dva analogna izhoda.
Focusrite Scarlett 2i2 priključimo prek USB.
Komur se zdi 185 evrov zanjo preveč, se lahko odloči tudi za cenejšo Scarlett Solo z enim samim analognim zvokovnim vhodom in dvema zvokovnima izhodoma, ki na Amazon.de stane 132 evrov.
Za zahtevnejše gredo zmogljivosti Focusritovih zvočnih kartic USB, kakor tudi njihova cena, v nebo. Za Focusrite Scarlett 18i16 s štirimi analognimi zvokovnimi vhodi in z dvema izhodoma bomo odšteli kar 589 evrov. Za vloženi denar dobimo studijski mešalni mizi podobno funkcionalnost, ki jo omogočajo tipke in rotacijski gumbi na prednji plošči, s katerimi lahko enostavno in hitro spreminjamo glasnost in druge lastnosti posameznih vhodnih in izhodnih kanalov.
Po drugi strani zvočne kartice Scarlett omogočajo tudi krmiljenje prek pametnega telefona ali osebnega računalnika ter tudi shranjevanje nastavitev. Ohranjajo enostavnost ročnega upravljanja s pravimi gumbi in tipkami, obenem pa lahko v trenutku obnovijo vse v računalnik ali pametni telefon že shranjene nastavitve. Poudarjajo tudi združljivost s programsko opremo za ustvarjanje glasbe, kot je FL Studio, ki ga lahko poganjamo v Windows in Mac OS.
Bodo vgradne zvočne kartice le še za igre?
Medtem ko si glasbeniki med snemanjem skladb ne želijo posneti tudi zvoka glasnih pecejevskih ventilatorjev in zato v glasbenih studiih raje uporabljajo prenosne računalnike (po možnosti s pasivnim hlajenjem), tudi za domačo pisarno vse pogosteje izbiramo mini peceje. Edini, ki še prisegajo na velike peceje z možnostjo vgradnje zmogljivih zvočnih kartic, so ljubitelji računalniških iger, ti pa lahko posežejo po zunanjih zvočnih karticah.
Vodilo USB je več kot dovolj hitro tudi za najzahtevnejše zunanje zvočne kartice, ki bodo tudi zaradi možnosti bistveno boljšega razmerja signal – šum morda izpodrinile vgradne ali pa bodo nemara postale celo del visokokakovostnih avdio ojačevalnikov za domačo rabo ...
