サウンドカード
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| 接続先 | マザーボード（いずれか経由）：
次のいずれかを介してライン入力またはライン出力: マイクは次のいずれか経由:
|
|---|---|
| 一般的なメーカー | |
サウンドカード（オーディオカードとも呼ばれる）は、コンピュータプログラムの制御下でコンピュータとの間でオーディオ信号の入出力を提供する内部拡張カードです。サウンドカードという用語は、プロフェッショナルオーディオアプリケーションで使用される外部オーディオインターフェースにも適用されます。
サウンド機能は、プラグインカードに見られるようなコンポーネントを使用して、マザーボードに統合することもできます。統合サウンドシステムは、今でもサウンドカードと呼ばれることがよくあります。サウンド処理ハードウェアは、 HDMIコネクタを備えた最新のビデオカードにも搭載されており、そのコネクタを使用してビデオと同時にサウンドを出力します。以前は、マザーボードまたはサウンドカードへの接続にS/PDIFが使用されていました。
サウンドカードの典型的な機能には、音楽作曲、ビデオやオーディオの編集、プレゼンテーション、教育・娯楽（ゲーム）、ビデオ投影といったマルチメディアアプリケーション用のオーディオコンポーネントの提供が含まれます。サウンドカードは、VoIPやテレビ会議といったコンピュータベースの通信にも使用されます。[ 1 ]
一般的な特徴
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サウンドカードは、録音または生成されたデジタル信号データをアナログ形式に変換するデジタル-アナログコンバータ（DAC）を使用します。出力信号は、 TRSフォンコネクタなどの標準的な接続端子を介して、アンプ、ヘッドフォン、または外部機器に接続されます。[ a ]
一般的な外部コネクタとして、マイクコネクタがあります。マイクコネクタからの入力は、例えば音声認識やVoice over IP（VoIP）アプリケーションなどで使用できます。ほとんどのサウンドカードには、マイクよりも高い電圧レベルの音源からのアナログ入力用のライン入力コネクタが搭載されています。いずれの場合も、サウンドカードはアナログ-デジタルコンバータ（ADC）を使用してこの信号をデジタル化します。
一部のカードには、合成サウンドの生成をサポートするサウンド チップが搭載されており、通常は最小限のデータと CPU 時間を使用して音楽やサウンド効果をリアルタイムで生成します。
カードは、ダイレクト メモリ アクセスを使用してサンプルをメイン メモリとの間で転送し、録音および再生ソフトウェアがサンプルを読み取ってハード ディスクに書き込んで保存、編集、またはさらに処理することができます。
サウンドチャンネルとポリフォニー
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サウンド カードの重要な特性はポリフォニーです。これは、複数の独立した音声またはサウンドを同時に処理して出力する能力を指します。これらの個別のチャンネルはオーディオ出力の数として見られ、2.0 (ステレオ)、2.1 (ステレオとサブウーファー)、5.1 (サラウンド)、またはその他の構成などのスピーカー構成に対応する場合があります。音声とチャンネルという用語は、出力スピーカー構成ではなく、ポリフォニーの度合いを示すために互換的に使用される場合があります。 たとえば、かなり古いサウンド チップは3 つの音声に対応できましたが、出力オーディオ チャンネルは1 つ (つまり、単一のモノラル出力) しかなく、すべての音声をミックスする必要がありました。AdLibサウンド カードなどの後期のカードでは、1 つのモノラル出力チャンネルに 9 音声のポリフォニーが組み合わされていました。
初期の PC サウンド カードには、MIDI 音楽に使用される複数の FM 合成ボイス (通常 9 または 16) がありました。高度なカードの全機能が十分に活用されていないことが多く、通常、1 つ (モノラル) または 2 つ (ステレオ) のボイスとチャンネルのみがデジタル サウンド サンプルの再生専用であり、複数のデジタル サウンド サンプルを再生するには、固定のサンプリング レートでソフトウェアダウンミックスが必要になります。AC'97標準を満たすオーディオ コーデックなどの最新の低コストの統合サウンド カード (マザーボードに内蔵されているもの) や、一部の低コストの拡張サウンド カードは、現在もこの方法で動作します。これらのデバイスは、3 つ以上のサウンド出力チャンネル (通常 5.1 または 7.1サラウンド サウンド) を提供できますが、サウンド効果または MIDI 再生用の実際のハードウェア ポリフォニーは通常なく、これらのタスクは完全にソフトウェアで実行されます。これは、安価なソフトモデムがモデム タスクをハードウェアではなくソフトウェアで実行する方法に似ています。
ウェーブテーブルシンセシスの初期には、一部のサウンドカードメーカーは、ポリフォニーをMIDI機能のみで宣伝していました。この場合、通常、カードは2チャンネルのデジタルサウンドしかサポートしておらず、ポリフォニーの仕様はサウンドカードが同時に生成できるMIDI楽器の数にのみ適用されます。
最新のサウンド カードは、より柔軟なオーディオ アクセラレータ機能を提供する場合があり、これを使用すると、より高いレベルのポリフォニーをサポートしたり、3D サウンド、ポジショナル オーディオ、リアルタイム DSP 効果のハードウェア アクセラレーションなどの他の目的に使用したりできます。
サウンドカード規格一覧
[編集]| 名前 | 年 | オーディオビット深度 | サンプリング周波数 | タイプ | チャンネル |
|---|---|---|---|---|---|
| PCスピーカー | 1981 | ≈6ビット（CPU速度に依存） | ≈18.9 kHz（CPU速度に依存） | PWM | 1 パルス幅変調 |
| PCjr [ A ] | 1984 | 16段階の音量設定 | 122 Hz～125 kHz | PSG | 3つの矩形波トーン、1つのホワイトノイズ |
| タンディ1000 [ A ] | 1984 | 16段階の音量設定 / 6ビット | 122 Hz～125 kHz | PSG | 3 つの矩形波トーン、1 つのホワイトノイズ、1 つのパルス幅変調 |
| MPU-401 | 1984 | ミディ | 1 MIDI 入力、2 MIDI 出力、DIN 同期出力、テープ同期 IO、メトロノーム出力 | ||
| Covox スピーチシング | 1987 | 8ビット | 7 kHz (ディズニー サウンド ソース)、最大 44 kHz (CPU 速度に依存) | PCM | 1 DAC |
| アドリブ | 1987 | 64段階の音量設定 / 8ビット | 16kHz | FMシンセサイザー | 6ボイスFMシンセサイザー、5つのパーカッション楽器 |
| ローランド MT-32 | 1987 | 16ビット | 32kHz | MIDIシンセサイザー | 8つのメロディチャンネル、1つのリズムチャンネル |
| サウンドブラスター | 1989 | 8ビット | 22.05 kHz | FMシンセサイザー + DSP | 1 DAC; 11ボイスFMシンセサイザー |
| イノベーション SSI-2001 | 1989 | 8ビット | 最大3906.19Hz | PSG | 3つの声 |
| サウンドブラスタープロ | 1991 | 8ビット | 44.1 kHz モノラル、22.05 kHz ステレオ | ||
| ローランド サウンドキャンバス | 1991 | 16ビット | 32kHz | MIDIシンセサイザー | 24の声 |
| グラビス超音波 | 1992 | 16ビット | 44.1kHz | ウェーブテーブル合成 | 16ステレオチャンネル |
| AC'97 | 1997 | 24ビット | 96kHz | PCM + DSP | 6つの独立した出力チャンネル |
| 環境オーディオ拡張 | 2001 | デジタル信号処理 | 8つの同時3D音声 | ||
| インテル ハイデフィニション オーディオ | 2004 | 32ビット | 192 kHz | PCM + DSP | 最大15個の独立した出力チャンネル |
カラーコード
[編集]サウンドカードのコネクタは、 PCシステム設計ガイドに従って色分けされています。[ 3 ]また、各ジャックの位置に関連付けられた矢印、穴、音波のシンボルが付いていることもあります。
| 色 | パントン[ 3 ] | 関数 | タイプ | コネクタ | シンボル | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ピンク | 701 C | アナログマイクオーディオ入力 | 入力 | 3.5 mmミニジャック | マイク | |
| 水色 | 284℃ | アナログラインレベルオーディオ入力 | 入力 | 3.5 mmミニジャック | 円に入る矢印 | |
| ライム | 577 C | メインステレオ信号（フロントスピーカーまたはヘッドフォン）用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | 円の片側から波状に伸びる矢印 | |
| オレンジ | 157℃ | センターチャンネルスピーカーとサブウーファー用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | ||
| 黒 | サラウンドスピーカー（通常はリアステレオ）用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | |||
| シルバー/グレー | 422℃ | サラウンドオプションのサイドチャンネル用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | ||
| ブラウン/ダーク | 4645 C | 特殊なパンニング「右から左のスピーカー」用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | ||
| ゴールド/グレー | ゲームポート/ MIDI | 入力 | DA-15 | 矢印が両側に波のように出ている | ||
IBM PCアーキテクチャのサウンドカードの歴史
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IBM PC互換機用のサウンドカードは、1988年までは非常に珍しいものでした。大多数のIBM PCユーザーにとって、初期のPCソフトウェアが音や音楽を生成する唯一の方法は、PCの内蔵スピーカーでした。 [ 4 ]スピーカーのハードウェアは、通常、矩形波に限られていました。その結果生じる音は一般に「ビープ音とブープ音」と表現され、ビーパーという一般的なニックネームが付けられました。Access Softwareをはじめとするいくつかの企業が、 RealSoundのようなPCスピーカーでデジタルサウンドを再生する技術を開発しました。その結果得られるオーディオは機能的ではありましたが、出力がひどく歪み、音量が低いという問題があり、通常、サウンドの再生中は他のすべての処理を停止する必要がありました。1980年代の他の家庭用コンピュータ、例えばコモドール64には、デジタルサウンドの再生や音楽合成のハードウェアサポートが含まれていたため、IBM PCはマルチメディアアプリケーションに関しては不利な立場に置かれていました。 IBM PC プラットフォーム用の初期のサウンド カードは、ゲームやマルチメディア アプリケーション向けに設計されたものではなく、AdLib Personal Music System、IBM Music Feature Card、Creative Music Systemを使用した音楽作曲や、Digispeech DS201、Covox Speech Thing、Street Electronics Echoなどの音声合成などの特定のオーディオ アプリケーション向けに設計されていました。
1988年、コンシューマー・エレクトロニクス・ショーで、コンピュータゲーム業界のCEOらがパネルディスカッションを行い、PCのサウンド機能が限られているため、家庭用コンピュータの主流にはなれない、現行製品よりも高性能な49～79ドルのサウンドカードが必要であり、そのようなハードウェアが普及すれば自社でもサポートすると述べた。EGA 、VGAビデオ、3.5インチディスクのサポートを先駆的に行っていたSierra On-Lineは、その年にAdLib、IBM Music Feature、Roland MT-32のサウンドカードを自社のゲームでサポートすることを約束した。[ 5 ] 1989年のComputer Gaming Worldの調査によると、ゲーム会社25社のうち18社がAdLibのサポートを計画しており、RolandとCovoxが6社、Creative Music System/Game Blasterが7社だった。[ 6 ]
ハードウェアメーカー
[編集]IBM PC用サウンドカードを最初に製造したメーカーの一つはAdLib社[ 4 ]で、ヤマハYM3812サウンドチップ（OPL2としても知られる）をベースにしたカードを製造した。AdLibには2つのモードがあった。9ボイスモードでは各ボイスを完全にプログラムすることができ、あまり使用されないパーカッションモードでは3つの通常ボイスから5つの独立したパーカッション専用ボイスを生成し、合計11のボイスを生成できた。[ b ]
Creative Labs は、ほぼ同時期に Creative Music System (C/MS) と呼ばれるサウンドカードも販売していました。C/MS は AdLib の 9 音色に対して 12 音色で、AdLib がモノラルであるのに対しステレオカードでしたが、その基本技術はPhilips SAA1099チップ (基本的には矩形波発生器) に基づいていました。各チャンネルに振幅調整機能があることを除けば、このサウンドは PC スピーカーを 12 台同時に鳴らした場合とほぼ同じでした。Creative Labs が1 年後、Game Blasterと改名して米国でRadioShackを通じて販売を開始した後も、売れ行きは振るいませんでした。Game Blaster の小売価格は 100 ドル未満で、 Silpheedなどの多くの人気ゲームと互換性がありました。
Creative LabsがSound Blasterカードを発表したことで、IBM PC互換機のサウンドカード市場は大きく変化しました。[ 4 ] MicrosoftがマルチメディアPC標準に基づくソフトウェアを開発する開発者に推奨した[ 7 ] Sound Blasterは、AdLibのクローンであり、デジタルオーディオの録音と再生用のサウンドコプロセッサ[ c ]を追加しました。このカードには、ジョイスティックを追加するためのゲームポートと、ゲームポートと専用ケーブルを使用してMIDI機器に接続する機能も含まれていました。AdLibとの互換性があり、ほぼ同じ価格でより多くの機能が提供されたため、ほとんどの購入者はSound Blasterを選択しました。最終的にSound BlasterはAdLibよりも売れ行きが良く、市場を独占しました。
Rolandは1980年代後半にMT-32 [ 4 ]やLAPC-Iなどのサウンドカードも製造していました。Rolandのカードは数百ドルで販売されていました。SilpheedやPolice Quest IIなど、多くのゲームではカード専用の音楽が収録されていました。これらのカードは笑い声などの効果音には乏しいものが多かったものの、音楽に関しては90年代半ばまで圧倒的に優れたサウンドカードでした。SCCやMT-32の後継機種など、一部のRolandカードは価格を抑えて販売されました。
1992年までに、あるサウンドカードベンダーは、自社製品が「Sound Blaster、AdLib、Disney Sound Source、Covox Speech Thingと互換性がある！」と宣伝しました。[ 8 ] Gravis Ultrasoundに不利な記述をしたサウンドカードの記事に対する読者の苦情に応えて、Computer Gaming Worldは1994年1月に「ゲームの世界では、Sound Blasterとの互換性がデファクトスタンダードです。他のものを推奨するのは不公平だったでしょう。」と述べました。[ 9 ]その年の雑誌は、Wing Commander IIが「おそらく、このゲームが Sound Blaster を標準カードにしたのだろう」と述べました。[ 10 ] Sound Blaster シリーズのカードは、最初の安価なCD-ROMドライブと進化するビデオ技術と相まって、 CD オーディオの再生、ビデオゲームへの録音された会話の追加、さらにはフルモーションビデオの再生（初期の解像度と品質ははるかに低かったが）さえも行うことができるマルチメディアコンピュータアプリケーションの新時代の到来を告げました。マルチメディアおよびエンターテイメントタイトルでSound Blaster設計をサポートするという広範な決定は、Media VisionのPro Audio SpectrumやGravis Ultrasoundといった将来のサウンドカードが売れるためにはSound Blasterと互換性を持つ必要があることを意味しました。2000年代初頭、AC'97オーディオ規格がより広く普及し、その低コストと多くのマザーボードへの統合により最終的にSoundBlasterを標準の地位から奪うまで、Sound Blasterとの互換性は、リリースされた多くのゲームやアプリケーションとの互換性を維持するために、他の多くのサウンドカードがサポートする標準でした。
業界での採用
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ゲーム会社のSierra On-Lineが、 PC スピーカーやIBM PCjrおよびTandy 1000の内蔵サウンド機能などの内蔵ハードウェアに加えて、アドオンの音楽ハードウェアのサポートを選択すると、IBM PC でのサウンドと音楽の活用方法が劇的に変化しました。Sierra が提携した企業のうち 2 社は Roland と AdLib で、 MT-32 と AdLib ミュージック シンセサイザーをサポートするKing's Quest 4のゲーム内音楽を制作することを選択しました。MT-32 は、サウンド合成方法や内蔵リバーブのおかげもあって、優れた出力品質を持っていました。サポート対象の中で最も洗練されたシンセサイザーであったため、Sierra は MT-32 のカスタム機能と型破りな楽器パッチのほとんどを使用し、Sound Blaster が PC でデジタル オーディオ再生を実現する前に、背景のサウンド効果 (鳥のさえずり、馬の蹄の音など) を制作することを選択しました。多くのゲーム会社はMT-32もサポートしていましたが、市場基盤が広かったため、代替としてAdlibカードをサポートしていました。MT-32の採用は、MPU-401、Roland Sound Canvas、そしてGeneral MIDI規格の誕生へとつながり、1990年代半ばまでゲーム内音楽を再生する最も一般的な手段となりました。
機能の進化
[編集]初期のISAバスサウンドカードは半二重通信だったため、デジタル化されたサウンドの録音と再生を同時に行うことができませんでした。その後、SoundBlaster AWEシリーズやプラグアンドプレイ対応のSoundBlaster互換機などのISAカードは、録音と再生の同時処理に対応しましたが、IRQとDMAチャネルを1つではなく2つ使用するというデメリットがありました。従来のPCIバスカードにはこれらの制限はなく、ほとんどが全二重通信です。
サウンドカードは、デジタルオーディオのサンプリングレートの面で進化してきました (8 ビット11025 Hzから、最新のソリューションがサポートする 32 ビット、192 kHzまで)。その過程で、一部のカードはウェーブテーブル合成を提供し始めました。これは、FM 合成を使用する初期のYamaha OPLベースのソリューションに比べて優れたMIDI合成品質を提供します。一部のハイエンドカード ( Sound Blaster AWE32、Sound Blaster AWE64、Sound Blaster Live!など) は、ユーザー定義のサウンドサンプルと MIDI 楽器用に独自の RAM とプロセッサを導入し、CPU からオーディオ処理をオフロードしました。その後、統合オーディオ ( AC'97以降のHD Audio ) では、 Microsoft WindowsのMicrosoft GS Wavetable SW Synthなどのソフトウェア MIDI シンセサイザーの使用が好まれました。
いくつかの例外を除き、[ d ]長年にわたり、サウンドカード、特にSound Blasterシリーズとその互換機は、デジタルサウンドのチャンネル数が1つか2つしかありませんでした。初期のゲームやMODプレイヤーは、カードがサポートできるチャンネル数よりも多くのチャンネルを必要とし、ソフトウェアで複数のチャンネルをミックスする必要がありました。今日でも、ゲーマーやプロのミュージシャン向けの製品を除き、複数のサウンドストリームをソフトウェアでミックスする傾向が残っています。
機能の制限
[編集]2024 年現在、サウンド カードには、ステレオ ミックス、ウェーブ アウト ミックス、モノ ミックス、またはWhat U hearと呼ばれるオーディオ ループバック システムがプログラムされることはあまりありません。これらのシステムにより、以前はスピーカーにしかアクセスできなかった出力をユーザーがデジタルで録音できました。
Lenovoをはじめとするメーカーは、ハードウェアにこの機能を実装しておらず、また他のメーカーはドライバでこの機能をサポートしないようにしています。場合によっては、ドライバのアップデートでループバック機能を復元できることもあります。[ 11 ]また、仮想オーディオケーブルアプリケーションなどのソフトウェアを購入することで、この機能を有効にすることもできます。Microsoftによると、この機能はユーザーの混乱を軽減するためにWindows Vistaではデフォルトで非表示になっていますが、基盤となるサウンドカードドライバとハードウェアがサポートしている限り、引き続き利用可能です。[ 12 ]
最終的には、ユーザーはアナログの抜け穴を利用して、ライン出力をサウンドカードのライン入力に直接接続することができます。しかし、ノートパソコンでは、メーカーは徐々に、ライン入力、ライン出力／ヘッドフォン出力、マイク用の3つの独立したTRSコネクタ付きジャックの提供から、入力と出力を統合したTRRSコネクタ付きコンボジャック1つへと移行してきました。
出力
[編集]物理的なサウンドチャンネル数も増加しています。初期のサウンドカードソリューションはモノラルでした。ステレオサウンドは1980年代初頭に導入され、4チャンネルサウンドは1989年に登場しました。その後まもなく5.1チャンネルオーディオが登場しました。最新のサウンドカードは、 7.1チャンネルスピーカー構成で最大8チャンネルのオーディオをサポートしています。[ 13 ]
初期のサウンドカードの中には、例えばチャンネルあたり2ワットなど、非電源スピーカーを直接駆動できるほどの電力を備えたものもありました。アンプ内蔵スピーカーの普及に伴い、サウンドカードはもはやパワーステージを備えていませんが、多くの場合、ヘッドフォンを十分に駆動することができます。[ 14 ]
プロフェッショナルサウンドカード
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プロフェッショナルサウンドカードは、高忠実度、低レイテンシーのマルチチャンネルサウンド録音・再生に最適化されたサウンドカードです。これらのドライバは通常、プロフェッショナルなサウンドエンジニアリングや音楽ソフトウェアで使用するために、 Audio Stream Input/Outputプロトコルに準拠しています。[ e ]
プロフェッショナル向けサウンドカードは通常、オーディオインターフェースと呼ばれ、十分なデータレートを提供するために、 USB、FireWire 、または光インターフェースを備えた外付けラックマウント型ユニットの形状をとることもあります。これらの製品では、一般的に、複数の入出力コネクタ、複数の入出力サウンドチャンネルへの直接的なハードウェアサポート、そして通常のコンシューマー向けサウンドカードと比較して高いサンプリングレートと忠実度が重視されています。[ 15 ]
一方、3Dオーディオのサポート、ビデオゲームのハードウェアアクセラレーション、リアルタイムのアンビエンス効果など、コンシューマー向けサウンドカードの特定の機能は、プロフェッショナル向けオーディオインターフェースでは二次的なもの、存在しないもの、あるいは望ましくないものとなっています。[引用が必要]
一般的な民生用サウンドカードは、オーディオのプロフェッショナルのニーズに応えるものではなく、再生や普段使いに重点を置いた、一般的な家庭、オフィス、娯楽用途向けです。一般的に、民生用サウンドカードには、オーディオのプロフェッショナルには受け入れられないような制限や不便さがいくつかあります。また、民生用サウンドカードは、実際に処理できる有効なサンプリングレートとビット深度が制限されており、入力チャンネルの数も少なく柔軟性に欠けます。 [ 16 ]プロのスタジオ録音では通常、民生用サウンドカードが提供する2チャンネルよりも多く、よりアクセスしやすいコネクタが必要です。これは、民生用サウンドカードに見られる内部（場合によっては仮想）コネクタと外部コネクタの可変的な組み合わせとは異なります[要出典]。
拡張カード以外のサウンドデバイス
[編集]PCマザーボードに統合されたサウンドハードウェア
[編集]1984年、初代IBM PCjrには、基本的な3ボイス音声合成チップ（SN76489 ）が搭載されていました。このチップは、振幅可変の3つの矩形波音と、原始的なパーカッション音を生成できる疑似ホワイトノイズチャンネルを生成できました。当初はPCjrのクローンであったTandy 1000もこの機能を再現し、Tandy 1000 TL/SL/RLモデルではデジタル音声録音・再生機能が追加されました。1980年代には、PCjrのビデオ規格（Tandy互換、Tandyグラフィックス、またはTGAと呼ばれる）をサポートする多くのゲームが、PCjr/Tandy 1000のオーディオもサポートしていました。
1990年代後半、多くのコンピュータメーカーが、プラグインサウンドカードをマザーボードに統合したオーディオコーデックチップ（ AD / DAコンバーター一体型）に置き換え始めました。これらの多くはIntelのAC'97仕様を採用していましたが、安価なACRスロットアクセサリカードを採用したメーカーもありました。
2001年頃から、多くのマザーボードにフル機能のサウンドカード（通常はカスタムチップセット）が搭載され、Sound Blasterとの完全な互換性と比較的高品質なサウンドを実現していました。しかし、AC'97がIntelのHD Audio規格に置き換えられた際に、これらの機能は廃止されました。2004年にリリースされたHD Audio規格は、再びコーデックチップの使用を規定し、徐々に普及していきました。2011年現在、ほとんどのマザーボードはHD Audio対応ではあるものの、コーデックチップの使用に戻り、Sound Blasterとの互換性は過去のものとなりました。
他のプラットフォームに統合されたサウンド
[編集]多くの家庭用コンピュータには、マザーボードに統合されたサウンドデバイスが搭載されている。Commodore 64、Amiga、PC-88、FM-7、FM Towns、Sharp X1、X68000、BBC Micro、Electron、Archimedes、Atari 8-bit machines、Atari ST、Atari Falcon、Amstrad CPC 、ZX Spectrumの後継機種、MSX、[ 17 ] Mac、Apple IIGSなどである。Sun 、Silicon Graphics、NeXTのワークステーションも同様である。Macintosh、IIGS、Amiga、C64、SGI Indigo、X68000、MSX、Falcon、Archimedes、FM-7、FM Townsなどのコンピュータでは、（製造時点では）非常に高度な機能を備えているが、その他のコンピュータでは、最低限の機能しか備えていない。これらのプラットフォームの中には、標準の PC では使用できませんが、バスアーキテクチャ用に設計されたサウンド カードもあります。
MSX、X1、X68000、FM Towns、FM-7など、日本のコンピュータプラットフォームには、 1980年代半ばまでにヤマハ製のFM音源が内蔵されていました。1989年には、FM TownsコンピュータプラットフォームにPCMサンプルベースのサウンドが内蔵され、 CD-ROMフォーマットもサポートされました。[ 17 ]
Amigaのカスタムサウンドチップ「Paula」は、4つのデジタルサウンドチャンネル（左スピーカー用に2つ、右スピーカー用に2つ）を備え、各チャンネルは8ビットの解像度[ f ]を持ち、チャンネルごとに6ビットのボリュームコントロールを備えています。Amigaでのサウンド再生は、メインCPUを介さずにチップのRAMから直接読み出すことで行われていました。
ほとんどのアーケードビデオゲームにはサウンドチップが内蔵されています。1980年代には、サウンドチップとの通信を処理するために別個のマイクロプロセッサを搭載するのが一般的でした。
他のプラットフォームのサウンドカード
[編集]- Didaktik用AY-3-8912チップを搭載したMelodikサウンドカード
- Fullerサウンドボックス搭載ZX Spectrum
- NedoPC 社製 Turbo Sound ボード、リビジョン A
コンピュータで使用された最も古いサウンドカードは、 PLATO端末用の音楽デバイスであるGooch Synthetic Woodwindであり、サウンドカードとMIDIの先駆けとして広く知られています。1972年に発明されました。
初期のアーケード機の中には、既にオンボードオーディオを搭載していたにも関わらず、複雑なオーディオ波形やデジタル音楽の再生にサウンドカードを使用していたものもあった。アーケード機で使用されていたサウンドカードの例としては、 Midwayのゲームで使用されていたデジタル圧縮システムカードが挙げられる。例えば、 Midway T-UnitハードウェアのMortal Kombat II。T -Unitハードウェアには既にオンボードYM2151 OPLチップとOKI 6295 DACが搭載されていたが、このゲームでは代わりにアドオンのDCSカードが使用されていた。[ 18 ]このカードは、Midwayのアーケード版やエアロスミスのRevolution Xでも、複雑なループ音楽や音声の再生に使用されている。[ g ]
MSXコンピュータは内蔵サウンド機能を備えていましたが、より高品質なオーディオを実現するためにサウンドカードも使用していました。Moonsoundと呼ばれるこのサウンドカードは、ヤマハのOPL4サウンドチップを搭載しています。Moonsound以前には、 OPL2およびOPL3チップセットを搭載したMSX MusicおよびMSX Audioというサウンドカードも存在していました。
Apple IIコンピュータは、 IIGS が登場するまではスピーカーを素早くクリックする以上のサウンド機能はありませんでしたが、様々なメーカーのプラグインサウンドカードを使用できました。最初は 1978 年のALF の Apple Music Synthesizerで、3 ボイスでした。2 枚または 3 枚のカードを使用することで、ステレオで 6 ボイスまたは 9 ボイスを作成できます。後に ALF は9 ボイスモデルのApple Music IIを作成しました。しかし、最も広くサポートされたカードはMockingboardでした。Sweet Micro Systems は様々なモデルの Mockingboard を販売しました。初期の Mockingboard モデルはモノラルで 3 ボイスから、後期のデザインではステレオで 6 ボイスまでありました。一部のソフトウェアは 2 枚の Mockingboard カードの使用をサポートし、12 ボイスの音楽とサウンドを可能にしました。12 ボイスのシングルカードの Mockingboard のクローンであるPhasorは、Applied Engineering によって作成されました。
当初はビープ音しか搭載されていなかったZX Spectrumには、いくつかのサウンドカードが付属していました。例としてはTurboSound [ 19 ]、Fuller Box [ 20 ] [ 21 ]、Zon X-81 [ 22 ] [ 23 ]などがあります。
コモドール64はSID（サウンド・インターフェース・デバイス）チップを内蔵していただけでなく、専用のサウンドカードも開発されていました。例えば、OPL FMシンセサイザーを内蔵するサウンドエクスパンダーなどです。
PC -98シリーズのコンピュータは、IBM PCシリーズと同様に、一般的な認識とは異なり、内蔵サウンドシステムを搭載しておらず、デフォルト設定ではタイマー駆動のPCスピーカーが使用されています。これらのコンピュータのC-Bus拡張スロットにはサウンドカードが搭載されており、その多くはヤマハのFM波およびPSGチップを採用し、NEC自身によって製造されていました。ただし、市販のクローン製品も販売されており、CreativeはC-Bus版SoundBlasterシリーズのサウンドカードをこのプラットフォーム向けにリリースしました。
外部サウンドデバイス
[編集]Covox Speech Thingのようなデバイスは、IBM PCのパラレルポートに接続し、6ビットまたは8ビットのPCMサンプルデータを入力することで音声を生成することができます。また、多くのプロ仕様のサウンドカードは、利便性と音質向上のため、外付けのFireWireまたはUSBユニットとして提供されています。
PCカードインターフェースを採用したサウンドカードは、ノートパソコンやノートPCに内蔵サウンドが搭載される以前から存在していました。これらの製品のほとんどはモバイルDJ向けに設計されており、再生とモニタリングを1つのシステムで行えるよう独立した出力を備えていますが、モバイルゲーマー向けの製品もあります。
USBサウンドカード
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USBサウンドカードは、 USB経由でコンピュータに接続する外付けデバイスです。スタジオやステージでは、ライブPAパフォーマーやDJなどのエレクトロニックミュージシャンによってよく使用されます。DJソフトウェアを使用するDJは、通常、 DJコントローラーに統合されたサウンドカード、または専用のDJサウンドカードを使用します。DJサウンドカードには、フォノプリアンプ付きの入力が搭載されているものもあり、ターンテーブルをコンピュータに接続して、レコードエミュレーション機能を備えた音楽ファイルのソフトウェア再生を制御できます。
USB仕様では、USBオーディオデバイスクラスという標準インターフェースが定義されており、単一のドライバで市販の様々なUSBサウンドデバイスやインターフェースに対応できます。Mac OS X、Windows、Linuxはこの標準をサポートしています。ただし、一部のUSBサウンドカードはこの標準に準拠しておらず、メーカー独自のドライバが必要になります。
古いUSB 1.1仕様に準拠したカードは、限られた数のチャンネルで高品質のサウンドを実現できますが、USB 2.0以降はより高い帯域幅でさらに優れた性能を発揮します。
用途
[編集]サウンドカードの主な機能は、様々なフォーマット（モノラル、ステレオ、複数のスピーカー構成）と様々なレベルのコントロールで、通常は音楽などのオーディオを再生することです。ソースは、CDやDVD、ファイル、ストリーミングオーディオ、あるいはサウンドカードの入力に接続された外部ソースなどです。オーディオは録音可能です。ただし、サウンドカードのハードウェアやドライバによっては、再生中のソースの録音をサポートしていない場合があります。
非音的用途
[編集]サウンドカードは、任意の電気波形を生成（出力）するために使用できます。サウンドカードで再生されるデジタル波形は、その能力の範囲内で目的の出力に変換されます。言い換えれば、サウンドカードはコンシューマーグレードの任意波形発生器です。多くの無料および商用ソフトウェアは、サウンドカードを関数発生器のように動作させ、関数から任意の波形を生成することができます。[ 24 ]また、任意の波形のオーディオファイルを生成し、サウンドカードで再生できるオンラインサービスもあります。
サウンドカードは、アナログオーディオ入力を録音するのと同じように、電気波形の録音にも使用できます。録音した波形は、専用または汎用のオーディオ編集ソフトウェア（オシロスコープとして機能）で表示したり、さらに変換・解析したりすることができます。入力電圧を許容範囲内に保つために、保護回路を使用する必要があります。[ 25 ] [ 26 ]
サウンド カードは汎用波形ジェネレーターおよびアナライザーであるため、いくつかの設計上および物理的な制限を受けます。
- サウンドカードのサンプリングレートには制限があり、通常は最大192kHzです。ナイキスト・シャノンのサンプリング定理に基づくと、最大信号周波数（帯域幅）はその半分の96kHzとなります。実際のサウンドカードは、内部フィルタリングによってナイキスト限界で示される帯域幅よりも狭くなる傾向があります。[ 25 ]
- 他のADCやDACと同様に、サウンドカードも歪みとノイズを発生します。Realtek ALC887のような代表的な統合型サウンドカードは、データシートによると、基本波より約80dB低い歪み率を持っています。中には-100dBを超える歪み率のカードもあります。
- サウンド カードは一般にクロック ドリフトの影響を受けるため、測定結果の修正が必要になります。
サウンド カードは、次の種類の信号を分析および生成するために使用されてきました。
- 音響機器の試験。非常に歪みの少ない正弦波発振器を試験対象機器への入力として用いる。出力はサウンドカードのライン入力に送られ、フーリエ変換ソフトウェアに通して加えられた歪みの各倍音の振幅を求める。[ 27 ]あるいは、純度の低い信号源を用いて、入力を出力から減算し、減衰させ位相補正する回路を設ける。その結果得られる歪みとノイズだけが分析可能となる。
- ガンマ分光法。サウンドカードは、ガンマ分光法用の安価なマルチチャンネル分析装置として機能し、異なる放射性同位体を区別することができます。[ 28 ]
- 長波ラジオ。192KHzのサウンドカードは、最大96kHzのラジオ信号を受信できます。この帯域幅は、DCF77（77.5KHz）などの長波時刻信号を受信するのに十分です。入力側にはアンテナとしてコイルが接続され、専用のソフトウェアで信号をデコードします。 [ 29 ] [ 30 ]サウンドカードは逆方向にも動作し、低電力の時刻信号（高調波を利用した40KHzのJJY ）を送信することもできます。 [ 31 ]
ドライバーアーキテクチャ
[編集]サウンドカードを使用するには、通常、オペレーティングシステム（OS）は特定のデバイスドライバ（物理ハードウェアとオペレーティングシステム間のデータ接続を処理する低レベルプログラム）を必要とします。一部のオペレーティングシステムには、多くのカード用のドライバが含まれていますが、サポートされていないカードの場合は、ドライバはカードに付属しているか、ダウンロード可能です。
- DOS 自体にはサウンド カードという概念がなかったため、IBM PC 用のDOSプログラムでは、ほとんどの一般的なサウンド カード用のドライバを備えた汎用ミドルウェアドライバ ライブラリ ( HMI Sound Operating System、Miles Audio Interface Libraries (AIL)、Miles Sound Systemなど) を使用する必要がありました。カード製造元によっては、自社製品用に常駐ドライバを提供していました。このドライバは多くの場合、自社製品で Sound Blaster および AdLib をエミュレートし、SoundBlaster または AdLib サウンドしか使用できないゲームでもカードで動作するように設計された Sound Blaster および AdLib エミュレータです。最後に、一部のプログラムでは、サポートされているサウンド カード用のドライバまたはミドルウェアのソース コードがプログラム自体に組み込まれていました。
- Microsoft Windows は、一般にサウンド カードの製造元が作成したドライバを使用します。デバイスの製造元の多くは、自社のディスクでドライバを提供したり、Windows インストール ディスクに含めるよう Microsoft に提供したりしています。USB オーディオ デバイス クラスのサポートは、Windows 98 以降で提供されています。[ 32 ] Microsoft のUniversal Audio Architecture (UAA) イニシアチブにより、HD Audio、FireWire、USB オーディオ クラス標準がサポートされているため、Microsoft のユニバーサル クラス ドライバを使用できます。このドライバはWindows Vistaに含まれています。Windows XP、Windows 2000、Windows Server 2003の場合は、Microsoft サポートに問い合わせてドライバを入手できます。[ 33 ]このようなデバイスの製造元が提供するほぼすべてのドライバには、このユニバーサル クラス ドライバが含まれています。
- UNIXの多くのバージョンは、ポータブルなOpen Sound System （OSS）を利用しています。カードメーカーがドライバを提供することはほとんどありません。
- 現在のLinuxディストリビューションのほとんどは、Advanced Linux Sound Architecture (ALSA)を利用しています。[ h ]
- Apple IIのモッキングボードサポートは、多くのApple II用プログラムがディスクから直接起動するため、通常はプログラム自体に組み込まれています。しかし、TSRはApple Basicに命令を追加するディスクで提供されており、ユーザーはTSRを先にロードすることで、カードを使用するプログラムを作成できます。
著名なサウンドカードメーカーのリスト
[編集]参照
[編集]
注記
[編集]- ^ コネクタの数とサイズがバックプレートのスペースに対して大きすぎる場合、コネクタはオフボードになり、通常はブレークアウト ボックス、補助バックプレート、または前面に取り付けられたパネルが使用されます。
- ^ パーカッション モードはほとんどの開発者から柔軟性がないとみなされ、主に AdLib 独自の作曲ソフトウェアで使用されていました。
- ^ これはCreative によってラベルが変更されたIntelマイクロコントローラである可能性があります。
- ^ E -MUカード ファミリ、Gravis GF-1、AMD Interwave は最大 32 チャネルをサポートします。
- ^ ASIOドライバーは、さまざまなコンシューマーグレードのサウンド カードでも利用できます。
- ^ パッチを使用すると、CPU 使用率が高くなりますが、14/15 ビットの解像度を実現できます。
- ^ Revolution X ではバンドのアルバムから完全にサンプリングされた曲が使用されており、透過的にループする。これはゲームがリリースされた当時としては印象的な機能だった。
- ^ Linuxカーネル2.4までは、Linuxの標準サウンドアーキテクチャはOSSでしたが、カーネル2.2以降ではALSAを別途ダウンロード、コンパイル、インストールすることが可能でした。しかし、カーネル2.5以降ではALSAがカーネルに統合され、OSSネイティブドライバは非推奨となりました。ただし、ALSA-OSS互換APIとOSSエミュレーションカーネルモジュールを使用することで、OSSベースのソフトウェアとの後方互換性は維持されています。
参考文献
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- ^ Inspiron 6400やその他のモデルを含む、Sigmatel 92xxチップを搭載した多くのDellにLGドライバをインストールすると、ステレオミックスのサポートを追加できます。 [1] 2013年5月20日に Wayback Machineにアーカイブ。参照は2007年から行われ、Windows XPとVistaが対象です。
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- ^ a b Eric Bogatin. 「コンピュータのサウンドカードをスコープに変える」。
例えば、Sabrentの低価格（8ドル）USBサウンドカードは、最大196kS/秒のサンプリングレートを持つ16ビットADCを内蔵していますが、入力周波数範囲は約100Hzから20kHzに制限されています。WaveformsソフトウェアツールはこのUSBサウンドカードを駆動できます。
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外部リンク
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- Wayback Machineの多くのサウンドカードのジャンパー設定(2013 年 5 月 6 日アーカイブ)
- 「サウンドカードの仕組み」How Stuff Works . 2017年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年12月16日閲覧。
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| 接続先 | マザーボード（いずれか経由）：
次のいずれかを介してライン入力またはライン出力: マイクは次のいずれか経由:
|
|---|---|
| 一般的なメーカー | |
サウンドカード（オーディオカードとも呼ばれる）は、コンピュータプログラムの制御下でコンピュータとの間でオーディオ信号の入出力を提供する内部拡張カードです。サウンドカードという用語は、プロフェッショナルオーディオアプリケーションで使用される外部オーディオインターフェースにも適用されます。
サウンド機能は、プラグインカードに見られるようなコンポーネントを使用して、マザーボードに統合することもできます。統合サウンドシステムは、今でもサウンドカードと呼ばれることがよくあります。サウンド処理ハードウェアは、 HDMIコネクタを備えた最新のビデオカードにも搭載されており、そのコネクタを使用してビデオと同時にサウンドを出力します。以前は、マザーボードまたはサウンドカードへの接続にS/PDIFが使用されていました。
サウンドカードの典型的な機能には、音楽作曲、ビデオやオーディオの編集、プレゼンテーション、教育・娯楽（ゲーム）、ビデオ投影といったマルチメディアアプリケーション用のオーディオコンポーネントの提供が含まれます。サウンドカードは、VoIP（ Voice over IP）やテレビ会議といったコンピュータベースの通信にも使用されます。[1]
一般的な特徴
サウンドカードは、録音または生成されたデジタル信号データをアナログ形式に変換するデジタル-アナログコンバータ（DAC）を使用します。出力信号は、 TRSフォンコネクタなどの標準的な接続端子を介して、アンプ、ヘッドフォン、または外部機器に接続されます。[a]
一般的な外部コネクタとして、マイクコネクタがあります。マイクコネクタからの入力は、例えば音声認識やVoice over IP（VoIP）アプリケーションなどで使用できます。ほとんどのサウンドカードには、マイクよりも高い電圧レベルの音源からのアナログ入力用のライン入力コネクタが搭載されています。いずれの場合も、サウンドカードはアナログ-デジタルコンバータ（ADC）を使用してこの信号をデジタル化します。
一部のカードには、合成サウンドの生成をサポートするサウンド チップが搭載されており、通常は最小限のデータと CPU 時間を使用して音楽やサウンド効果をリアルタイムで生成します。
カードは、ダイレクト メモリ アクセスを使用してサンプルをメイン メモリとの間で転送し、録音および再生ソフトウェアがサンプルを読み取ってハード ディスクに書き込んで保存、編集、またはさらに処理することができます。
サウンドチャンネルとポリフォニー
サウンド カードの重要な特性はポリフォニーです。これは、複数の独立した音声またはサウンドを同時に処理して出力する能力を指します。これらの個別のチャンネルはオーディオ出力の数として見られ、2.0 (ステレオ)、2.1 (ステレオとサブウーファー)、5.1 (サラウンド)、またはその他の構成などのスピーカー構成に対応する場合があります。音声とチャンネルという用語は、出力スピーカー構成ではなく、ポリフォニーの度合いを示すために互換的に使用される場合があります。 たとえば、かなり古いサウンド チップは3 つの音声に対応できましたが、出力オーディオ チャンネルは1 つ (つまり、単一のモノラル出力) しかなく、すべての音声をミックスする必要がありました。AdLibサウンド カードなどの後期のカードでは、1 つのモノラル出力チャンネルに 9 音声のポリフォニーが組み合わされていました。
初期の PC サウンド カードには、MIDI 音楽に使用される複数の FM 合成ボイス (通常 9 または 16) がありました。高度なカードの全機能が十分に活用されていないことが多く、通常、1 つ (モノラル) または 2 つ (ステレオ) のボイスとチャンネルのみがデジタル サウンド サンプルの再生専用であり、複数のデジタル サウンド サンプルを再生するには、固定のサンプリング レートでソフトウェアダウンミックスが必要になります。AC'97標準を満たすオーディオ コーデックなどの最新の低コストの統合サウンド カード (マザーボードに内蔵されているもの) や、一部の低コストの拡張サウンド カードは、現在もこの方法で動作します。これらのデバイスは、3 つ以上のサウンド出力チャンネル (通常 5.1 または 7.1サラウンド サウンド) を提供できますが、サウンド効果または MIDI 再生用の実際のハードウェア ポリフォニーは通常なく、これらのタスクは完全にソフトウェアで実行されます。これは、安価なソフトモデムがモデム タスクをハードウェアではなくソフトウェアで実行する方法に似ています。
ウェーブテーブルシンセシスの初期には、一部のサウンドカードメーカーは、ポリフォニーをMIDI機能のみで宣伝していました。この場合、通常、カードは2チャンネルのデジタルサウンドしかサポートしておらず、ポリフォニーの仕様はサウンドカードが同時に生成できるMIDI楽器の数にのみ適用されます。
最新のサウンド カードは、より柔軟なオーディオ アクセラレータ機能を提供する場合があり、これを使用すると、より高いレベルのポリフォニーをサポートしたり、3D サウンド、ポジショナル オーディオ、リアルタイム DSP 効果のハードウェア アクセラレーションなどの他の目的に使用したりできます。
サウンドカード規格一覧
| 名前 | 年 | オーディオビット深度 | サンプリング周波数 | タイプ | チャンネル |
|---|---|---|---|---|---|
| PCスピーカー | 1981 | ≈6ビット（CPU速度に依存） | ≈18.9 kHz（CPU速度に依存） | PWM | 1 パルス幅変調 |
| PCjr [A] | 1984 | 16段階の音量設定 | 122 Hz～125 kHz | PSG | 3つの矩形波トーン、1つのホワイトノイズ |
| タンディ1000 [A] | 1984 | 16段階の音量設定 / 6ビット | 122 Hz～125 kHz | PSG | 3 つの矩形波トーン、1 つのホワイトノイズ、1 つのパルス幅変調 |
| MPU-401 | 1984 | ミディ | 1 MIDI 入力、2 MIDI 出力、DIN 同期出力、テープ同期 IO、メトロノーム出力 | ||
| Covox スピーチシング | 1987 | 8ビット | 7 kHz (ディズニー サウンド ソース)、最大 44 kHz (CPU 速度に依存) | PCM | 1 DAC |
| アドリブ | 1987 | 64段階の音量設定 / 8ビット | 16kHz | FMシンセサイザー | 6ボイスFMシンセサイザー、5つのパーカッション楽器 |
| ローランド MT-32 | 1987 | 16ビット | 32kHz | MIDIシンセサイザー | 8つのメロディチャンネル、1つのリズムチャンネル |
| サウンドブラスター | 1989 | 8ビット | 22.05 kHz | FMシンセサイザー + DSP | 1 DAC; 11ボイスFMシンセサイザー |
| イノベーション SSI-2001 | 1989 | 8ビット | 最大3906.19Hz | PSG | 3つの声 |
| サウンドブラスタープロ | 1991 | 8ビット | 44.1 kHz モノラル、22.05 kHz ステレオ | ||
| ローランド サウンドキャンバス | 1991 | 16ビット | 32kHz | MIDIシンセサイザー | 24の声 |
| グラビス超音波 | 1992 | 16ビット | 44.1kHz | ウェーブテーブル合成 | 16ステレオチャンネル |
| AC'97 | 1997 | 24ビット | 96kHz | PCM + DSP | 6つの独立した出力チャンネル |
| 環境オーディオ拡張 | 2001 | デジタル信号処理 | 8つの同時3D音声 | ||
| インテル ハイデフィニション オーディオ | 2004 | 32ビット | 192 kHz | PCM + DSP | 最大15個の独立した出力チャンネル |
- ^ ab Tandy 1000とPCjrは同じサウンドチップを使用していましたが、Tandy 1000はAudio INピンを使用していましたが、PCjrは使用していませんでした。これにより、TandyはSN74689と同時にスピーカーから音を出すことができました。
カラーコード
サウンドカードのコネクタは、 PCシステム設計ガイドに従って色分けされています。[3]また、各ジャックの位置に関連付けられた矢印、穴、音波のシンボルが付いていることもあります。
| 色 | パントン[3] | 関数 | タイプ | コネクタ | シンボル | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ピンク | 701 C | アナログマイクオーディオ入力 | 入力 | 3.5 mmミニジャック | マイク | |
| 水色 | 284℃ | アナログラインレベルオーディオ入力 | 入力 | 3.5 mmミニジャック | 円に入る矢印 | |
| ライム | 577 C | メインステレオ信号（フロントスピーカーまたはヘッドフォン）用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | 円の片側から波状に伸びる矢印 | |
| オレンジ | 157℃ | センターチャンネルスピーカーとサブウーファー用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | ||
| 黒 | サラウンドスピーカー（通常はリアステレオ）用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | |||
| シルバー/グレー | 422℃ | サラウンドオプションのサイドチャンネル用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | ||
| ブラウン/ダーク | 4645 C | 特殊なパンニング「右から左のスピーカー」用のアナログラインレベルオーディオ出力 | 出力 | 3.5 mmミニジャック | ||
| ゴールド/グレー | ゲームポート/ MIDI | 入力 | DA-15 | 矢印が両側に波のように出ている | ||
IBM PCアーキテクチャのサウンドカードの歴史
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IBM PC互換機用のサウンドカードは、1988年まで非常に珍しいものでした。大多数のIBM PCユーザーにとって、初期のPCソフトウェアが音や音楽を生成する唯一の方法は、PCの内蔵スピーカーでした。 [4]スピーカーのハードウェアは、通常、矩形波に限られていました。その結果生じる音は一般に「ビープ音とブープ音」と表現され、ビーパーという愛称が付けられました。Access Softwareをはじめとするいくつかの企業が、 RealSoundのようなPCスピーカーでデジタルサウンドを再生する技術を開発しました。その結果得られるオーディオは機能的ではありましたが、出力がひどく歪み、音量が低いという問題があり、通常、サウンドを再生している間は他のすべての処理を停止する必要がありました。1980年代の他の家庭用コンピュータ、例えばコモドール64には、デジタルサウンドの再生や音楽合成のためのハードウェアサポートが含まれていたため、IBM PCはマルチメディアアプリケーションに関しては不利な立場に置かれていました。 IBM PC プラットフォーム用の初期のサウンド カードは、ゲームやマルチメディア アプリケーション向けに設計されたものではなく、AdLib Personal Music System、IBM Music Feature Card、Creative Music Systemを使用した音楽作曲や、Digispeech DS201、Covox Speech Thing、Street Electronics Echoなどの音声合成などの特定のオーディオ アプリケーション向けに設計されていました。
1988年、コンシューマー・エレクトロニクス・ショー（CES）において、コンピュータゲーム業界のCEOらがパネルディスカッションを行い、PCのサウンド機能が限られているため、家庭用コンピュータの主流にはなれない、現行製品よりも高性能な49～79ドルのサウンドカードが必要であり、そのようなハードウェアが普及すれば、各社がサポートすると述べた。EGA 、VGAビデオ、3.5インチディスクのサポートを先駆的に進めていたSierra On-Lineは、同年、AdLib、IBM Music Feature、Roland MT-32のサウンドカードを自社のゲームでサポートすることを約束した。[5] 1989年のComputer Gaming Worldの調査によると、ゲーム会社25社のうち18社がAdLibのサポートを計画しており、RolandとCovoxは6社、Creative Music System/Game Blasterは7社がサポートする予定だった。[6]
ハードウェアメーカー
IBM PC用サウンドカードを最初に製造したメーカーの一つはAdLib社[4]で、ヤマハYM3812サウンドチップ（OPL2とも呼ばれる）をベースにしたカードを製造しました。AdLibには2つのモードがありました。9ボイスモードでは各ボイスを完全にプログラムすることができ、あまり使用されません。パーカッションモードでは、3つの通常ボイスから5つの独立したパーカッション専用ボイスを生成し、合計11のボイスを生成できました。[b]
Creative Labs は、ほぼ同時期に Creative Music System (C/MS) と呼ばれるサウンドカードも販売していました。C/MS は AdLib の 9 音色に対して 12 音色で、AdLib がモノラルであるのに対しステレオカードでしたが、その基本技術はPhilips SAA1099チップ (基本的には矩形波発生器) に基づいていました。各チャンネルに振幅調整機能があることを除けば、このサウンドは PC スピーカーを 12 台同時に鳴らした場合とほぼ同じでした。Creative Labs が1 年後、Game Blasterと改名して米国でRadioShackを通じて販売を開始した後も、売れ行きは振るいませんでした。Game Blaster の小売価格は 100 ドル未満で、 Silpheedなどの多くの人気ゲームと互換性がありました。
IBM PC互換機サウンドカード市場に大きな変化が訪れたのは、Creative LabsがSound Blasterカード[4 ]を発表した時でした。マルチメディアPC標準規格に基づくソフトウェアを開発する開発者にMicrosoftが推奨したSound Blasterは[7]、AdLibのクローンであり、デジタルオーディオの録音と再生用のサウンドコプロセッサ[c]を搭載していました。また、ジョイスティックを追加するためのゲームポートと、ゲームポートと専用ケーブルを使用することでMIDI機器と接続する機能も備えていました。AdLibとの互換性とより多くの機能をほぼ同等の価格で提供していたため、多くの購入者がSound Blasterを選びました。最終的にSound BlasterはAdLibの販売台数を伸ばし、市場を席巻しました。
Rolandは1980年代後半にMT-32 [4]やLAPC-Iなどのサウンドカードも製造していました。Rolandのサウンドカードは数百ドルで販売されていました。SilpheedやPolice Quest IIなど、多くのゲームではサウンドカード用に音楽が収録されていました。これらのサウンドカードは笑い声などの効果音には乏しいものが多かったものの、音楽に関しては90年代半ばまで圧倒的に優れたサウンドカードでした。SCCやMT-32の後継機種など、一部のRolandサウンドカードは価格を抑えて販売されました。
1992年までに、あるサウンドカードベンダーは、自社製品が「Sound Blaster、AdLib、Disney Sound Source、Covox Speech Thingと互換性がある！」と宣伝しました。[8] Gravis Ultrasoundに不利な記述をしたサウンドカードの記事に対する読者の苦情に応えて、Computer Gaming Worldは1994年1月に「ゲームの世界では、Sound Blasterとの互換性がデファクトスタンダードです。他のものを推奨するのは不公平だったでしょう。」と述べました。[9]その年の雑誌は、Wing Commander IIが「おそらく、Sound Blasterを標準カードにしたゲームである」と述べました。[10] Sound Blasterシリーズのカードは、最初の安価なCD-ROMドライブと進化するビデオ技術と相まって、CDオーディオの再生、ビデオゲームへの録音された会話の追加、さらにはフルモーションビデオの再生（初期の解像度と品質ははるかに低かったが）さえも可能にするマルチメディアコンピュータアプリケーションの新時代の到来を告げました。マルチメディアおよびエンターテイメントタイトルでSound Blaster設計をサポートするという広範な決定は、Media VisionのPro Audio SpectrumやGravis Ultrasoundといった将来のサウンドカードが売れるためにはSound Blasterと互換性を持つ必要があることを意味しました。2000年代初頭、AC'97オーディオ規格がより広く普及し、その低コストと多くのマザーボードへの統合により最終的にSoundBlasterを標準の地位から奪うまで、Sound Blasterとの互換性は、リリースされた多くのゲームやアプリケーションとの互換性を維持するために、他の多くのサウンドカードがサポートする標準でした。
業界での採用
ゲーム会社のSierra On-Lineが、 PC スピーカーやIBM PCjrおよびTandy 1000の内蔵サウンド機能などの内蔵ハードウェアに加えて、アドオンの音楽ハードウェアのサポートを選択すると、IBM PC でのサウンドと音楽の活用方法が劇的に変化しました。Sierra が提携した企業のうち 2 社は Roland と AdLib で、 MT-32 と AdLib ミュージック シンセサイザーをサポートするKing's Quest 4のゲーム内音楽を制作することを選択しました。MT-32 は、サウンド合成方法や内蔵リバーブのおかげもあって、優れた出力品質を持っていました。サポート対象の中で最も洗練されたシンセサイザーであったため、Sierra は MT-32 のカスタム機能と型破りな楽器パッチのほとんどを使用し、Sound Blaster が PC でデジタル オーディオ再生を実現する前に、背景のサウンド効果 (鳥のさえずり、馬の蹄の音など) を制作することを選択しました。多くのゲーム会社はMT-32もサポートしていましたが、市場基盤が広かったため、代替としてAdlibカードをサポートしていました。MT-32の採用は、MPU-401、Roland Sound Canvas、そしてGeneral MIDI規格の誕生へとつながり、1990年代半ばまでゲーム内音楽を再生する最も一般的な手段となりました。
機能の進化
初期のISAバスサウンドカードは半二重通信だったため、デジタル化されたサウンドの録音と再生を同時に行うことができませんでした。その後、SoundBlaster AWEシリーズやプラグアンドプレイ対応のSoundBlaster互換機などのISAカードは、録音と再生の同時処理に対応しましたが、IRQとDMAチャネルを1つではなく2つ使用するというデメリットがありました。従来のPCIバスカードにはこれらの制限はなく、ほとんどが全二重通信です。
サウンドカードは、デジタルオーディオのサンプリングレートの面で進化してきました (8 ビット11025 Hzから、最新のソリューションがサポートする 32 ビット、192 kHzまで)。その過程で、一部のカードはウェーブテーブル合成を提供し始めました。これは、FM 合成を使用する初期のYamaha OPLベースのソリューションに比べて優れたMIDI合成品質を提供します。一部のハイエンドカード ( Sound Blaster AWE32、Sound Blaster AWE64、Sound Blaster Live!など) は、ユーザー定義のサウンドサンプルと MIDI 楽器用に独自の RAM とプロセッサを導入し、CPU からオーディオ処理をオフロードしました。その後、統合オーディオ ( AC'97以降のHD Audio ) では、 Microsoft WindowsのMicrosoft GS Wavetable SW Synthなどのソフトウェア MIDI シンセサイザーの使用が好まれました。
一部の例外を除き、[d]長年にわたり、サウンドカード、特にSound Blasterシリーズとその互換機は、デジタルサウンドのチャンネル数が1つか2つしかありませんでした。初期のゲームやMODプレイヤーは、カードがサポートできるチャンネル数よりも多くのチャンネルを必要とし、ソフトウェアで複数のチャンネルをミックスする必要がありました。今日でも、ゲーマーやプロのミュージシャン向けの製品を除き、複数のサウンドストリームをソフトウェアでミックスする傾向が残っています。
機能の制限
2024 年現在、サウンド カードには、ステレオ ミックス、ウェーブ アウト ミックス、モノ ミックス、またはWhat U hearと呼ばれるオーディオ ループバック システムがプログラムされることはあまりありません。これらのシステムにより、以前はスピーカーにしかアクセスできなかった出力をユーザーがデジタルで録音できました。
Lenovoをはじめとするメーカーは、ハードウェアにこの機能を実装しておらず、また他のメーカーはドライバでこの機能をサポートしないようにしています。場合によっては、ドライバのアップデートでループバック機能を復元できることもあります。[11]また、仮想オーディオケーブルアプリケーションなどのソフトウェアを購入することで、この機能を有効にすることもできます。Microsoftによると、この機能はユーザーの混乱を軽減するためにWindows Vistaではデフォルトで非表示になっていますが、基盤となるサウンドカードドライバとハードウェアがサポートしている限り、引き続き利用可能です。[12]
最終的には、ユーザーはアナログの抜け穴を利用して、ライン出力をサウンドカードのライン入力に直接接続することができます。しかし、ノートパソコンでは、メーカーは徐々に、ライン入力、ライン出力／ヘッドフォン出力、マイク用の3つの独立したTRSコネクタ付きジャックの提供から、入力と出力を統合したTRRSコネクタ付きコンボジャック1つへと移行してきました。
出力
物理的なサウンドチャンネル数も増加しています。初期のサウンドカードソリューションはモノラルでした。ステレオサウンドは1980年代初頭に導入され、4チャンネルオーディオは1989年に登場しました。その後まもなく5.1チャンネルオーディオが登場しました。最新のサウンドカードは、 7.1チャンネルスピーカー構成で最大8チャンネルのオーディオをサポートしています。[13]
初期のサウンドカードの中には、例えばチャンネルあたり2ワットなど、非電源スピーカーを直接駆動できるほどの電力を備えたものもありました。アンプ内蔵スピーカーの普及に伴い、サウンドカードはもはやパワーステージを備えていませんが、多くの場合、ヘッドフォンを十分に駆動することができます。[14]
プロフェッショナルサウンドカード
プロフェッショナルサウンドカードは、高忠実度、低レイテンシーのマルチチャンネルサウンド録音・再生に最適化されたサウンドカードです。これらのドライバは通常、プロフェッショナルなサウンドエンジニアリングや音楽ソフトウェアで使用するためのAudio Stream Input/Outputプロトコルに準拠しています。[e]
プロフェッショナル向けサウンドカードは通常、オーディオインターフェースと呼ばれ、十分なデータレートを提供するために、 USB、FireWire 、または光インターフェースを備えた外付けラックマウント型ユニットの形状をとることもあります。これらの製品では、一般的に、複数の入出力コネクタ、複数の入出力サウンドチャンネルへの直接的なハードウェアサポート、そして通常のコンシューマー向けサウンドカードと比較して高いサンプリングレートと忠実度が重視されています。[15]
一方、3Dオーディオのサポート、ビデオゲームのハードウェアアクセラレーション、リアルタイムのアンビエンス効果など、コンシューマー向けサウンドカードの特定の機能は、プロフェッショナル向けオーディオインターフェースでは二次的なもの、存在しないもの、あるいは望ましくないものとなっています。[引用が必要]
一般的な民生用サウンドカードは、オーディオのプロフェッショナルのニーズに応えるものではなく、再生や普段使いに重点を置いた、一般的な家庭、オフィス、娯楽用途向けです。一般的に、民生用サウンドカードには、オーディオのプロフェッショナルには受け入れられないような制限や不便さがいくつかあります。また、民生用サウンドカードは、実際に処理できる有効なサンプリングレートとビット深度が制限されており、入力チャンネルの数も少なく柔軟性に欠けます。 [16]プロのスタジオレコーディングでは通常、民生用サウンドカードが提供する2チャンネルよりも多く、よりアクセスしやすいコネクタが必要です。これは、民生用サウンドカードに見られる内部（場合によっては仮想）コネクタと外部コネクタの可変的な組み合わせとは異なります[要出典]。
拡張カード以外のサウンドデバイス
PCマザーボードに統合されたサウンドハードウェア
1984年、初代IBM PCjrには、基本的な3ボイス音声合成チップ（SN76489 ）が搭載されていました。このチップは、振幅可変の3つの矩形波音と、原始的なパーカッション音を生成できる疑似ホワイトノイズチャンネルを生成できました。当初はPCjrのクローンであったTandy 1000もこの機能を再現し、Tandy 1000 TL/SL/RLモデルではデジタル音声録音・再生機能が追加されました。1980年代には、PCjrのビデオ規格（Tandy互換、Tandyグラフィックス、またはTGAと呼ばれる）をサポートする多くのゲームが、PCjr/Tandy 1000のオーディオもサポートしていました。
1990年代後半、多くのコンピュータメーカーが、プラグインサウンドカードをマザーボードに統合したオーディオコーデックチップ（ AD / DAコンバーター一体型）に置き換え始めました。これらの多くはIntelのAC'97仕様を採用していましたが、安価なACRスロットアクセサリカードを採用したメーカーもありました。
2001年頃から、多くのマザーボードにフル機能のサウンドカード（通常はカスタムチップセット）が搭載され、Sound Blasterとの完全な互換性と比較的高品質なサウンドを実現していました。しかし、AC'97がIntelのHD Audio規格に置き換えられた際に、これらの機能は廃止されました。2004年にリリースされたHD Audio規格は、再びコーデックチップの使用を規定し、徐々に普及していきました。2011年現在、ほとんどのマザーボードはHD Audio対応ではあるものの、コーデックチップの使用に戻り、Sound Blasterとの互換性は過去のものとなりました。
他のプラットフォームに統合されたサウンド
多くの家庭用コンピュータには、マザーボードに統合されたサウンドデバイスが搭載されている。Commodore 64、Amiga、PC-88、FM-7、FM Towns、Sharp X1、X68000、BBC Micro、Electron、Archimedes、Atari 8-bit machines、Atari ST、Atari Falcon、Amstrad CPC 、 ZX Spectrumの後継機種、MSX、[17] Mac 、 Apple IIGSなどである。Sun 、Silicon Graphics、NeXTのワークステーションも同様である。Macintosh、IIGS、Amiga、C64、SGI Indigo、X68000、MSX、Falcon、Archimedes、FM-7、FM Townsなど、製造時点では非常に高度な機能を備えているものもあれば、最低限の機能しか備えていないものもある。これらのプラットフォームの中には、標準の PC では使用できませんが、バスアーキテクチャ用に設計されたサウンド カードもあります。
MSX、X1、X68000、FM Towns、FM-7など、日本のコンピュータプラットフォームには、 1980年代半ばまでにヤマハ製のFM音源が内蔵されていました。1989年までに、FM TownsはPCMサンプルベースの音源を内蔵し、 CD-ROMフォーマットをサポートしました。[17]
Amigaのカスタムサウンドチップ「Paula」は、4つのデジタルサウンドチャンネル（左スピーカー用に2つ、右スピーカー用に2つ）を備え、各チャンネルは8ビットの解像度[f]、チャンネルごとに6ビットのボリュームコントロールを備えています。Amigaでのサウンド再生は、メインCPUを介さずにチップのRAMから直接読み出すことで行われていました。
ほとんどのアーケードビデオゲームにはサウンドチップが内蔵されています。1980年代には、サウンドチップとの通信を処理するために別個のマイクロプロセッサを搭載するのが一般的でした。
他のプラットフォームのサウンドカード
- Didaktik用AY-3-8912チップを搭載したMelodikサウンドカード
- Fullerサウンドボックス搭載ZX Spectrum
- NedoPC 社製 Turbo Sound ボード、リビジョン A
コンピュータで使用された最も古いサウンドカードは、PLATO端末用の音楽デバイスであるGooch Synthetic Woodwindであり、サウンドカードとMIDIの先駆けとして広く知られています。1972年に発明されました。
初期のアーケード機の中には、既にオンボードオーディオを搭載していたにもかかわらず、複雑なオーディオ波形やデジタル音楽の再生にサウンドカードを使用していたものもあった。アーケード機で使用されていたサウンドカードの例としては、 Midwayのゲームで使用されていたデジタル圧縮システム（ DCS）カードが挙げられる。例えば、Midway T-UnitハードウェアのMortal Kombat IIは、既にオンボードYM2151 OPLチップとOKI 6295 DACを搭載していたが、このゲームでは代わりにアドオンのDCSカードが使用されていた。[18]このカードは、Midwayのアーケード版やエアロスミスのRevolution Xでも、複雑なループ音楽や音声の再生に使用されている。[g]
MSXコンピュータは内蔵サウンド機能を備えていましたが、より高品質なオーディオを実現するためにサウンドカードも使用していました。Moonsoundと呼ばれるこのサウンドカードは、ヤマハのOPL4サウンドチップを搭載しています。Moonsound以前には、 OPL2およびOPL3チップセットを搭載したMSX MusicおよびMSX Audioというサウンドカードも存在していました。
Apple IIコンピュータは、 IIGS が登場するまではスピーカーを素早くクリックする以上のサウンド機能はありませんでしたが、様々なメーカーのプラグインサウンドカードを使用できました。最初は 1978 年のALF の Apple Music Synthesizerで、3 ボイスでした。2 枚または 3 枚のカードを使用することで、ステレオで 6 ボイスまたは 9 ボイスを作成できます。後に ALF は9 ボイスモデルのApple Music IIを作成しました。しかし、最も広くサポートされたカードはMockingboardでした。Sweet Micro Systems は様々なモデルの Mockingboard を販売しました。初期の Mockingboard モデルはモノラルで 3 ボイスから、後期のデザインではステレオで 6 ボイスまでありました。一部のソフトウェアは 2 枚の Mockingboard カードの使用をサポートし、12 ボイスの音楽とサウンドを可能にしました。12 ボイスのシングルカードの Mockingboard のクローンであるPhasorは、Applied Engineering によって作成されました。
当初はビープ音しか搭載されていなかったZX Spectrumには、いくつかのサウンドカードが開発されました。例としてはTurboSound [19] があり、他にFuller Box [20] [21]やZon X-81 [22] [23]などがあります。
コモドール64はSID（サウンド・インターフェース・デバイス）チップを内蔵していただけでなく、専用のサウンドカードも開発されていました。例えば、OPL FMシンセサイザーを内蔵するサウンドエクスパンダーなどです。
PC -98シリーズのコンピュータは、IBM PCシリーズと同様に、一般的な認識とは異なり、内蔵サウンドシステムを搭載しておらず、デフォルト設定ではタイマー駆動のPCスピーカーが使用されています。これらのコンピュータのC-Bus拡張スロットにはサウンドカードが搭載されており、その多くはヤマハのFM波およびPSGチップを採用し、NEC自身によって製造されていました。ただし、市販のクローン製品も販売されており、CreativeはC-Bus版SoundBlasterシリーズのサウンドカードをこのプラットフォーム向けにリリースしました。
外部サウンドデバイス
Covox Speech Thingのようなデバイスは、IBM PCのパラレルポートに接続し、6ビットまたは8ビットのPCMサンプルデータを入力することで音声を生成することができます。また、多くのプロ仕様のサウンドカードは、利便性と音質向上のため、外付けのFireWireまたはUSBユニットとして提供されています。
PCカードインターフェースを採用したサウンドカードは、ノートパソコンやノートPCに内蔵サウンドが搭載される以前から存在していました。これらの製品のほとんどはモバイルDJ向けに設計されており、再生とモニタリングを1つのシステムで行えるよう独立した出力を備えていますが、モバイルゲーマー向けの製品もあります。
USBサウンドカード
USBサウンドカードは、 USB経由でコンピュータに接続する外付けデバイスです。スタジオやステージでは、ライブPAパフォーマーやDJなどのエレクトロニックミュージシャンによってよく使用されます。DJソフトウェアを使用するDJは、通常、 DJコントローラーに統合されたサウンドカード、または専用のDJサウンドカードを使用します。DJサウンドカードには、フォノプリアンプ付きの入力が搭載されているものもあり、ターンテーブルをコンピュータに接続して、レコードエミュレーション機能を備えた音楽ファイルのソフトウェア再生を制御できます。
USB仕様では、USBオーディオデバイスクラスという標準インターフェースが定義されており、単一のドライバで市販の様々なUSBサウンドデバイスやインターフェースに対応できます。Mac OS X、Windows、Linuxはこの標準をサポートしています。ただし、一部のUSBサウンドカードはこの標準に準拠しておらず、メーカー独自のドライバが必要になります。
古いUSB 1.1仕様に準拠したカードは、限られた数のチャンネルで高品質のサウンドを実現できますが、USB 2.0以降はより高い帯域幅でさらに優れた性能を発揮します。
用途
サウンドカードの主な機能は、様々なフォーマット（モノラル、ステレオ、複数のスピーカー構成）と様々なレベルのコントロールで、通常は音楽などのオーディオを再生することです。ソースは、CDやDVD、ファイル、ストリーミングオーディオ、あるいはサウンドカードの入力に接続された外部ソースなどです。オーディオは録音可能です。ただし、サウンドカードのハードウェアやドライバによっては、再生中のソースの録音をサポートしていない場合があります。
非音的用途
サウンドカードは、任意の電気波形を生成（出力）するために使用できます。サウンドカードで再生されるデジタル波形は、その能力の範囲内で目的の出力に変換されます。言い換えれば、サウンドカードはコンシューマーグレードの任意波形発生器です。多くの無料および商用ソフトウェアでは、サウンドカードを関数ジェネレータのように動作させ、関数から任意の波形を生成できます。[24]また、任意の波形からサウンドカードで再生可能なオーディオファイルを生成するオンラインサービスもあります。
サウンドカードは、アナログオーディオ入力を録音するのと同じように、電気波形の録音にも使用できます。録音された波形は、専用または汎用のオーディオ編集ソフトウェア（オシロスコープとして機能）で表示したり、さらに変換・解析したりできます。入力電圧を許容範囲内に保つために、保護回路を使用する必要があります。[25] [26]
サウンド カードは汎用波形ジェネレーターおよびアナライザーであるため、いくつかの設計上および物理的な制限を受けます。
- サウンドカードのサンプリングレートには制限があり、通常は最大192kHzです。ナイキスト・シャノンのサンプリング定理に基づくと、最大信号周波数（帯域幅）はその半分の96kHzとなります。実際のサウンドカードは、内部フィルタリングによってナイキスト限界で示される帯域幅よりも狭くなる傾向があります。[25]
- 他のADCやDACと同様に、サウンドカードも歪みとノイズを発生します。Realtek ALC887のような代表的な統合型サウンドカードは、データシートによると、基本波より約80dB低い歪み率を持っています。中には-100dBを超える歪み率のカードもあります。
- サウンド カードは一般にクロック ドリフトの影響を受けるため、測定結果の修正が必要になります。
サウンド カードは、次の種類の信号を分析および生成するために使用されてきました。
- 音響機器の試験。非常に歪みの少ない正弦波発振器を試験対象機器への入力として用いることができ、その出力はサウンドカードのライン入力に送られ、フーリエ変換ソフトウェアに通して、加えられた歪みの各高調波の振幅を求める。[27]あるいは、純度の低い信号源を用い、入力を出力から減算し、減衰させ位相補正する回路を設けることで、結果として歪みとノイズのみが得られ、これを分析することができる。
- ガンマ分光法。サウンドカードは、ガンマ分光法用の安価なマルチチャンネル分析装置として機能し、異なる放射性同位体を区別することができます。[28]
- 長波ラジオ。192KHzのサウンドカードは、最大96kHzのラジオ信号を受信できます。この帯域幅は、DCF77（77.5KHz）などの長波時刻信号を受信するのに十分です。入力側にはアンテナとしてコイルが接続され、専用のソフトウェアで信号をデコードします。 [29] [30]サウンドカードは逆方向にも動作し、低電力の時刻信号（高調波を利用した40KHzのJJY ）を送信することもできます。 [31]
ドライバーアーキテクチャ
サウンドカードを使用するには、通常、オペレーティングシステム（OS）は特定のデバイスドライバ（物理ハードウェアとオペレーティングシステム間のデータ接続を処理する低レベルプログラム）を必要とします。一部のオペレーティングシステムには、多くのカード用のドライバが含まれていますが、サポートされていないカードの場合は、ドライバはカードに付属しているか、ダウンロード可能です。
- IBM PC 用のDOSプログラムは、DOS 自体にサウンド カードという概念がなかったため、ほとんどの一般的なサウンド カード用のドライバを備えた汎用ミドルウェアドライバ ライブラリ (HMI サウンド オペレーティング システム、Miles オーディオ インターフェイス ライブラリ (AIL)、Miles サウンド システムなど) を使用する必要がありました。一部のカード製造業者は、自社製品用に常駐ドライバを提供していました。このドライバは多くの場合、自社製品が Sound Blaster および AdLib をエミュレートできるように設計された Sound Blaster および AdLib エミュレーターであり、SoundBlaster または AdLib サウンドのみを使用できるゲームでもカードで動作するように設計されていました。最後に、一部のプログラムでは、サポートされているサウンド カード用のドライバまたはミドルウェアのソース コードがプログラム自体に組み込まれていました。
- Microsoft Windows は、一般にサウンド カードの製造元が作成したドライバを使用します。デバイスの製造元の多くは、自社のディスクでドライバを提供したり、Windows インストール ディスクに含めるよう Microsoft に提供したりしています。USB オーディオ デバイス クラスのサポートは、Windows 98 以降に存在しています。[32] Microsoft のUniversal Audio Architecture (UAA) イニシアチブにより、HD Audio、FireWire、USB オーディオ クラス標準がサポートされるため、Microsoft のユニバーサル クラス ドライバを使用できます。このドライバはWindows Vistaに含まれています。Windows XP、Windows 2000、Windows Server 2003の場合は、Microsoft サポートに問い合わせてドライバを入手できます。[33]このようなデバイスの製造元が提供するほぼすべてのドライバにも、このユニバーサル クラス ドライバが含まれています。
- UNIXの多くのバージョンは、ポータブルなOpen Sound System （OSS）を利用しています。カードメーカーがドライバを提供することはほとんどありません。
- 現在のLinuxディストリビューションのほとんどは、Advanced Linux Sound Architecture (ALSA)を利用しています。[h]
- Apple IIのモッキングボードサポートは、多くのApple II用プログラムがディスクから直接起動するため、通常はプログラム自体に組み込まれています。しかし、TSRはApple Basicに命令を追加するディスクで提供されており、ユーザーはTSRを先にロードすることで、カードを使用するプログラムを作成できます。
著名なサウンドカードメーカーのリスト
参照
注記
- ^ コネクタの数とサイズがバックプレートのスペースに対して大きすぎる場合、コネクタはオフボードになり、通常はブレークアウト ボックス、補助バックプレート、または前面に取り付けられたパネルが使用されます。
- ^ パーカッション モードはほとんどの開発者から柔軟性がないとみなされ、主に AdLib 独自の作曲ソフトウェアで使用されていました。
- ^ これはCreative によってラベルが変更されたIntelマイクロコントローラである可能性があります。
- ^ E -MUカード ファミリ、Gravis GF-1、AMD Interwave は最大 32 チャネルをサポートします。
- ^ ASIOドライバーは、さまざまなコンシューマーグレードのサウンド カードでも利用できます。
- ^ パッチを使用すると、CPU 使用率が高くなりますが、14/15 ビットの解像度を実現できます。
- ^ Revolution X ではバンドのアルバムから完全にサンプリングされた曲が使用されており、透過的にループする。これはゲームがリリースされた当時としては印象的な機能だった。
- ^ Linuxカーネル2.4までは、Linuxの標準サウンドアーキテクチャはOSSでしたが、カーネル2.2以降ではALSAを別途ダウンロード、コンパイル、インストールすることが可能でした。しかし、カーネル2.5以降ではALSAがカーネルに統合され、OSSネイティブドライバは非推奨となりました。ただし、ALSA-OSS互換APIとOSSエミュレーションカーネルモジュールを使用することで、OSSベースのソフトウェアとの後方互換性は維持されています。
参考文献
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例えば、Sabrentの低価格（8ドル）USBサウンドカードは、最大196kS/秒のサンプリングレートを持つ16ビットADCを内蔵していますが、入力周波数範囲は約100Hzから20kHzに制限されています。WaveformsソフトウェアツールはこのUSBサウンドカードを駆動できます。
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外部リンク
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- 「サウンドカードの仕組み」How Stuff Works . 2017年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年12月16日閲覧。
