 |
Geluidskaarten
en audio-nivo's
In de wereld van Plug&Play
blijkt het aansluiten van een
geluidskaart toch niet zo gemakkelijk te
zijn. Denk hierbij aan het aansluiten van
externe apparatuur op de audio in- en
uitgangen. Was het tot voor kort zeer
gebruikelijk bij audioapparatuur de
specificaties van die in- en uitgangen te
verkrijgen, schijnt het bij (populaire)
geluidskaarten voor computers opeens
totaal onbelangrijk te zijn.
|
Zo'n geluidskaart wordt veel
gebruikt voor het opnemen van muziek,
bijvoorbeeld om je eigen CD's te maken en
uiteraard voor het aansturen van een
audioversterker. Er zijn ook talloze andere
toepassingen. Zo zijn er ook programma's die een
zender of ontvanger aan de geluidskaart koppelen.
Bijvoorbeeld om meteokaarten of andere beelden te
ontvangen en/of te verzenden en verschillende
radio-modes te (de)coderen.
Kortom voor het maken van een verbinding met
randapparatuur moet je echt iets meer weten dan
de vorm van het stekertje en het type apparaat
wat moet worden aangesloten. Nu is het onmogelijk
om voor de vele problemen een kant en klaar
oplossing te bieden. Ik beperk me hier dus tot
enkel de zijde van de geluidskaart en wel de
analoge aansluitingen. En dan nog maar in 90% van
de gevallen, want de geluidskaart is ook niet
standaard.
De meeste populaire geluidskaarten hebben een
mikrofoon ingang en één of meerdere lijn-ingangen.
Dit kunnen de mini-jack aansluitingen zijn maar
ook interne aansluitingen. Denk aan de
aansluitingen voor de interne CD-rom, de TAD en
de AUX aansluiting. Daarnaast hebben we één of
meerdere uitgangen, naar gelang de mogelijkheden
van de geluidskaart om meerdere luidspreker-versterkersystemen
aan te sluiten.
De mikrofoon ingang
Preciese waarden zijn niet te geven, maar je kan
hier vanuitgaan dat ze geschikt zijn voor
electretmicrofoons. Die geven ongeveer 1mV
effectieve spanning. De ingang op de geluidskaart
heeft dan een impedantie van zo'n 2200-4700 ohm.
Er staat op die ingang ook een gelijkspanning,
die dient voor de voeding van de mikrofoon. Deze
ingang is niet zo interessant voor andere
toepassingen dan een mikrofoon.
 |
|
De lijn uitgangen
Ze zijn ongeveer 500mV (-6dB) effectief.
Standaard is dit 1000mV effectief voor 0dB. Dit
lijkt een prachtige waarde, maar de oversturingsmarge
is te weinig. Je moet weten dat de
geluidskaart op 5 volt werkt en dat het
audiosignaal binnen het vernster van 0 en 5 volt
zal blijven. Daar komt nog bij dat de versterker
op de geluidskaart die grenzen niet eens zal
halen en dat het venster hoogstens uit zal komen
op 4.3 volt. De top-top waarde van het audio-signaal
is dus maximaal 4.3 volt. Daarmee is het
effectieve signaal (delen door 2 en nogmaals
delen door wortel uit 2) maximaal 1500mV (+3.5dB).
Die 3.5dB is te weinig. De pieken in de muziek
hebben een ruimte nodig van 10dB (professioneel
wordt zelfs 20dB aangehouden). Dus de praktische
waarden voor de lijn uitgangen liggen 6dB lager.
Tip: beschouw de signaalruis waarden van de
geluidskaart dus altijd als 6dB slechter. -6dB
komt overeen met 500mV effectief.
Het verhaal gaat er nog slechter uitzien als we
de nivo regelaars niet op maximaal willen hebben.
Uiteraard wat je wilt de verschillende muziek-nivo's
kunnen compenseren. Die regelaars in de
middenstand betekent al vlug dat de waarde van -6dB
naar -20dB wordt gebracht. Daarmee komt het het
nivo in de praktijk uit op 100mV (-20dB). Een
audio-versterker heeft dus een ingangsnivo nodig
van ongeveer 100mV.
Maar als die versterker zelf ook een volume
regelaar heeft, wil je ook die niet op maximaal,
maar iets minder. Dat scheelt je zeker weer een
10dB (faktor 3), ofwel nu moet die versterker
opeens een gevoeligheid hebben van 32mV!!
De lijn ingangen
Ook hier is de standaard 1000mV effectief voor 0dB.
Maar ook hier geldt dat het venster zo'n 4.3 volt
top top is en dat er een oversturingsmarge nodig
is van 10dB. De populaire geluidskaarten zullen
geen verzwakker aan de ingang hebben en dat de
nivo regeling na de analoog-digitaal omzetter
plaats vindt. Dat houdt in dat als er geen
ingangsversterker is toegepast de praktische
maximale uitsturing van de ingang op een nivo
komt van 500mV. Sommige geluidskaarten hebben een
ingangsversterker, meestal +6dB (faktor 2). Dat
betekent dat je niet verder moet gaan dan 250mV.
Reken dan nog eens de 10dB uitsturingsmarge die
nodig is voor muziek en je komt op nog eens 6dB (faktor
2) lager uit.
De ingangsimpedantie is meestal in de orde van 47.000
ohm groot.
Conclusie
Zoals we gewend zijn worden de zaken bij veel
geluidskaarten rooskleuriger voorgesteld dan ze
in werkelijkheid zijn. Dat is helemaal niet erg,
want het kan toch wel naar genoegen werken. Voor
sommige toepassingen is het wel onvoldoende. Met
name het uitgangsnivo laat te wensen over. Er is
heel wat voor te zeggen voor een extra (10x)
versterking. Zo'n versterker moet dan wel op een
hogere spanning dan die 5 volt van de computer
werken om aan de uitsturingsmarges te komen. (Bijvoorbeeld
te leveren door de computer voeding die ook + en
- 12 volt kan leveren).
Op de ingangen van de geluidskaart moet je alleen
apparatuur aansluiten met dezelfde
standaardwaarden, bijvoorbeeld het CD-rom station.
Andere apparatuur met minder dan 200mV
uitgangsnivo is zo wie zo ongeschikt en met meer,
zo vanaf 500mV is het verstandig om een externe
nivoregelaar toe te passen.
Jeroen Slagboom
|
