Входы и выходы

Раз уж «карта» — устройство ввода звуковых сигналов в компьютер и вывода их обратно, то входы и выходы являются непременным его атрибутом.

Классическими для профессиональной аппаратуры считаются балансные входы и выходы. В таком интерфейсе три провода: «+» и «-» сигнала и экран. Напряжение полезного сигнала приложено между «+» и «-» проводниками, а экран существует сам по себе. В идеальном случае напряжение между экраном и сигнальной парой равно нулю, в реальной жизни может присутствовать какой-то потенциал — так называемая синфазная помеха. Качество балансного выхода можно оценить количественно, это затухание асимметрии на выходе аппаратуры, методы его измерения описаны, в частности, в ОСТ 45.102-98.

На идеальный балансный вход синфазная помеха совсем не влияет, реальные входы от синфазной помехи защищены довольно хорошо: речь идет о затухании 50…80 дБ.

Следующий параметр входа — чувствительность. Под чувствительностью понимают обычно минимальное значение входного напряжения, при котором уровень записи еще достигает 0 dBFS при установленных в положение максимального усиления регуляторах.

Для подключения динамического микрофона нужно иметь чувствительность 1…3 мВ. Работать с такими слабыми сигналами внутри компьютера довольно сложно, поэтому на профессиональных картах микрофонный вход — редкость. Вход для подключения музыкальных инструментов имеет чувствительность 30…50 мВ.

Конденсаторный микрофон оборудован, как правило, встроенным усилителем, напряжение на его выходе составляет сотни милливольт. Трудностей с шумами не возникает, но требуется фантомное питание: готовые 48 В в компьютере не предусмотрены, приходится использовать конвертер. Универсальный линейный вход с чувствительностью около 0,1…0,3 В присутствует практически на всех картах.

В описаниях вы найдете выходное сопротивление и допустимое сопротивление нагрузки, которое можно подключать к выходу, но связь между этими параметрами нетривиальна. Выходное сопротивление обычного операционного усилителя лежит в пределах 0,1…10 Ом. Для защиты от случайного повреждения в выходную цепь ставят резисторы 10…100 Ом, они-то и определяют величину выходного сопротивления звуковой карты. Вероятное значение сопротивления нагрузки выхода звуковой карты лежит обычно в пределах 600 Ом…10 кОм, на это и рассчитаны выходные каскады. Не следует только забывать про емкость: при длине кабеля 10 м она может превысить 1000 пФ и повлиять на работу выходного каскада.

Максимальное напряжение на выходе профессиональной звуковой карты может превышать 10 В или 20 дБн — уровень, рассчитанный относительно 1 В. Бывают и другие точки отсчета: 0,775 В — напряжение, при котором на нагрузке 600 Ом выделяется мощность 1 мВт.

Следует различать уровень цифрового сигнала, привязанный к 0 dBFS, и уровень напряжения аналогового сигнала — это разные вещи. Уровню 0 dBFS может соответствовать напряжение и 10 мВ, и 10 В.

В высококачественных картах мы видим реально балансные выходы и выходы, защищенные специальными фильтрами еще и от радиопомех. В изделиях попроще встречаются имитации балансных интерфейсов, по внешнему виду разъемов совершенно не отличимые от настоящих. Разница станет заметной после подключения… Целые семейства звуковых карт, в том числе и профессиональных, имеют небалансные интерфейсы, которые позволяют получить вполне достаточную помехозащищенность, но реализация их потенциала может потребовать серьезных раздумий над конфигурацией «земли» и «общих» проводов, но настоящего профессионала эти трудности едва ли остановят.