Card sound, cái duyên “nói năng” trăm đường của PC
Lê Công Hậu (Vi tính Sài Gòn)

Mách bạn chi tiết, từ “trái tim bé bỏng” của card sound đến “cái đinh” của các card sound thế hệ digital, để bạn thủ sẵn “bí kíp” khi muốn đi chợ và chíp một card sound ngon lành nhất, theo tầm vóc cái máy tính cùng... túi tiền của mình.

...Mọi chuyện bắt đầu từ đảo quốc Sư tử biển

Hồi nhỏ, tôi rất mê loạt phim truyền hình Star Trek - Hành trình giữa các vì sao. Khi thấy ông “Lỗ-tai-lừa” nói vào màn hình: "Computer, do something" - tức sai máy tính làm cái gì đó, màn hình trả lời và thực hiện lệnh ngay lập tức, tôi nghĩ: Tài thiệt à nghen! Dù sao, hồi đó tôi nghĩ là nó chuyện khoa học giả tưởng, chỉ do Hollywood xài kỹ xảo tạo ra.

Thế rồi đến năm 1989, mấy tay chuyên gia ở đảo quốc Sư tử biển Singapore láng giềng sáng chế ra một bản mạch điện con con gọi là cái card âm thanh, hay sound card, có ba lỗ đàng sau để cắm micro và cắm dây nối ra loa. Cái card này làm cho máy tính có thể phát âm thanh, chơi nhạc, nhận hiểu giọng nói (hỗng phải chỉ của ông “Lỗ-tai-lừa”) và đủ thứ chuyện liên quan tới cái sự rủ rỉ rù rì. Từ đó, card sound thổi vào máy tính một luồng gió mới, mở ra một loạt kỹ nghệ và lĩnh vực làm ăn mới: sản xuất card sound, loa vi tính và các loại ứng dụng, trò chơi có âm thanh.

Đâu chừng bốn năm sau đó, tôi có dịp đi Singapore. Ngay ngày đầu tiên ở xứ người, tôi đã mò vào trung tâm thương mại Sim Lim mua liền một cái card sound. Vào thời điểm ấy, tuy còn mới mẻ, card sound đã có nhiều nhãn hiệu rồi. Nhưng phổ biến nhất từ hồi đó cho tới nay vẫn là nhà Creative Technology.

Nhớ lại hồi đó khi mua máy tính, card sound là một option, tức là một tùy chọn, ai mua thì phải trả thêm tiền. Lý do là bản thân giá card sound còn khá cao, trong khi máy tính cá nhân (PC) cũng rất mắc tiền, gom góp tậu được một trự PC đã là “mệt mỏi” lắm rồi. Hơn nữa, cái ổ đọc đĩa quang CD-ROM đã đắt (hơn 100 USD) lại chỉ có tốc độ 2x, coi phim cà giựt cà giựt thấy mà ứa gan. Chưa phải hết, nếu tậu thêm card sound bắt buộc bạn phải đèo thêm bộ loa vi tính, khi ấy giá cũng còn ở tận trên trời!

Thế nhưng điều kỳ diệu của card sound đã thúc đẩy người ta đổ xô vào phát triển các công nghệ và ứng dụng khai thác nó. Tới một chừng mực nào đó, tới lượt các ứng dụng âm thanh này lại buộc card sound phải không ngừng phát triển mới đáp ứng nổi. Từ chỗ hễ có tiếng là “đạt”, người ta đòi phải có tiếng hay hơn nữa, trung thực hơn nữa. Đời là vậy, có vậy mới phát triển cho bằng anh bằng chị...

Card sound, một cuộc... “đại phẫu thuật”

Card sound đầu tiên tôi xài chỉ xử lý được âm thanh 8-bit, gọi tên là Sound Blaster. Về sau, nó rấn lên thành Blaster Pro, đạt được âm thanh 16-bit. Nhà Creative hồi đó chăm chút cho mấy dòng con mình kỹ lắm. Chiếc hộp màu sắc rực rỡ, có kích thước to đùng, trong ruột chỉ có một cái card nho nhỏ cùng một mớ đĩa CD.

Bản thân cái card sound cũng thật đơn giản, có một số thành phần chính như sau:

- Một bộ xử lý âm thanh gọi là Digital signal processor (DSP, bộ xử lý tín hiệu số). Đây là “trái tim” của card sound, hay hoặc dở là do nó. Cái “trái tim này” còn được gọi là chipset. Các hãng card sound thường chỉ mua cái chipset DSP rồi ráp lên bản mạch và đặt tên với thương hiệu của mình. Cho nên rất nhiều card sound mang nhãn hiệu khác nhau nhưng lại dùng chung một chipset. Thí dụ, các chipset Yamaha, hay Crystal, hay ESS... Bộ xử lý này chuyên "xử" các tín hiệu âm thanh kiểu số (digital). Tín hiệu vô của mình thường là dạng tương tự (analog) - kiểu sóng âm mà khi đưa vào máy đo dao động sẽ thấy biên độ cao thấp gợn sóng giống hình sin, cos trong lượng giác, nên tạm gọi tắt là sóng hình sin). Sau khi được cái DSP (trái tim bé bỏng) xử lý rồi, tín hiệu âm thanh cũng lại phải được xuất ra dạng analog.

- Một bộ chuyển đổi âm thanh kiểu digital ra thành kiểu analog, gọi là Digital to Analog Converter (DAC): Mạch này có chức năng đưa các tín hiệu âm thanh ra khỏi card sound. Trong máy tính, các tín hiệu âm thanh được DSP xử lý dưới dạng số hóa nên cần phải có DAC dịch sang dạng analog thì các loa mới hiểu được mà tái tạo lại âm thanh.

- Bộ mạch chuyển ngược lại âm thanh kiểu analog ra kiểu digital - Analog to digital converter (ADC): Mạch này hoạt động ngược lại với DAC, tức là nhận tín hiệu analog từ nguồn ngoài, có thể là qua micro để dịch ra kiểu digital và đưa cho DSP xử lý.

- Một con ROM (read only memory, bộ nhớ chỉ đọc), hoặc bộ nhớ flash memory, để chứa dữ liệu âm thanh.

- Một mạch MIDI (musical instrument digital interface, giao diện số của các nhạc cụ) và cổng game: Đây là mạch để đưa tín hiệu nhạc cụ vào. Xin thưa rõ ở đây là các nhạc cụ số, nghe chơi ì xèo tưng bừng hoa lá chớ toàn là "ảo", từ máy tính mà ra chứ chẳng xuất phát cây đàn, bộ trống nào cả. Cổng cái này hình thang có nhiều lỗ nhỏ.

- Các lỗ cắm: Chúng là loại lỗ cắm 3 ly stereo. Thường có một lỗ Speaker out – xuất ra loa. Có khi có thêm một lỗ Line out - cũng để xuất âm thanh, nhưng không chỉ ra loa mà có thể ra dàn ampli hay dàn máy. Có một số hãng thiết kế cho âm thanh trước khi xuất qua ngõ Speaker out được tiền khuếch đại (pre-amplify) ngay trong card sound, tới khi xuất ra loa ngoài lại được khuếch đại lần nữa để nghe lớn hơn. Còn với lỗ Line out, âm thanh chưa được khuếch đại, thích hợp cho ra các loại ampli chuyên nghiệp vốn cần âm thanh pure (tức là nguyên thủy) để xử lý theo cách riêng của nó. Kế tiếp là lỗ cắm micro, để thu các âm thanh cần xử lý qua card sound vào máy. Thêm cái lỗ cắm nữa là Aux in (auxiliary in), tức là nguồn tín hiệu âm thanh từ bên ngoài đưa vô.

Sẵn đây, xin nói về cái chuyện dây cáp tín hiệu âm thanh. Khi cần nối kết giữa card sound và ampli rời hay ngược lại, bạn nhớ mua loại dây một đầu là jack 3 ly stereo (chứ không phải mono), còn đầu kia có khi phải là hai jack kiểu bông sen (vì đa số các ampli chuyên nghiệp đều dùng kiểu này). Đối với các loại loa vi tính, do dùng đồng bộ nên bạn không cần phải quan tâm tới dây nhợ lắm. Bạn cũng nên lựa loại jack 3 ly có vỏ nhựa bọc ở ngoài lớp vỏ kim loại để tránh bị điện giựt. (Do các máy tính tại Việt Nam thường không có dây điện tiếp đất, khi sơ ý rờ tay vô vỏ jack kim loại hay các lỗ cắm, bạn sẽ bị biến thành... dây mass tiếp đất và sẽ bị giựt tới mức râu tóc dựng đứng cả lên.) Nếu muốn nghe âm thanh đã cái màng nhĩ hơn, bạn nên mua cáp âm thanh có lớp vỏ đặc biệt để tránh bị nhiễu, giảm tín hiệu. Cáp này có bán ở các cửa hàng âm thanh nhà nghề hay các tiệm linh kiện điện tử lớn.

Card sound đời cũ thì cắm vào máy tính qua cổng Industrial Standard Architecture (ISA). Còn các card đời mới thì xài cổng Peripheral Component Interconnect (PCI). Hiện nay, hầu hết các máy tính đều có mainboard tích hợp sẵn chip xử lý âm thanh theo chuẩn AC97, gọi là sound-on-board - chất lượng thì “tiền nào của nấy”. Nhưng bất luận sử dụng chip nào, bộ xử lý âm thanh máy tính của phải tương thích với Sound Blaster Pro.

Đầu vào, đầu ra

Giống như cách hoạt động của CPU, card sound cũng nhận dữ liệu vào và xử lý dữ liệu ra.

Dữ liệu hay tín hiệu âm thanh vào hoặc là dạng analog như qua microphone, radio, máy casssette, máy phát CD, mà cũng có thể là digital như băng Digital Audiotape (DAT), CD-ROM, nhạc MIDI. Ổ CD-ROM của máy tính chơi được các đĩa nhạc thông thường. Nhưng do đó là dạng analog, khi duyệt bằng máy tính, bạn sẽ không thấy file nào hiện ra hết. Còn các đĩa khác như VCD, MP3, MP4, v.v... là dạng âm thanh digital nên hiển thị các file có số byte đàng hoàng.

Tín hiệu ra cũng có dạng analog, khi xuất ra bằng cáp audio thông thường có ba dây để đi ra ampli hay loa, và dạng digital khi tín hiệu đi thẳng ra đầu DAT, đầu ghi CD-ROM, máy chơi nhạc MP3, hoặc ổ đĩa USB Flash.

(Xin các bạn thứ lỗi, tôi mắc cái tật... nhớ đâu nói đó. MP3 cũng như Video CD (MPEG-1) là đồ nén, nên phải hy sinh phần nào chất lượng âm thanh cũng như hình ảnh. Nhưng nếu có card sound tốt, bạn sẽ “gỡ gạc” lại được phần nào những âm sắc bị “tề” đi trong quá trình nén dữ liệu đó.)

Như vậy, tóm tắt lại, card sound sẽ làm được những việc sau:

- Chơi nhạc từ đĩa CD, nhạc MP3 hay truyền nhạc MIDI từ các nhạc cụ điện tử như đàn organ, piano điện, trống điện...

- Thu âm thanh từ một nguồn phát bên ngoài, như micro, máy chơi CD, DVD.

- Tích hợp âm thanh và tạo ra âm thanh bằng cách điều phối các âm tần.

- Và cuối cùng là xử lý âm thanh.

Mách bạn “bí kíp” chíp cho mình một card sound tốt

Nói dông nói dài nãy giờ cũng chỉ cốt để giúp bạn có thể nhận biết được thế nào là một card sound tốt.

Nếu bạn sử dụng một mainboard có tích hợp sẵn bộ xử lý âm thanh thì đành chịu phép, ván đã đóng thuyền, có cái gì xài cái đó, chỉ trừ khi bạn có tiền để tậu một card sound rời rồi “bịt miệng” (disable) cái chức năng sound-on-board kia lại.

Card sound trên thị trường có nhiều loại, nhiều nhãn hiệu. Thí dụ như hãng Creative Labs Inc. có AWE64 Gold, Creative Ensoniq AudioPCI, Vibra, Sound Blaster Live!, Sound Blaster Audigy Platinum. ESS Technology Inc. có Maestro-2E. VideoLogic Systems có SonicVortex2. Yamaha có XWave,...

Bạn có thể chọn card sound theo túi tiền. Nhưng nếu máy tính của bạn thuộc loại đời quá cũ, bạn không cần phải chọn card sound đắt tiền làm chi. Ngược lại, với máy tính đời mới, bạn chớ tiếc tiền mà chọn card sound rẻ. Thật ra, nếu không phải là dân chơi game, chơi nhạc, chơi phim, sound tích hợp sẵn trên mainboard cũng đủ xài lắm rồi, nhất là hiện nay dạng sound-on-board này ngày càng được cải tiến, thậm chí chơi được cả âm thanh AC-3, âm thanh digital, âm thanh sáu kênh...

Khi tậu card sound, bạn nên lưu ý một số điểm như sau:

- Phải có đường MIDI in và out. Đường này là cửa ngõ để kết nối card sound với các nhạc cụ điện tử. Vì MIDI cho phép nối dây chuyền nhiều loại nhạc cụ với nhau, bạn có thể dàn dựng bằng phần mềm chuyên dùng để tạo thành một dàn nhạc đệm điện tử. Xin lưu ý, có một số card sound rẻ tiền không có mạch MIDI.

- Nó phải hỗ trợ công nghệ full duplex (xử lý hai chiều), tức là xử lý âm thanh vô đồng thời với việc xử lý âm thanh ra. Tiêu chuẩn này là bắt buộc cho một card sound tốt. Bạn có thể thử bằng cách mở hai ứng dụng sound recorder trong phần Accessory/Entertainment một lượt. Một cái bạn cho chạy một phần wave nào đó, còn cái kia bạn cho thu âm từ micro chẳng hạn. Hai cái món này mà chạy được đồng thời là chánh hiệu full duplex đó.

- Tiêu chuẩn về tái tạo âm thanh: Các card sound đời cũ sử dụng một hệ thống gọi là FM synthesis (frequency modulation - tổng hợp âm thanh bằng cách biến điệu tần số). Để tổng hợp ra âm thanh, card sound dùng các tần số âm thanh, pha trộn với nhau, kết hợp và thay đổi dạng sóng âm để tạo ra âm thanh càng giống âm thanh tự nhiên càng tốt. Thí dụ, tần số âm nốt La là 440 lần/giây. Vậy để ra nốt La, bộ DSP sẽ phải tạo ra một tần số 440 Hertz.

Còn tiêu chuẩn thứ hai thì cao tay ấn hơn, gọi là Wavetable synthesis. Thay vì mô phỏng tần số và âm sắc của nhạc cụ tự nhiên; người ta thu âm cái nhạc cụ đó, chỉ cần một đoạn nhỏ thôi. Khi cần tạo âm, đoạn nhỏ này sẽ được lặp đi lặåp lại để có một tiếng âm thanh của nhạc cụ đó. Nói hình tượng hơn, trong card sound có một cuốn tự điển âm thanh để giúp tra kíu. Nhờ đó mà âm thanh ra là cực kỳ chính xác với nhạc cụ thật.

Cũng có một số card sound có cả hai tiêu chuẩn này. Trên hộp đựng card sound đều có ghi các tiêu chuẩn của card.

Tiêu chuẩn digital: Các card sound thật cao cấp luôn có thêm tiêu chuẩn này. Chúng thường có thêm một cái board con (daughter board) dùng để xử lý digital input, out put và dùng cáp digital. Nó xử lý tín hiệu âm thanh digital và đưa ra được hai kênh tiếng trước và sau. Hai kênh tiếng này sẽ kết hợp với nhau và tạo cho bạn âm thanh nổi surround. Những card sound cao cấp và thế hệ mới, như Sound Blaster Audigy Platinum của Creative xử lý âm thanh 24-bit, được thiết kế tiêu chuẩn digital với đầy đủ tính năng.

Sẵn đây, xin nói thêm rằng hãng Creative còn áp dụng một kỹ thuật mới: Thay vì lấy âm midi có sẵn trên board, card sound có thể tải về thêm sound font (giống như thêm font chữ mới vậy). Thêm sound font thì “đã” quá, nhưng phải thêm bộ nhớ trên card sound, tức là phải gắn thêm RAM lên card sound – chuyện rất gay à nha. May mắn là card Sound Blaster Live! đã giải quyết được vấn đề này. Nóá lấy bộ nhớ của máy tính để làm nơi chứa sound font, mà cũng có thể nạp thêm sound font đạt đến 32MB.

Vậy, “cái đinh” của các card sound thế hệ digital này là sound font. Khi mua card sound, bạn nhớ tham khảo kỹ coi nó có khả năng nạp được bao nhiêu MB sound font, vì đó chính là chất lượng âm thanh thực tế của một card sound xịn!