כל המידע הדרוש לבחירת ממשק כרטיס הקול הנכון עבורכם
קרא לפי פרקים:
1. פרק 1
עקרונות הפעולה עליהם מושתתים ממשקי קול
אופן החיבור - USB או PCIe או FireWire או ThunderBolt
מנהלי התקן (Driver)
2. פרק 2
Latency (עכבה)
חיבורים, מחברים ומונחים בתחום
כרטיסי קול עם DSP
3. פרק 3
הבחירה הנכונה עבורי
המעוניינים בהעשרה נוספת.. היסטוריה
4.Latency (עכבה)
הדרך בה עובר הצליל אל המחשב ו/או ממנו, לוקחת זמן.
המסע שעובר האות כולל את: תהליך הדגימה, המרה למידע ספרתי, אירגון בחבילות מידע, תקשורת עם מנהל ההתקן, תקשורת עם מערכת ההפעלה ולבסוף עיבוד ע"י התכנה המקליטה. כל התהליך הזה, אף ע"פ שהוא ממוחשב, אורך זמן. ושימו לב, זה רק צד אחד של המטבע, משום שמדובר רק בכניסה אל המחשב. כמובן יש להוסיף את התהליך ההפוך בעת היציאה וההשמעה, אולם פה יש גם עניינים אחרים לקחת בחשבון.
בעת לחיצה על Play בתוכנה, התהליך ההפוך מתרחש, אולם אז אין לנו בעיה ממשית, כיוון שהמחשב לוקח לעצמו את הזמן ומארגן שכל החישובים יעשו לפני הנגינה, מסנכרן את שלל הערוצים ורק אז מתחיל לנגן. הבעיה העיקרית של המשתמשים והמקום העיקרי בו הם חשים את זמני העכבה, הנם בעת נגינה על כלי וירטואלי בעזרת מקלדת השליטה או העכבר. כאן, יש להוסיף את מלאכת הפקת הצליל ע"י הכלי הוירטואלי, שמעמיסה לחץ נוסף על המעבד הזיכרון ובמקרים של סמפלר אז גם על הדיסק הקשיח, ואז התכנה משלחת את המידע לאריזה בחבילת המידע ( Buffer) אל הכרטיס.
כאמור המידע נארז בחבילות הנקראות Buffers המשולחות פנימה ו/או החוצה מהמחשב. הטכניקה הזו נועדה על מנת להבטיח שטף ותזרים חלק של המידע הספרתי, נטול כל הפרעות בעת הקלטה או השמעה. כך כל העת המחשב מנפק חבילות מידע בגודל קבוע ומתמודד איתן ע"פ יכולות החישוב ומהירות שלל רכיביו.
את גודל החבילות הללו אנחנו המשתמשים קובעים, באמצעות מנהל ההתקן של כרטיס הקול. ככל שהחבילה גדולה כך יש פחות חבילות להתמודד איתן, המחשב עובד פחות קשה, אך הפריקה של כל חבילה לוקחת יותר זמן = עכבה -Latency גבוה. ככל שהחבילה קטנה, כך יש יותר חבילות, פחות זמן לפרוק כל חבילה ולכן המחשב עובד קשה הרבה יותר = עכבה נמוכה.
לכן, על מנת לקצר את זמן העכבה ולקיים סיטואציה בה אנו מנגנים ללא הפרעה ומצד שני המחשב שלנו מתפקד ללא בעיה, עלינו למצוא את נקודת האיזון בין מצב בו אנו מצליחים שלא לחוש את זמן העכבה, ובין מצב בו המחשב אינו מתחיל להשמיע קרחצוצים וגיהוקים, כי אינו מספיק להשלים את פעולת החישוב של חבילות המידע.
סיטואציה נוספת של עכבה קיימת גם במצב בו אנו מעוניינים להאזין לאות שאנו מקליטים, באמצעות התוכנה. סיטואציה זו מתקיימת כאשר אנו רוצים להשתמש בזמן אמת באפקטים מתוכנת ה DAW. למשל גיטריסט המעוניין להשתמש בפלאגאין מדמה מגברים בעת הקלטת גיטרה.
כאן, הגיטריסט נדרש להגדיר ב- DAW שלו, ניטור באמצעות התוכנה (למשל בקיובייס מתג הרמקול על ערוץ האודיו הדולק בכתום). בשלב זה האות של הגיטרה נכנס אל התוכנה, עובר את העיבוד של הפלגאין מדמה המגברים, ואז נשלח החוצה כשהוא מעובד. זו הסיטואציה הכי ״איטית״ במונחי לייטנסי.
לא תמיד עכבה היא בעיה. למעשה בכל סיטואציה כמעט, גם כזו שאינה תלויה במחשב אנו חווים עכבה. אנו אמנם לא מבחינים בכך תמיד אך בסיטואציה שגרתית למדי בה אנו עומדים במרחק של 1.8 מטר ממגבר של גיטרה חשמלית ומנגנים, אנו למעשה חווים עכבה של כ- 3ms מפאת המרחק. אנו נתחיל לחוש בבעיה ברגע שנחווה עכבה של יותר מ- 7ms – 10ms.
5. חיבורים, מחברים ומונחים בתחום
בכל כרטיס קול, ע״פ המפרט שלו, אנו נמצא מגוון חיבורים אליו וממנו. חלקם אנלוגיים שנועדו לאפשר חיבורי מיקרופון וכלי נגינה, וחלקם דיגיטליים שנועדו להתממשק אל כלי נגינה בעלי יציאות דיגיטליות או ממירים שנועדו להרחיב את כמות הכניסות והיציאות של כרטיס הקול.
כמות הכניסות והיציאות משתנה מכרטיס לכרטיס, ונועדה לתת מענה ופתרון למגוון יישומים, לדוגמא: מוזיקאים יוצרים באולפן ביתי, יסתפקו בד״כ במעט כניסות אל הכרטיס. לעומת זאת, אולפן מסחרי המקליט תופים, יזדקק למספר רב של כניסות אל כרטיס הקול שלו על מנת לשרת כל תוף עם מיקרופון בנפרד.
חיבורים אנלוגיים.
חיבורי Line – בכניסה (Inputs) חיבורים שנועדו לכלי נגינה בעלי יציאות Line Out, בד״כ מסוג פלאג TS (מתקרא בארצנו בלבד PL) סנתסייזרים, מיקסרים, נגני CD ובכלל כל מכשיר חשמלי (לא אקוסטי) שמוגדר כבעל יציאות כאלה.
ביציאה מן הכרטיס יציאות ה- Line נועדו לחיבור אל אמצעי השמע שלכם דוגמת המוניטורים המוגברים.
חיבורי Line בד״כ בעלי הגדרות עוצמה קבועות. 10dB- למוצרים שאינם מוגדרים כמקצועיים אלא מוצרי צריכה, ועבור אלו המקצועיים בד״כ 4dB+.
חיבורי Line יכולים להיות מאוזנים או בלתי מאוזנים.
נקדים ונאמר כאן שעל מנת לעשות שימוש בחיבורים מאוזנים, יש לוודא ששתי הקצוות (המכשיר בעל היציאה והמכשיר בעל הכניסה) מוגדרות כמאוזנות (Balanced).
מאוזן משמעותו שימוש במעגל ייעודי בכניסה אל המכשיר וביציאה ממנו, ובנוסף בכבלים ומחברים ייעודיים.
המחברים הנם או מסוג XLR או פלאג TRS ( קרוי בשגיאה נפוצה אך מובנת ״PL סטריאו״)
הכבל הנו כבל המשרת חיבור מיקרופון ובעל שני גידים מוליכי אות וגיד הארקה. במנגנון הנ״ל הגידים מוליכי האות הנם בפאזה הפוכה. ברגע שרעשים והפרעות ״מתלבשים״ על החיווט שלנו הם מגיעים אל המעגל המאוזן שבכניסה אל כרטיס הקול. המעגל הופך את הפאזה של גידי האות למצב ששניהם באותה פאזה. כתוצאה, האות מכפיל את עוצמתו, הרעש כעת בפאזה מנוגדת בשני מוליכי האות ועל כן מתבטל.
כניסות מיקרופון
כניסה מסוג XLR המנותבת למעגל קדם-מגבר ייעודי למיקרופון. כניסה זו בעלת רגישות גבוהה (משום שהיא מצפה לעוצמת כניסה נמוכה שהמיקרופון מנפק) ובעלת בקר Gain המשנה את רמת הרגישות של קדם המגבר. באמצעות מתג פיזי בד״כ ניתן להפעיל מתח פאנטום 48v שנועד להפעלת מיקרופון מסוג קונדנסר.
כניסת כלי נגינה- HI-z
כניסה בעלת התנגדות גבוהה שנועדה לשרת חיבור ישיר של גיטרות חשמליות ובס.
ברבים מכרטיסי הקול נעשה שימוש במחבר משולב מסוג ״קומבו״ המשלב כניסת פלאג (PL על סוגיו) וחיבור XLR. הדבר נועד לחסוך מקום פיזי בכך שהוא מייתר את השימוש בשני סוגי חיבורים.
דוגמא – כרטיס הקול UR22 של סטיינברג בעל כניסות ״קומבו״.
כניסות פטיפון ( Phono )
כניסות בעלות רגישות ו EQ העומדות בתקן RIAA המיועדות לחיבורי פטיפון. החיבורים נעשים באמצעות מחברי RCA.
ישנם מעט כרטיסי קול המציעים חיבור זה בעבור DJ המתקלטים עם פטיפונים.
יציאות לאוזניות (Phones)
יציאות שנועדו להגברת אוזניות. יציאות מוגברות שנועדו לשרת חיבור אוזניות לשימוש בעת הקלטה או ניטור. יש לציין שלעיתים היציאות אינן חזקות מספיק או בעלות תאימות לאוזניות מקצועיות בעלות התנגדות גבוהה אשר מצויה באוזניות הללו. לשם כך יש לעיתים להצטייד במגבר אוזניות חיצוני.
נתון נוסף אליו יש לשים לב, האם יציאת האוזניות הנה יציאה עצמאית ונפרדת או שמא הנן העתק של היציאות הראשיות של הכרטיס.
כאן הנתון צריך להישפט ע״פ הצרכים שלכם.
אם למשל אתם מופיעים עם כרטיס הקול שלכם בשילוב להקה, וצריכים להפריד למתופף את המטרונום משאר התוכן המנוגן מהכרטיס, יש צורך בכרטיס בעל יציאות נפרדות לאוזניות, או בעל יציאות Line נוספות שיאפשרו זאת.
בסיטואציה אולפנית, לעתים נוח להפריד לאומן המקליט, באלאנס עם ״אפקט נוחות״ כמו ריוורב, שיהיה בנפרד ממה שמתרחש במוניטורים של הטכנאי.
נקודות השחלה (Inserts)
מספר מצומצם של כרטיסים, בד״כ אלו המקצועיים ביותר, מציעים נקודות בהן ניתן לשלוח את האות החוצה אל מעבדים חיצוניים ולהחזיר אותו אל כרטיס הקול להמשך עיבוד והקלטה.
החיבור הינו באמצעות כבל מסוג Y. קצהו האחד בעל TRS (מחבר PL הנראה כפלאג סטריאו) המתפצל בצידו השני של הכבל לשני כבלים, כל אחד בעל פלאג TS (מחבר PL מונו). פלאג אחד נועד לשאת את האות החוצה מהכרטיס ואילו הפלאג השני נועד להחזירו אל הכרטיס.
שימושי כאשר מעוניינים להשתמש במעבדים חיצוניים כמו קומפרסור ואקולייזרים מאוד איכותיים לפני שהאות נכנס להמרה והקלטה.
לסיכום
מגוון החיבורים והאפשרויות הוא רב ונועד לשרת את מגוון הישומים להם אתם המשתמשים נדרשים. יש לוודא שכל הצרכים שלכם מתמלאים במפרט כרטיס הקול והוא מצוייד בכל הכניסות והיציאות הרלוונטיות. בעידן הנוכחי, רוב כרטיסי הקול מצוידים בכניסות ויציאות מאוזנות ובמספר כניסות מיקרופון.
חיבורים דיגיטליים
כאמור, חיבורים דיגיטליים נועדו להתממשק אל כלי נגינה בעלי יציאות דיגיטליות או ממירים שנועדו להרחיב את כמות הכניסות והיציאות של כרטיס הקול.
השימוש בחיבורים דיגיטליים מאפשר להותיר את הכניסות האנלוגיות פנויות לחיבורים הרגילים ובכך למעשה להתרחב בכמות הכניסות של כרטיס הקול.
חשוב לדעת, בכל מקרה בו אנו מחברים באופן דיגיטלי שני מכשירים, עלינו להגדיר אותם כך שתמיד יהיה אחד שהוא המאסטר והשני ״עבד״. המאסטר יכתיב את השעון הדיגיטלי ולכן, רצוי שהמאסטר מבניהם, יהיה זה הידוע כבעל שעון דיגיטלי יציב, איכותי ובעל שיעור Jittering (עצבנות, או בעל עוויתות שעון) נמוך.
ישנם יצרנים המייצרים מוצרים ייעודיים שהנם שעונים דיגיטליים, שמתווים שעון דיגיטלי איכותי למכשור אודיו מקצועי, ובכך משפרים את ביצועי ההמרה באופן מהותי.
S/PDIF
שיתוף הפעולה של סוני ופיליפס – Sony / Philips Digital Interface – בעת יצירת סטנדרט מכשירי ה- CD הניב את הפורמט המוליך מידע דיגיטלי על גבי כבל קואוקסיאלי ו/או אופטי. הפורמט הינו נפוץ ביותר ומצוי על מגוון מכשירים וכרטיסי קול. חיבור בודד (כבל אחד ומחבר אחד) משרת הולכה של שני ערוצים ברזולוציה מקסימלית של 24bit/192kHz. כמו כן ניתן להוליך בו אודיו היקפי מקודד 5.1 (Suround)
המחבר המשרת כבל קואוקסיאלי דיגיטלי הנו RCA (קרוי Phono). יש לשים לב שאין זה אומר שכל כבל RCA המשרת מערכת סטריאו הוא כבל דיגיטל. זה עלול להוליד תופעות מאוד לא רצויות של ריצוד בעת הנגינה.
כבל דיגיטל הנו כבל בעל התנגדות גבוהה של 75 – 110 אוהם.
AES / EBU
Audio Engineering Society/European Broadcasting Union
האלטרנטיבה המקצועית ל S/PDIF מועבר על גבי כבל מאוזן ומחברי XLR שנועדו לשרת כבלים בעלי אורך רב והפחתת ההפרעות ותחלואים דיגיטליים שונים.
בדומה לנאמר על חיבורים מאוזנים אנלוגיים, גם כאן מדובר על עוצמות גבוהות יותר ופחות הפרעות. כל חיבור בודד משרת הולכה של שני ערוצים ברזולוציה מקסימלית של 24bit/192kHz.
כבל דיגיטל הנו כבל בעל התנגדות גבוהה של 75 – 110 אוהם.
ADAT
Alesis Digital Audio Tape
במקור שמו של טייפ בעל יכולת הקלטה של עד 8 ערוצים שהחברה המציאה בשנת 1991 ונשא את סוג החיבור הנ״ל. כיום הפורמט נותר כמאפיין שחברות מציידות בו את ממשק הקול שלהם על מנת לאפשר התרחבות עתידית באמצעות ממירים התומכים בפורמט (כמעט כולם אימצו אותו).
מדובר בסיב אופטי הנושא עד 8 ערוצים ברזולוציה של עד 24bit/48kHz. באמצעות מניפולציה של ריבוב (Multiplexing), ניתן להגדיל את הרזולוציה עד ל- 24bit/96kHz במחיר של הקטנת כמות הערוצים ל 4 על גבי סיב בודד.
בכרטיס קול בעלי תמיכה ב- ADAT ישנה כניסה אופטית ויצאה אופטית.
בחלקם ניתן להגדיר את הפורמט (S/PDIF אופטי או ADAT) במתג או באמצעות הגדרת הדרייבר.
TDIF
Tascam Digital Interface
האלטרנטיבה של חברת Tascam ל- ADAT של אלסיס. בד״כ מצוי על ממירים מתוצרתם ועל עוד מספר מצומצם של מכשירים, מוליך שמיניית ערוצים ברזולוציה של 24bit/96kHz. המחבר הנון מחבר D-sub בעל 25 פינים.
Word Clock
אינו מוליך אודיו.
נושא פולסים של שעון דיגיטלי באופן היציב ביותר ולמרחק רב. הכבל הנו קואוקסיאלי והמחבר הנו BNC.
נועד לחזק יציבותו של סנכרון בין מכשירים דיגיטליים כאשר מחוברים מספר רב של מכשירים בדיגיטל ו/או למרחק רב.
MIDI
Musical Instrument Digital Interface
אינו מוליך אודיו
מידי הנו פרוטוקול תקשורת ותיק (משנת 1983) שנועד לאפשר חיבור של כלי נגינה אלקטרוניים אחד למשנהו. כיום, מלבד חיבור כלי נגינה אלקטרוניים דוגמת סינתסייזרים נעשה בו שימוש על מנת לאפשר חיבור של ציוד קצה כמו מקלדות שליטה ושלטי מידי על מנת לנגן על כלי נגינה וירטואליים ולשלוט על תוכנות DAW שונות.
ישנם כרטיסי קול בעלי כניסות ויציאות מידי שנועדו לתת מענה נוסף כתכונה. אין הדבר מוריד או מעלה את איכות התקשורת של מקלדות השליטה.
כיום רוב מקלדות השליטה ושלטי התוכנות השונים מגיעים עם ממשק מידי מובנה באמצעות יציאת USB ישירה אל המחשב. ישנם גם ממשקי מידי ייעודיים אשר מקנים יכולות נספות כמו פיצול ואיחוד דוגמת – M-Audio MIDI Sport 2X2
6. כרטיסי קול עם DSP
משפחה נוספת הנה כרטיסי קול המשלבים מעבד DSP האחראי על עיבוד פלאג-אינס ייעודיים. כאלה ניתן למצוא ברמות שונות. ישנם שנועדו לנוחות, על מנת שהמשתמש יוכל לנטר את עצמו עם ריוורב או דיליי בזמן ביצוע הסשן, אך מבלי להקליט את האפקט יחד עם האות. וישנם כאלה בעלי מעבד בעל יכולות גבוהות ואפקטים ברמת מיקס ומאסטרינג, דוגמת Universal Audio.
המשך לקרוא – חלק 3
