Mặc dù các khả năng âm thanh thô sơ là thành phần của máy tính cá nhân IBM 1981 và nhiều dòng kế tiếp, âm thanh (audio) được dùng trong các máy tính đầu tiên cho việc sửa lỗi hơn là công việc sáng tạo. Máy tính IBM và các hệ thống tương thích từ đầu đến giữa thập niên 1980 có các âm thanh rất sơ đẳng, chủ yếu là những âm thô thiển hay những tiếng bíp. Máy tính không thay đổi cho đến khi có card âm thanh có những công ty như là AdLib và Creative Labs vào cuối thập niên 1980.
Nhờ sự cạnh tranh giữa các công ty, hiện nay chúng ta tận hưởng các tiêu chuẩn phần mềm và phần cứng được hỗ trợ cho âm thanh. Phần cứng âm thanh là phần gắn thêm, đắt tiền lại trở thành thành phần được thừa nhận của hầu như bất kỳ cấu hình hệ thống nào.
Phần cứng âm thanh máy tính ngày nay có một trong những dạng sau:
+ Một thiết bị điều hợp âm thanh (audio adapter) trên một card phát triển gắn vào khe cắm bus (thường là PCI hay PCle) trong máy tính hay kết nối qua một bus ngoài như USB hay IEEE 1394 (FireWire).
+ Một bộ điều khiển AC’ 97 hay HD Audio tích hợp trên chipset bo mạch chủ, kết hợp với chip codec âm thanh trên bo mạch chủ.
Bất kể vị trí của chúng, các tính năng âm thanh dùng các đầu cắm cho loa và microphone. Thêm nữa, nhiều trong số chúng có những đầu cắm chuyên dụng cho phần cứng, MIDI (Musical Instrument Digital Inteface) (những card cũ thường có một cổng analog cho cần điều khiển). Bạn sẽ xem sau trong chương này, nhiều thiết bị điều hợp âm thanh trung bình và cao cấp cũng hỗ trợ đầu vào và đầu ra kỹ thuật số tinh vi. Về phương tiện phần mềm, thiết bị điều hợp này yêu cầu một trình điều khiển mà bạn cài đặt trực tiếp từ một ứng dụng hay vào hệ điều hành máy tính. Chương này tập trung trên các sản phẩm âm thanh được thấy trong các máy tính ngày nay, cách sử dụng, cách cài đặt và vận hành chúng.
Những thiết bị điều hợp âm thanh cho máy tính đầu tiên
Khi các thiết bị tiếp hợp âm thanh đầu tiên được giới thiệu vào cuối thập niên 1980 bởi các công ty như là AdLib, Roland và Creative Labs, chúng đều hướng đến đối tượng chương trình trò chơi, thường không tương thích với nhau và giá cả nhiều hơn $100. Card âm thanh đầu tiên cho máy tính có sự hỗ trợ phần mềm là AdLib Music Synthesizer Card phát hành năm 1987, sử dụng một chip Yamaha tạo ra âm thanh qua sự tổng hợp FM (FM synthesis). Khoảng thời gian đó, Creative Labs giới thiệu một sản phẩm cạnh tranh nhưng không tương thích gọi là Creative Music System, sau đó đổi lại tên Game Blaster.
Game Blaster, chỉ thích ứng với một số ít chương trình trò chơi được thay thế bởi Sound Blaster năm 1989, tương thích với card âm thanh AdLib và Creative Labs Game Blaster, cho phép nó hỗ trợ các chương trình trò chơi quy định cho card âm thanh này hay card kia, Sound Blaster có sẵn một đầu cắm microphone, thiết bị xuất âm thanh nổi, một cổng MIDI để kết nối máy tính đến bộ nhạc cụ điện tử tạo ra nhiều âm thanh khác nhau (synthesizer) hay nhạc cụ điện tử khác. Điều này đã thiết lập một chuẩn các tính năng được card âm thanh hỗ trợ và âm thanh thích hợp trên bo mạch chủ sử dụng đến hôm nay. Cuối cùng, thiết bị điều hợp âm thanh ngoài trò chơi có khả năng năng cho sử dụng ngoài trò chơi. Tiếp theo Sound Blaster Pro có âm thanh được cải tiến khi so sánh với Sound Blaster. Sound Blaster Pro và dòng kế tiếp cuối cùng đã vượt qua các đối thủ để trở thành tiêu chuẩn thực tế cho sự phát triển âm thanh máy tính.
Những giới hạn khả năng tương thích của Sound Blaster Pro
Suốt giữa thập niên 1990, khi MS-DOS là nền tảng trò chơi máy tính tiêu chuẩn, nhiều người dùng card âm thành không phải của Creative Labs đã đối phó với những giới hạn mô hình Sound Blaster Pro không hoàn hảo của phần cứng. Không phải của Creative Labs đã đối phó với những giới hạn mô hình Sound Blaster Pro không hoàn hảo của phần cứng. Không may, một số card yêu cầu hai bộ phần cứng riêng biệt, dùng một bộ IRQ, DMA, các địa chỉ cổng I/O cho chế độ yêu cầu hai bộ phần cứng riêng biệt, dùng một bộ IRQ, DMA, các địa chỉ cổng I/O cho chế độ sử dụng riêng và bộ thứ hai có khả năng tương thích của Sound Blaster Pro. Những card khác hoạt động tốt trong Windows hay MS-DOS chạy với Windows đòi hỏi người dùng cài đặt chương trình Terminate và trình điều khiển Stay Resident (TSR) để vận hành trong chính MS-DOS.
Tuy nhiên, việc gia tăng các chương trình trò chơi trên Windows thực hiện hỗ trợ âm thanh rất đơn giản. Các ứng dụng Windows dùng các trình điều khiển của hệ điều hành để giao tiếp với phần cứng, giúp nhà phát triển phần mềm giảm việc viết mã khác nhau cho những card âm thanh, 3D… khác nhau. Đối với âm thanh chương trình trò chơi và đồ họa. Microsoft Windows dùng một công nghệ gọi là DirectX, được giới thiệu đầu tiên vào tháng 12 năm 1995.
DirectX và thiết bị điều hợp âm thanh
DirectX của Microsoft là một dãy giao diện chương trình ứng dụng (APIs: application programming interfaces) nằm giữa các ứng dụng đa truyền thông và phần cứng. Không giống các ứng dụng của MS-DOS, yêu cầu các nhà phát triển phần mềm phát triển hỗ trợ phần cứng cho vô số kiểu và loại card âm thanh, card video, bộ điều khiển chương trình trò chơi, các ứng dụng Windows dùng DirectX để “gọi” phần cứng trực tiếp. Điều này làm cải tiến tốc độ chương trình và giải phóng nhà phát triển phần mềm khỏi việc cần thiết thay đổi chương trình để vận hành với những thiết bị khác nhau. Thay vào đó, nhà phát triển chương trình trò chơi chỉ phải làm việc với bộ âm thanh DirectX, DirectX 3D renderer và các DirectX khác.
Theo “Nâng cấp và sửa chữa máy tính” Scott Mueller