Schede audio
La scheda audio è l'interfaccia che consente al pc di acquisire e riprodurre dati audio, tramite una serie più o meno nutrita di connessioni.
La scheda audio realizza la conversione analogico/digitale dei dati in ingresso (A/D) e quella digitale/analogica dei dati in uscita (D/A).

Connessioni

Le connessioni disponibili possono variare per numero e per tipologia, tanto che si passa da schede audio estremamente economiche ad altre di costo molto elevato (fino a migliaia di euro).
Tra le connessioni che si possono trovare su una scheda audio, citiamo le seguenti:
* connettore analogico jack 1/8" (detto anche "mini-jack") con funzioni di ingresso o uscita, mono o stereo, microfonico o di linea, o come uscita cuffie
* connettore jack 1/4", con funzioni analoghe a quelle del jack 1/8" ma di dimensioni superiori
* connettore analogico di tipo pin RCA, in genere utilizzato come uscita ma anche come line in oppure phono in
* connettore digitale coassiale, di tipo pin RCA, per ingresso o uscita di dati digitali in formato S/PDIF
* connettore digitale ottico, di tipo Toslink, per ingresso o uscita di dati digitali, in genere per connessione con lettori CD, macchine ADAT, etc, in formato S/PDIF
* connettore analogico tipo cannon o XLR, come ingresso o uscita, presente solo su schede audio professionali
* connettore digitale tipo cannon o XLR, come ingresso o uscita, presente solo su schede audio professionali, per la trasmissione in formato AES/EBU
* connettore Tascam per il collegamento ad apparecchiature Tascam, solo su schede audio professionali
* connettore MIDI In e/o MIDI Out (di tipo DIN a 5 poli), per la trasmissione di dati MIDI
* connettore Word Clock In/Out coassiale, per la sincronizzazione di più apparecchiature, solo su schede audio professionali
* connettore Joystick: presente su molte schede audio amatoriali, può essere utilizzato sia per la connessione di un joystick che per la connessione di cavi MIDI tramite adattatore
* connessioni Surround: pur non essendo connettori specifici, le connessioni per l'uscita dell'audio in surround 5.1 o 7.1 si distinguono perchè costituiscono una serie di connettori a cui collegare i vari satelliti - 3 o 4 (rispettivamente 5.1 o 7.1) connettori jack stereo oppure 6 o 8 (rispettivamente 5.1 o 7.1) pin RCA

Interfacciamento al pc

Non sono molti i possibili sistemi di interfacciamento al pc della scheda audio, anche se da poco tempo è possibile utilizzare schede audio esterne.
* Scheda audio integrata: in questo caso la scheda audio è integrata nella scheda madre. Le connessioni sono disponibili sul retro del case del pc, e in genere si limitano all'uscita stereo (o surround) e ad un ingresso microfonico e ad uno di linea
* Scheda audio PCI. E' la soluzione tuttora più utilizzata. La dotazione di connettori è in questo caso limitata dalle dimensioni intrinseche della scheda. In genere la dotazione è analoga a quella delle schede integrate.
* Schede audio PCI con modulo esterno. E' il caso di alcune schede amatoriali di tipo avanzato (vedi Creative, Terratec, M-Audio, E-MU) e di moltissimi prodotti professionali o semi-professionali (MOTU, Digidesign, Terratec, ESI, Echo, etc). Il modulo esterno può avere formato Rack standard o i formati più svariati. La dotazione di connessioni è la più variabile: da pochi ingressi e uscite analogici, fino a 30 e più connessioni tra In/Out e analogico/digitale, + MIDI
* Schede audio esterne con connessione USB. Si sono diffuse negli ultimissimi anni e sono spesso realizzate per amatori evoluti che vogliano utilizzare il computer portatile. Sono penalizzate dalla scarsa velocità della connessione USB che non consente un grandissimo numero di connessioni simultanee, pena un rallentamento dei dati con conseguente perdita di sincronizzazione.
* Schede audio esterne con connessione Firewire (o IEEE1394). Sono nate negli ultimissimi anni per utenza professionale. L'elevata velocità raggiunta dallo standard IEEE1394 ne consente l'utilizzo in esterni per registrazioni multitraccia professionali con l'uso di computer portatili. Per dotazione somigliano alle schede PCI con modulo esterno: in genere anzi viene proposta la doppia versione dei nuovi prodotti, con PCI oppure con Firewire, a scelta dell'utente.

Caratteristiche

Alcune tra le principali caratteristiche di una scheda audio:
* Frequenza di campionamento. E' espressa in kHz (kiloHertz) ed è generalmente pari ad almeno 44.1kHz (che è lo standard del CD audio). Rappresenta il numero di campionamenti effettuati in un secondo. Può essere anche di 48, 88.2, 96, 192kHz.
* Quantizzazione. E' espressa in bit, ed esprime la dimensione dell'area di memoria destinata ad archiviare l'ampiezza del segnale in un istante di campionamento. Il minimo attuale è di 16 bit, ma i prodotti professionali ormai hanno standard compresi tra 20 e 32 bit.
* Rapporto SNR o S/N (rapporto segnale/rumore). E' indicativo del rapporto tra il segnale effettivo ed il rumore di fondo. Si esprime in dB (decibel) e deve essere pari ad almeno 90dB per essere accettabile. Prodotti professionali arrivano a 110dB.
* Tempo di latenza. E' il tempo che trascorre tra l'ingresso di un segnale nella scheda audio e la sua uscita dopo il percorso stabilito dall'utente (A/D, registrazione, processamento, D/A). Perchè non sia fastidiosa deve essere inferiore ai 20 ms. La latenza dipende da un ampio insieme di fattori, oltre alla gestione della scheda audio da parte dei driver, tra cui: velocità del processore, quantità e velocità della RAM, velocità di trasferimento dati sull'HD, etc.

Driver Le schede audio vengono pilotate dal sistema operativo, dai software di riproduzione audio/video e dai software di acquisizione (editor, sequencer etc) tramite appositi driver proprietari.
I più diffusi:
* WDM (Windows Driver Model). Driver sviluppati da Microsoft per l'elaborazione dei dati in ambiente Windows. Gestiscono lo streaming audio in tutti i sistemi operativi Windows dal 98 in poi.
* Direct Sound. Tecnologia di Microsoft compresa nei driver DirectX.
* ASIO (Audio Stream Input/Output). Sviluppata da Steinberg - produttore di Cubase e Nuendo - per gestire lo streaming audio e la sincronizzazione degli input della scheda con i propri software su pc e su Mac. Attualmente alla versione 2.1
* CoreAudio. Driver sviluppati da Apple per la gestione dell'audio sotto MAC OS.
* EASI (Enhanced Audio Streaming Interface). Driver sviluppati da emagic (oggi assorbita da Apple) per il software Logic.
* E-WDM (Enhanced Windows Driver Model). Driver sviluppati da ESI basandosi sui WDM di Microsoft.
* GSIF (Giga Studio InteFace). Sviluppati da Tascam per i software GigaSampler e GigaStudio.