کارت های صدا حداقل 4 وظیفه را در کامپیوتر بر عهده دارد. آنها بعنوان synthesizer رابط MIDI و مبدل آنالوگ به دیجیتال (A/D) در حال ضبط کردن و مبدل دیجیتال به آنالوگ (D/A) در حال پخش عمل می کنند. اکنون به توضیح هر کدام می پرداریم:
The Synthesizer:
Synthesizer رساننده صدایی است که کارت صدا تولید کرده است. در اینجا ما سه نوع سیستم داریم:
FM Synthesiz, Ware tables Sampling, Physical Modeling
FM Synthesiz:
ارزانترین کارتهای صدا از تکنولوژی FM برای مدل کردن آلات موسیقی متفاوت استفاده می کنند. این کارتهای صدا واقعاٌ Synthesizer هستند. کارت صدا اصواتی تولید می کند که از ترکیب یک سری صداهای مصنوعی ساخته شده است.
Ware tables Sampling:
Ware table بهترین وگرانترین تکنولوژی در کارتهای صدا است. این بدان معنی است که صدا در کارتهای صدا از دستگاههای واقعی ضبط می شود. بعنوان مثال از روی یک پیانو یک نمونه کوچک ضبط و ذخیره می شود و زمانی که موزیک اجرا می شود در حقیقت شما به این اصواتی که بصورت نمونه ضبط شده است گوش می دهید، لذا زمانی که این نمونه های صوتی دارای کیفیت بالایی باشند کارت صدا اصوات دل انگیزتری تولید می کند. در این حالت صدای پیانو مانند یک پیانو واقعی شنیده می شود. سیستم Ware table در کارت صداهای Blasters AWE بکار رفته است.
Physical Modeling:
در این حالت اصوات تولیدی در نتیجه نرم افزار مدل شده اند. در این حالت به نظر می آید که پروسسور باید کار طاقت فرسایی انجام دهد.کارت صداهای Orginal مارک Gold شامل صدای 14 دستگاه هستند که بدین روش مدل شده اند.
آزمایش صدا:
کیفیت اصلی کارت صدا در آموزش تعمیرات کامپیوتر را بوسیله اجرای یک فایل MIDI می توان امتحان کرد. در این حالت براحتی می توانید تفاوت را احساس کنید. همچنین در تعداد نت هایی که در یک لحظه می تواند اجرا شود هم، تفاوت وجود دارد.
اگر شما می خواهید موزیک خود را در کامپیوتر خود بسازید، الزاماٌ برای ساختن این موزیک از صداهای موجود در کامپیوتر خود استفاده کرده اید و هرچه کار شما بزرگتر باشد نمونه صداهای بیشتری احتیاج دارید.
بعضی کارتهای صدا نمونه های صداهای جدید را می پذیرند و شما می توانید نمونه های جدید خود را ذخیره سازید. در این حالت کارت صدا یک RAM بعنوان حافظه در خود دارد تا بتوانید صداهای مورد نظر را روی آن دانلود کنید.
مبدل آنالوگ به دیجیتال:
زمانیکه در حال ضبط صداهای آنالوگ هستید(مثلاٌ هنگام ضبط صدا از میکروفن) به یک مبدل آنالوگ به دیجیتال احتیاج دارید و مبدل دیجیتال به آنالوگ نیز زمانی استفاده می شود که صدای دیجیتال باید مجدداٌ برای آمپلی فایر اسپیکرهای شما به سیگنال آنالوگ تبدیل شود.
امواج صدا پس از این که از طریق میکروفن به کارت صدا منتقل می شوند، در آنجا به یکسری پالسهای دیجیتال تبدیل می گردند که هر از چند گاهی در یک فایل ذخیره می شوند. بنابراین ضبط یک صوت در کامپیوتر شامل یک فرآیند تبدیل آنالوگ به دیجیتال میباشد. اما در حالت اجرای یک فایل صوتی جریان بیتهای صفر و یک اطلاعاتی تبدیل به سیگنالهای آنالوگی می شوند که در نهایت به بلندگوی اسپیکر شما ختم می گردد.
فرآیند نمونه گیری:
همانطور که ذکر شد ضبط دیجیتالی صدا را بعنوان نمونه گیری شناختیم. شما می توانید هر صدایی را که می خواهید، روی یک فایل ذخیره کنید و برای اینکار کافی است شما کارت صدایی بهمراه میکروفن داشته باشید. عملیات نمونه گیری نیز می تواند با روشها و کیفیتهای متفاوت انجام پذیرد:
نمونه گیری 8 بیتی یا 16 بیتی،11.22 یا 44 کیلو هرتز، استریو یا مونو
عددی که بر حسب کیلو هرتز بیان می شود نشان می دهد که صدا نمونه های صوتی چند هزار بار در ثانیه ضبط می شود.
کیفیت صدای نمونه گیری شده:
یک نمونه صدا مانند صدای ضبط شده روی نوار کاست است که کیفیت آن می تواند خوب یا بد باشد در اینجا بر نحوه تنضیمات برای کیفیت گذری می کنیم.
در هنگام ضبط صدای دیجیتالی در هر ثانیه چندین نمونه از صدا گرفته می شود هر چه تعداد این نمونه ها در واحد زمان بیشتر باشد کیفیت بهتر است. طبیعتاً یک نمونه گیری بدون وقفه از سیگنال صوتی بهترین کیفیت را خواهد داشت ولی در عمل غیر ممکن است.
برای ضبط سی دی های صوتی ( Audio CD ) به تعداد 44100 بار در ثانیه از سیگنال صوتی نمونه گیری می شود.
کیفیت با واحد Hz و رزولوشن با تعداد بیت اندازه گیری می شود. هر چه مقدار KHz بیشتر باشد کیفیت بهتر می شود اما فایل شما هم بزرگتر می شود. نمونه گیری 8 بیت یا 16 بیت به این اشاره دارد که چه مقدار اطلاعات از سیگنال صوتی در هر بار نمونه گیری ذخیره شود. 16 بیت یک کیفیت خوب به ما تحویل می دهد.
فرض کنید فایل صوتی دیجیتال شما استریو 2 کانال 16 بیت در 44.1KHz باشد حجم فایل صوتی به صورت زیر خواهد بود
176400=44100 نمونه در ثانیه*16 بیت* 2 کانال
همانطور که می دانید 8 بیت برابر یک بایت است بنابراین اندازه فایل ها با کیفیت CD در حالت استریو به صورت زیر خواهد بود
زمان اجرا حجم فایل
1 دقیقه 10 مگابایت
1 ساعت 605 مگابایت
74 دقیقه 746 مگابایت
آنچه در اینجا می بینید مربوط به فایل با فرمت Wave است. استریو 16 بیت و 44KHz کیفیت بسیار خوبی در اختیار شما قرار می دهد اما فایلهای با فرمت Wave حجم زیادی اشغال می کنند فایلهای MP3 بسیار فشرده شده اند در مورد این فرمت در آینده صحبت خواهیم کرد.
مراحل تولید صوت یا ضبط صدا
1 - کارت صدا از طریق کانکنور میکروفن سیگنال های پیوسته و آنالوگی را دریافت می دارد.
2 - از طریق نرم افزار مربوطه نوع دستگاه ورودی برای ضبط صدا را مشخص می نمائیم .
3 - سیگنال آنالوگ ارسالی توسط میکروفن بلافاصله توسط تراشه مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) تبدیل و یک فایل حاوی صفر و یک تولید می گردد.
4 - خروجی تولید شده توسط ADC در اختیار تراشه DSP برای انجام پردازش های لازم گذاشته می شود. DSP توسط مجموعه دستوراتی که در تراشه دیگر است برنامه ریزی برای انجام عملیات خاص می گردد. یکی از عملیاتی که DSP انجام می دهد فشرده سازی داده های دیجیتال بمنظور ذخیره سازی است .
5 - خروجی DSP با توجه به نوع اتصالات کارت صدا در اختیار گذرگاه داده کامپیوتر قرار می گیرد.
6 - داده های دیجیتال توسط پردازنده اصلی کامپیوتر پردازش و در ادامه برای ذخیره سازی در اختیار کنترل کننده هارد دیسک گذاشته می شوند.. کنترل کننده هارد دیسک اطلاعات را بر روی هارد و بعنوان یک فایل ضبط شده صوتی ذخیره خواهد کرد.
1- با سوخته شدن رم به هیچ وجه کامپیوتر شما روشن نخواهد شد و به هیچ وجه تصویر نمی توانید بگیرید.
2- ریسیت های متوالی و خاموش کردن ناگهانی سیستم در هنگام اجرای برنامه ها سنگین مثل فتوشاپ و انواع نرم افزار های گرافیکی که نیاز زیادی به رم دارند یکی از احتمالاتی هست که می تواند اعلام کند رم شما دچار عیب شده است هر چند که می تواند این عیب ها مر بوط به قطعات دیگر از قبیل پاور کامپیوتر هم باشد که در ادامه پست ها به آن اشاره خواهد شد.
3- استفاده از رم های تقلبی که زیاد در بازار هستند و توسط بازرگانان وارد ایران می شود باعث صدمه زدن به کل سیستم شما در مدت زمان زیاد می شود از جمله عیب های این نوع رم ها که بدون گارانتی و با قیمتی ارزان در بازار هستند و عیب در ساختار چیپ های این نوع رم ها هست که به هیچ وجه قابل تعمیر یا آموزش تعمیرات کامپیوتر نیستند.
4- در بیشتر مواقع که رم ها دچار مشکل ماژول شده اند با گرفتن هیتر بادی و گرم کردن پایه ها مشکل بر طرف می شود که البته این کار نیاز به تجربه لازم را دارد و کار حساسی است زیرا حرارت هیتر نباید زیاد از حد مجاز باشد و بیشترین حرارت باید به پایه های ماژول داده شود نه خود ماژول این کار با فندک تک شعله اتمی هم قابل اجراست.حرارت لازم برای این کار معمولا 180 درجه است
5-اگر رم شما زیاد گرم می شود رم را از اسلات در بیاورد و با الکل سفید و با تکه ای پنبه پین ها را شستشو دهید تا اتصال بین رم و اسلات مادربرد بهتر انجام گیرد.
6-اگر یکی از ماژول های رم شما سوخته باشد در این حالت ظرفیت قابل استفاده در رم کاهش پیدا می کند به همین علت رم های نیم سوز مثلا اگر 512 مگابایت یک رم ظرفیت داشته باشد و در هنگام اجرای برنامه ای که نیاز به 450 مگابایت رم دارد کامپیوتر ریسیت می شود در چنین حالتی یکی از ماژول ها از بین رفته که می توانید همتای این ماژول را از رم های مشابه خودش جا به جا کنید و رم را تعمیر کنید.اما در بیشتر مواقع این کار صرفه اقتصادی ندارد
این کار برای تعمیر کارن حرفه ای توصیه می شود که تجربه ای زیاد دارند.
در این روش ابتدا یک لایه شیمیایی از نیکل روی سطح مس قرار می گیرد؛ سپس روی لایه نیکل طلا می نشیند.
ضخامت معمول برای نیکل 2.5-5 میکرون و برای طلا 0.05-0.23 میکرون است.
شکل زیر نمونه ای از فیبری را نشان می دهد که پروسه الکترولس نیکل-طلا روی آن اعمال شده است.
مزایا:
· سطح کاملا مسطح و یکنواخت است.
· یکنواختی آن از Hot Air بمراتب بهتر است.
· در آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی ضخامت پوشش همه جا یکسان است.
· قادر است چندین مرتبه Thermal Sycle را پاس کند.
· براحتی لحیم کاری می شود.
· برای محصولات با دانسیته بالا و خیلی فشرده بسیار مناسب است.
· بهترین پروسه برای اتصال پین های آلومینیومی می باشد.
· برای تست AOI آسان است.
· بعد از لحیم کاری هیچ سطحی از مس در معرض دید وجود ندارد.
معایب:
· به علت استفاده طلا در آن بسیار گران است.
· چون پروسه آسانی برای کنترل نیست، هزینه کنرل پروسه آبکاری آن زیاد است؛در حالیکه کنترل پروسه OSP بسیار آسان است.
· تصفیه پسماندهای آبکاری آبی نیکل بسیار زیاد است. لازم به ذکر است که این مشکل مربوطه به تامین کننده PCB است نه کارخانه ای که PCB را مونتاژ می کند. عملیات خنثی سازی پساب های آبی نیکل، هزینه کل را افزایش می دهد.
· در کارخانه های اسمبل کننده احتمال اینکه Rework انجام شود وجود ندارد.
· همانطور که می دانید، در پروسه تولید PCB برای چسبندگی Solder Mask روی برد عملیات Micro Etch انجام می گیرد. استفاده از این روش روی Solder Mask تاثیر می گذارد.
· برای استفاده در سیگنالهای سرعت بالا مناسب نیست.
· ممکن است پدها سیاه شوند و باعث معیوب شدن PCB شود. اگر چه این ایراد براحتی قابل مشاهده است، اما دیگر از برد نمی توان استفاده کرد زیرا لحیم کاری درست انجام نمی شود.
· لحیم کاری مستقیما روی مس انجام نمی شود.
· سیاه شدن پدها را در پی دارد.
پوشش نهایی HASL بدون سرب (Lead Free HASL) یکی دیگر از روشهای پوشش نهایی فیبرهای مدار چاپی می باشد.
بدلیل مشکلاتی که سرب در پروسه HASL پوشش نهایی دارد پروسه HASL ای توسعه پیدا کرده است که بدون سرب است؛
اما همچنان مشکل ضخامت غیریکنواخت حل نشده است.
آلیاژ HASL مورد استفاده در قلع و سرب، اما آلیاژ Hot Air بدون سرب، قلع-نقره-مس، و یا قلع-مس-کبالت می باشد.
شکل زیر یک نمونه از فیبری را نشان می دهد که پروسه HASL روی آن اعمال شده است.
HASL بدون سرب هم دمای ذوب و هم دمای عملیاتی بالاتری دارد. شوک حرارتی ای که در این پروسه بر روی برد مدار چاپی اتفاق می افتد، بسیار بیشتر از روش HASL است.
مزایای HASL بدون سرب :
· همه مزایای HASL حاوی سرب را دارد.
· برای آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی و تولیدکنندگان PCB تبدیل از HASL سرب دار به HASL بدون سرب دار آسان است. زیرا ترکیباتشان یکسان است.
معایب HASL بدون سرب:
· تمامی ایراداتی که HASL سرب دار دارد، HASL بدون سرب نیز دارا می باشد.
· بدلیل دمای بالاتر عملیات، احتمال انحلال بیشتر مس وجود دارد.
· برد مدار چاپی ظاهر تیره و خشنی پیدا می کند.
· از آنجایی که مذاب دارای یک آلیاژ سه تایی است، کنترل آن بسیار سخت تر است.
· دمای آلیاژ Hot Air بدون سرب بسیار بالاتر از Hot Air سرب دار است.
در این پروسه ابتدا قلع بصورت شیمیایی بر روی سطح می نشیند.
ضخامت لایه قلع حدود 0.6-1.6 میکرون است؛ در مقایسه با روشهای دیگر، گرچه ضخامت لایه زیاد نیست اما در مقایسه با OSP ضخامتش زیاد است.
مزایا:
مزایای پوشش نهایی الکترولس طلا را دارد.
در آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی برای بردهای مدار چاپی با دانسیته بالا مناسب است.
لایه قلع ایجاد شده، هنگام لحیم کاری ذوب می شود و اتصال خوبی را بوجود می آورد.
گرچه در مقایسه با پوشش نهایی الکترولس نیکل-طلا ارزانتر اما در مقایسه با OSP گرانتر می باشد.
معایب:
· قبل از اینکه قلع استفاده شود باید تست شود.
· کسی که از این روش پوشش نهایی استفاده می کند، در معرض ترکیبات مواد Thourea قرار می گیرد که برای سلامتی مضر است.
· دوباره کاری با محدودیتهایی مواجه است.
· محلول پوشش دهی ویسکوزیته بالایی دارد و برای بردهای دارای سوراخهای ریز، مناسب نیست.
· اشکال بعدی تشکیل Whiskerها روی لایه قلع است.
· نحوه تشکیل Whisker روی لایه قلع را نشان می دهد. ممکن است از سطح قلع رشد پیدا کند و باعث اتصال کوتاه بشود و حین اسمبل کردن قطعات درون سوراخهایی که با قلع پوشیده شده اند دچار مشکل می شود.