Sound-Karten

« | 29 Jan 2023 | »

Verblüffenderweise wäre ich eigentlich “zu jung” für Soundkarten, denn etwa ab dem Jahr 1997 wanderte die Audiofunktion eines PCs auf das Mainboard und war “Standard”.

Doch da ich bis nach 2000 immer 5 Jahre alte Gebrauchtgeräte besaß, durfte ich dieses Phänomen auch noch miterleben.

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Naja … stimmt nicht ganz, 1995 erhielt ich meine erste Soundkarte als ISA Erweiterungskarte für meinen 80486. Die Story war eine typisch komische:
Mein Vater kaufte mir gönnerhaft “PC-Lautsprecher” mit der netten Info der Verkäuferin im Discounter:

Die steckt man hinten am Monitor an.

Ja … beim Mac vielleicht, aber nicht an einen PC Monitor von damals.
Und weil ich dann meiner Mutter so leid tat, die mich traurig mit den nutzlosen Boxen herumsitzen sah, wurde dank der Beratung im “Computer-Geschäft” eine Soundkarte nachgekauft.

Die damaligen Preise habe ich nicht mehr im Kopf, doch die Soundkarte war etwa 3x teurer als die Boxen.

WAV, AVI und MIDI

Zwischen 95 und 2000 lief eine heute nicht mehr nachvollziehbare Revolution. PCs waren seit 15 Jahren eigentlich primär Schreibmaschinen mit Monitor und verwalteten Bürodokumente, Listen und einige wenige Bilder.
Doch mit dem Pentium und Windows 95 kam der Wechsel von 16 Farben auf 256, 65000 und 16 Mio. Farben auf den Bildschirmen und langsam verbreiteten sich immer mehr “Videoclips” auf den Heft-CDs von Zeitschriften.

Kleine unkomprimierte AVI Dateien mit anfangs 180 x 120 Pixel zeigten Ausschnitte von Fußballspielen und anderen Ereignissen.
Und ich sah diese vorher immer als Stummfilm.

Mit der neu installierten Soundkarte wurde der PC zum Videoplayer und ich fühlte mich damals wie in einer neuen Welt, in der ich am Schaltpult saß und per Maus “den Film” in Sekundenschnelle vor und rückspulen konnte.
(Wer weiß noch wie lange das Hin- und Herspulen auf VHS-Videorekordern dauerte…)

Doch Ton war teuer, da MP3 noch nicht erfunden und die Hardware gar nicht schnell genug für die Dekompression war.
Um dennoch “Musik” anhören zu können, sammelten Menschen wie ich die wenige Kilobyte große MIDI Dateien, die auf genannten Heft-CDs und Spiele Demos enthalten waren.

MIDI speichert quasi die Notenblätter einer Musikstückes für eine bestimmte Anzahl vordefinierter Instrumente.
Zwar klang ein “Piano” in MIDI nicht immer wie ein Piano, doch die digitalen Instrumentennachahmungen hatten auch ihren eigenen Charm und prägten das “IT Gefühl” der damaligen Zeit.

Das Besondere (ob gut oder schlecht sei dahingestellt) an MIDI Dateien war, dass sie auf jeder Soundkarte etwas anders klangen. Vermutlich war alles am original Soundblaster ausgelegt, und die Nachbauprodukte versagten teils die Töne identisch nachzubilden.
Erst einige Jahre später mit höheren DirectX Versionen hat zumindest Microsoft den Software-Synthesizer eingeführt, womit MIDI-Klänge wieder PC-übergreifend einheitlich waren.

Varianten wie AC’97

In Sachen Programmierung kam ich erst nach 2007 mit “Audio” in Berührung. Damals war die Welt schon durchstandardisiert, wobei Windows bis heute seine klassische Audio-Codec-API mitliefert und in Linux ALSA weite Verbreitung findet.

Einen PCM-Output-Puffer zu den Lautsprechern und einen PCM-Input-Puffer für das Mikrofon gibt es auf beiden Systemen und sie lassen sich damit “ähnlich” programmieren.
Damit der Ton nicht kurz unterbrochen wird und ein Knacken hörbar wird, nutzt man mehrere Puffer, wo immer einer dem System verarbeitet wird, während die anderen vorbereitet werden. Ringpuffer sind da eine Möglichkeit.

Ein interessanter Aspekt war unter Windows der “Mixer”, über den Lautstärken auf der Soundkarte geregelt werden konnten.
Bei der Ausgabe konnte man entweder die einzelnen Ausgabeverbindungen manuell regeln, oder man konnte nur alles gemeinsam lauter oder leiser stellen. Das hing von der Hardware bzw. vom Treiber der Soundkarte ab.

Und so musste man im Code durchprobieren, welche Variante hier wirksam war. Am Ende musste der Code auf mehreren Soundkarten und Treibern getestet werden, damit ein scheinbar so einfaches Feature wie “laut-leise” überall funktionierte.

Fazit

In der heutigen Streaming-Zeit ist es unvorstellbar, dass PCs von sich aus nicht mit Sound umgehen konnten. Und selbst die kleinsten SOCs wagen es nicht, ohne eine 3,5 Klinkenbuchse für den Audioausgange ausgeliefert zu werden.

Im professionellen Bereich gibt es auch heute noch Soundkarten, wenn man zig Ein- und Ausgänge für die Tonabmischung benötigt … doch für das einfach Volk bringt wirklich jedes Gerät vom Rasperry PI bis zum Gaming-PC den Ton bereits mit … im Zweifelsfall wird er dann noch über USB veredelt.
Soll heißen, man steckt einen USB-Soundchip an, der die Ein/Ausgabe regelt oder direkt per Funk an die Kopfhörer sendet.

Irgendwie ist es schade, dass man heute nicht mehr “Herr der Karten” am Mainboard ist. Denn es war schon lustig unter Freunden und Bekannten herauszufinden, was sie für Ton-Macher verbaut hatten.

Aber wenn ich an die Problemchen von damals denke, wo nicht zwei Apps gleichzeitig Töne abspielen konnten und der Windows-Beep-Sound das Abspielen eines Mediums einfach unterbrach … dann muss ich zugeben:

Heute (ohne separate Soundkarten) funktioniert das alles viel besser.