사운드카드
사운드카드는 다양한 기능을 제공하여 컴퓨터 사용자들에게 풍부한 오디오 경험을 제공합니다. 이를 다음과 같이 요약할 수 있습니다:
이러한 기능들을 통해 사운드카드는 게임이나 멀티미디어 애플리케이션에서 다양한 오디오 요구 사항을 충족시키고 사용자에게 뛰어난 오디오 경험을 제공합니다.
사운드블라스터 AWE32
사실 사운드카드 시장은 주로 Creative 사의 사운드블라스터에 의해 주도 되었고, 타회사의 제품들은 “사운드블라스터 호환”을 내세우며 유사 제품을 내놓는 시장 위주였기 때문에 사운드카드에 대해서는 사운드블라스터에 대해서 주로 이야기하게 된다.
MIDI 음원 재생
지금은 게임에서 배경음악 재생은 일반 디지털 음원을 사용하지만 지금과 같은 데이타 저장 능력이 없던 과거의 게임기 시스템에서는 MIDI 시스템을 이용하여 배경음악을 구현했다.
사운드카드에 음원 칩이 내장되어 있고 게임에서는 사운드카드에 MIDI 신호를 전달하면 사운드카드는 음원 칩을 통해 MIDI 음악을 재생했다.
초창기 사운드카드는 FM 음원 칩을 많이 사용했다.1) 나중에는 사운드폰트2)와 같은 웨이브테이블 기술로 유사 GM 음원을 사용하였다.
윈도우 98부터는 게임용 그래픽/사운드 API인 directX에 Roland사에서 라이선스를 얻은 Microsoft GS Wavetable Synthesizer가 탑재되어 사운드카드에 음원 칩이 없어도 GM 음원을 재생할 수 있었다. 이 때부터 사운드카드들이 자체적인 음원 칩을 내장하지 않게 되었다.
또한, 저장장치가 발전하고 게임도 발전함에 따라 지금은 MIDI를 통한 배경음악 대신 실제 PCM 음원으로 재생하고 있기 때문에 현재의 사운드카드들은 대부분 MIDI 음원 칩을 내장하지 않게 되었다.
MIDI 인터페이스
음원 칩이 내장되었던 사운드카드라도 외장 MIDI 모듈을 따로 사용하면 더 좋은 MIDI 사운드를 재생할 수 있기 때문에 상급 사운드카드들은 간단한 MIDI 인터페이스를 내장하기도 하였다. 사운드 블라스터의 경우 MPU-401 호환 MIDI 인터페이스가 내장되어 있었다. 여기에 Roland의 사운드캔버스와 같은 외장 MIDI 모듈을 연결하면 내장된 음원 칩보다 훨씬 리얼한 GM MIDI 사운드를 들을 수 있었다.
간단한 음성 재생
과거에는 사운드카드의 역할이 게임의 배경음악을 재생하는 것이 주 임무였기 때문에 오디오 입출력 기능은 크게 중요하지 않았다.
Adlib 이나 CMS GameBlaster와 같은 FM 음원 칩만 내장된 사운드카드가 사용되던 시절에는 Covox speech thing과 같은 오디오 효과음 재생 전용 장치를 따로 사용했다.
그 이후의 사운드카드는 간단한 음성 효과음이나 총, 폭탄 소리 등을 재생하기 위한 오디오 출력 기능을 내장하기 시작했다. 간단한 효과음 재생 용도였기 때문에 음질이 중요하지 않았다. 그래서, 주로 8비트나 12비트 DAC 정도로 내장되었다.
하지만, 게임 개발 분야가 발전하면서 MIDI 음원 재생보다는 점점 오디오 음원을 배경음악으로 사용하였고 효과음 재생도 점점 많아짐에 따라 사운드카드는 음원 칩을 버리고 오디오 입출력 기능을 강화하게 되었다.
음질이 좋아야 했기 때문에, 사운드카드에 16비트 DAC를 내장하기 시작하였고, 컴퓨터 내장 CD 리더기와 컴퓨터 내부에서 간단한 케이블로 디지털로 연결하는 기능을 통해 CD도 재생할 수 있게 되었다. 또한, MP3와 같은 디지털 미디어도 재생할 수 있게 되면서 컴퓨터를 미디어 재생기로 활용할 수 있게 되었다.
하지만 Intel AC'97과 Intel HD Audio가 등장하여 사운드카드가 없어도 메인보드와 CPU만으로 오디오 입출력이 가능해짐에 따라 사운드카드의 의미가 많이 사라지고 있다.
CD 재생 인터페이스
컴퓨터의 CD-ROM은 내부에 디지털로 사운드카드와 연결하는 커넥터를 가지고 있었다. 이 커넥터를 사운드카드에 연결하면 CD-ROM 으로 음악 CD 를 재생하여 사운드카드의 오디오 출력으로 출력할 수 있었는데, 1990년대의 많은 게임들이 기존의 MIDI 음원으로 배경음악을 재생하는 대신, 이런식으로 배경음악을 재생하기도 했다.3)
후에 컴퓨터의 CD-ROM이 메인보드에 IDE, SATA 등으로 직결하는 방식으로 바뀜에 따라, 사운드카드의 이러한 기능 및 커넥터는 점차 필요 없어지게 되었다.
입체음향, 공간음향
게임이 발전함에 따라 게임내의 오브젝트의 위치에 따라서 효과음도 위치에 맞게 재생되는 기능을 넣기 시작했다.
5.1, 7.1 등의 서라운드 출력을 지원하는 사운드카드에서 오브젝트의 효과음이 사물의 위치에 따라 서라운드 스피커를 통해 재생되었다.
윈도우 운영체제의 경우 이러한 기능은 보통 directX의 directSound3D를 통해 구현되었는데, directSound3D는 외부의 DSP칩을 통해 이 기능을 하드웨어 가속함으로써 CPU의 부담을 줄일 수 있게 하였다. 따라서, 사운드카드들도 directX와 호환되는 DSP 칩과 기능을 구현하여 사운드카드를 사용하면 CPU의 부담을 줄일 수있었다.
사운드블라스터의 경우 EAX라는 자체 입체음향 가속 기능을 내장했는데, directSound3D와 호환되었다. directSound3D를 지원하는 게임의 오브젝트 효과음을 EAX로 더 강화하여 재생했다.
오브젝트의 위치에 따라 서라운드 스피커 레이아웃에서 공간음향을 구현하는 기술은 대중화되지 못했다. 대다수의 PC 게이머들은 스테레오 PC 스피커를 사용했고 5.1이나 7.1 서라운드를 구성해서 사용하는 사람들은 많지 않았다.
directX 10 부터 하드웨어 가속 기능은 제거되었고, 더 이상 사운드카드를 통한 공간음향 하드웨어 가속은 불가능해졌다. 컴퓨터의 CPU가 발전함에 따라 하드웨어 가속없이 그냥 CPU에서 처리해도 무리가 없었기 때문이다.