Carte son

Mockingboard (1981).

La première carte sortie pour Apple II fut l’Apple Music Synthetizer de la société ALF, dès 1978. Cette carte produisait des sons sur trois voies à base de synthèse additive, mais elle utilisait des signaux carrés au lieu des signaux sinusoïdaux usuels. Deux ou trois cartes pouvaient être utilisées simultanément pour produire six ou neuf voies. ALF introduisit plus tard l’Apple Music II, un modèle plus évolué capable de produire directement neuf voies. Mais la carte la plus répandue et qui bénéficiait du meilleurs support des logiciels était la Mockingboard, de Sweet Micro System. Sortie en 1983, elle était basée deux AY-3-8910 offrant chacun trois voies. La carte pouvait en sus être équipée d’un chip optionnel offrant de la synthèse vocale. Une deuxième carte pouvait être ajoutée, offrant un total de douze voies à l’Apple II.

Ces cartes furent principalement commercialisées aux États-Unis et étaient peu répandues en France.

Si le PCjr et le Tandy 1000 offraient de base des capacités sonores respectables pour l’époque, ce n’était pas le cas de l’immense majorité des PC qui n’étaient équipés que d’un haut-parleur interne.

Plusieurs cartes sortirent au cours des années 1980. Certaines comme la Covox Speech Thing fournissaient une synthèse vocale ; tandis que d’autres telles que la IBM Music Feature Card, la Creative Music System et la Adlib Personnal Music System se consacraient à la production musicale.

Adlib (1987).

Le support de ces cartes par les jeux vidéo restait limité jusqu’à ce que l’éditeur Sierra montre la voie à l’été 1988 en s’engageant à supporter les cartes son d’IBM, Adlib, ainsi que la MT32 de Roland en sus des Tandy et PCjr déjà supportés par leurs jeux[1]. Et un an plus tard, de nombreux éditeurs de jeux PC supportaient au moins une carte son[2].

Les jeux devant comporter du code spécifique pour chaque carte son[3], il était onéreux pour les éditeurs de les supporter toutes. Ainsi seules quelques cartes sortirent du lot et purent bénéficier d’une compatibilité durable avec la plupart des jeux. La carte Adlib était la plus populaire. Basée sur un Yamaha YM3812, elle offrait neuf voies monophoniques entièrement programmables en synthèse FM. La Roland MT32, de qualité nettement meilleure, était un expandeur MIDI externe. Les sonorités produites à base d’échantillons sonores et de synthèse soustractive sont restées inégalées pendant de nombreuses années.

Sound Blaster Pro (1991).

La Sound Blaster est introduite par Creative Labs en 1989. Compatible Adlib, elle permet également de jouer des sons numérisés en 8 bits 23 kHz, permettant d'ajouter ou de jouer des bruitages beaucoup plus réalistes que ce qui était possible avec la synthèse FM. De plus, elle propose un port joystick pouvant également faire office de prise MIDI et permet la numérisation, via une entrée analogique, sur 8 bits à 12 kHz. Elle s’imposera rapidement comme nouveau standard aux dépens de d’Adlib : elle sera supportée par la plupart des jeux et de nombreuses cartes ultérieures proposeront une « compatibilité Sound Blaster ». Creative Labs, devenu leader du marché, fera évoluer progressivement sa gamme Sound Blaster. La Sound Blaster Pro (1991) double le nombre de voies FM, apporte la stéréo et la fréquence d'échantillonnage des sons numériques monte jusqu'à 44,1 kHz. La Sound Blaster 16 (1992) permet de jouer ou d’échantillonner sur 16 bits à 44,1 kHz, atteignant la « qualité CD ». La Sound Blaster AWE32 (1994) ajoutera un EMU8000 permettant une synthèse musicale à base d’échantillons, technique parfois dénommée « synthèse wavetable » (table d’échantillons).

Les deux cartes Adlib et Sound Blaster sortent officiellement en France presque simultanément, à l'été 1990.

Gravis Ultrasound (1992).

Une carte son remarquable est la Gravis UltraSound. Sortie en 1992, elle apportait déjà 32 voies en « wavetable » et fut très populaire dans le milieu de la scène démo, bien qu’incompatible avec les Adlib et Sound Blaster.

Le déclin du marché des cartes son pour PC s’amorça à la fin des années 1990 lorsque les cartes mères commencèrent à proposer des capacités sonores honorables, telles que celles données par le codec audio AC97. La synthèse musicale est maintenant gérée de façon logicielle mais son usage s’est restreint avec l’envolée des capacités de stockage, permettant de jouer directement de la musique échantillonnée.

Pour comparaison, voici une liste non exhaustive des micro-ordinateurs des années 1980 et des capacités sonores qu’ils intégraient sur leur carte mère.

• Le Commodore C64 (1982) possède un MOS 6581, ou SID, très évolué pour l’époque et qui offre trois voies programmables. Les oscillateurs peuvent produire des signaux carrés, triangles, en dents de scie ou du bruit qui sont modulables en amplitude.
• L’Atari ST (1985) possède un YM2149 qui produit des sonorités sur trois voies. L’ordinateur est en outre équipé de prises MIDI permettant de piloter des appareils externes.
• L’Amiga (1985) est équipé d’un MOS 8364, prénommé « PAULA ». La musique est produite à partir d’échantillons 8 bits, d’une manière proche des « tables d'ondes », sur deux voies à gauche et deux voies à droite.

• Le processeur spécialisé : l'APU (c'est un DSP spécialisé dans le son), chargé de tous les traitements numériques du son (écho, réverbération, vibrato, chorus, tremolo, effets 3D, etc.).
• Le convertisseur numérique-analogique appelé « DAC » (digital to analog converter) permettant de convertir les données audio de l'ordinateur en signal analogique vers un système de restitution sonore (enceintes, amplificateur, etc.).
• Le convertisseur analogique-numérique appelé « ADC » (analog to digital converter) permettant de convertir le signal analogique des entrées en données audio numériques pouvant être traitées par l'ordinateur.
• Des amplificateurs opérationnels (OP-AMP) pour donner du volume en entrée et en sortie de la carte son.

Les connecteurs de la carte son sont codés par couleurs comme définis dans la charte des PC. Ils sont aussi associés à des symboles avec des flèches, ronds et vagues de son qui correspondent à la fonction associée au connecteur.

• Une sortie numérique SPDIF (Sony/Philips Digital Interface, noté également S/PDIF ou S-PDIF ou bien IEC 958 ou IEC 60958 depuis 1998). Il s'agit d'une sortie permettant d'envoyer les données sonores au format numérique à un amplificateur numérique au moyen d'un câble coaxial terminé par des connecteurs RCA.
• Une interface MIDI, généralement de couleur or (ocre) permettant de connecter des instruments de musique et pouvant faire office de port de jeu (en anglais : game port) pour le branchement d'une manette (joystick ou gamepad) possédant une prise D-sub 15.

• Connecteur CD-ROM / DVD-ROM, possédant un connecteur noir, permettant de connecter la carte son à la sortie audio analogique du CD-ROM à l'aide d'un câble CD audio.
• Entrée auxiliaire (Aux-In) possédant un connecteur blanc, permettant de connecter des sources audio internes telles qu'une carte tuner TV.
• Connecteur pour répondeur téléphonique (TAD, Telephone Answering Devices) possédant un connecteur vert.