声卡

声卡 (Sound Card)也叫音频卡(港台称之为声效卡):声卡是多媒体技术中最基本的组成部分,是实现声波数字信号相互转换的一种硬件。声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换,输出到耳机扬声器扩音机录音机等声响设备,或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。
基本功能
  声卡是计算机进行声音处理适配器。它有三个基本功能:一是音乐合
普通PCI声卡
成发音功能;二是混音器(Mixer)功能和数字声音效果处理器(DSP)功能;三是模拟声音信号的输入和输出功能。声卡处理的声音信息在计算机中以文件的形式存储。声卡工作应有相应的软件支持,包括驱动程序、混频程序(mixer)和CD播放程序等。
  多媒体电脑中用来处理声音的接口卡。声卡可以把来自话筒、收录音机、激光唱机等设备的语音、音乐等声音变成数字信号交给电脑处理羊毛粉,并以文件形式存盘,还可以把数字信号还原成为真实的声音输出。声卡尾部的接口从机箱后侧伸出,上面有连接麦克风、音箱、游戏杆和MIDI设备的接口。
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工作原理
  麦克风和喇叭所用的都是模拟信号,而电脑所能处理的都是数字信号,两者不能混用,声卡的作用就是实现两者的转换。从结构上分,声卡可分为模数转换电路和数模转换电路两部分,模数转换电路负责将麦克风等声音输入设备采到的模拟声音信号转换为电脑能处理
的数字信号;而数模转换电路负责将电脑使用的数字声音信号转换为喇叭等设备能使用的模拟信号。
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基本结构
  声卡由各种电子器件和连接器组成。电子器件用来完成各种特定的功能。连接器一般有插座和园形插孔两种,用来连接输入输出信号。如图9-1所示。
  1.声音控制芯片
  声音控制芯片是把从输入设备中获取声音模拟信号,通过模数转换器,将声波信号转换成一串数字信号,采样存储到电脑中。重放时,这些数字信号送到一个数模转换器还原为模拟波形,放大后送到扬声器发声。
  2数字信号处理器(DSP)
  DSP芯片通过编程实现各种功能。它可以处理有关声音的命令、执行压缩和解压缩程序
、增加特殊声效和传真MODEM等。大大减轻了CPU的负担,加速了多媒体软件的执行。但是,低档声卡一般没有安装DSP,高档声卡才配有DSP芯片。
  3FM合成芯片
  低档声卡一般采用FM合成声音,以降低成本。FM合成芯片的作用就是用来产生合成声音。
  4.波形合成表(ROM)
  在波表ROM中存放有实际乐音的声音样本,供播放MIDI使用。一般的中高档声卡都采用波表方式,可以获得十分逼真的使用效果。
  5.波表合成器芯片
  该芯片的功能是按照MIDI命令,读取波表ROM中的样本声音合成并转换成实际的乐音。低档声卡没有这个芯片。
  6跳线
  跳线是用来设置声卡的硬件设备,包括CD-ROMIO地址、声卡的IO地址的设置。声卡上游戏端口的设置(开或关)、声卡的IRQ(中断请求号)DMA通道的设置,不能与系统上其他设备的设置相冲突,否则,声卡无法工作甚至使整个计算机死机。
  1I肛门塞O卫生裤头口地址
  PC机所连接的外设都拥有一个输入/输出地址,即IO地址。每个设备必须使用唯一的IO地址,声卡在出厂时通常设有缺省的IO地址,其地址范围为220H260H
  2IRQ(中断请求)
  每个外部设备都有唯一的一个中断号。声卡Sound Blaster缺省IRQ号为7,而Sound Blaster PRO的缺省IRQ号为5
  3DMA通道
  声卡录制或播放数字音频时,将使用DMA通道,在其本身与RAM之间传送音频数据,而无需CPU干预,以提高数据传输率和CPU的利用率。16位声卡有两个DMA通道,一个用于8位音频数据传输,另一个则用于16位音频数据传输。油烟机油杯
  4)游戏杆端口
  声卡上有一个游戏杆连接器。若一个游戏杆已经连在机器上,则应使声卡上的游戏杆跳接器处于未选用状态。否则,2个游戏杆互相冲突。
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主要类型
  声卡发展至今,主要分为板卡式、集成式和外置式三种接口类型,以适用不同用户的需求,三种类型的产品各有优缺点。
  板卡式:卡式产品是现今市场上的中坚力量,产品涵盖低、中、高各档次,售价从几十元至上千元不等。早期的板卡式产品多为ISA接口,由于此接口总线带宽较低、功能单一、占用系统资源过多,目前已被淘汰;PCI则取代了ISA接口成为目前的主流,它们拥有更好的性能及兼容性,支持即插即用,安装使用都很方便。
  集成式:声卡只会影响到电脑的音质,对PC用户较敏感的系统性能并没有什么关系。因
此,大多用户对声卡的要求都满足于能用就行,更愿将资金投入到能增强系统性能的部分。虽然板卡式产品的兼容性、易用性及性能都能满足市场需求,但为了追求更为廉价与简便,集成式声卡出现了。
  此类产品集成在主板上,具有不占用PCI接口、成本更为低廉、兼容性更好等优势,能够满足普通用户的绝大多数音频需求,自然就受到市场青睐。而且集成声卡的技术也在不断进步,PCI声卡具有的多声道、低CPU占有率等优势也相继出现在集成声卡上,它也由此占据了主导地位,占据了声卡市场的大半壁江山。
  外置式声卡:是创新公司独家推出的一个新兴事物,它通过USB接口与PC连接,具有使用方便、便于移动等优势。但这类产品主要应用于特殊环境,如连接笔记本实现更好的音质等。目前市场上的外置声卡并不多,常见的有创新的ExtigyDigital Music两款,以及MAYA EXMAYA 5.1 USB等。
  三种类型的声卡中,集成式产品价格低廉,技术日趋成熟,占据了较大的市场份额。随着技术进步,这类产品在中低端市场还拥有非常大的前景;PCI声卡将继续成为中高端声卡领域的中坚力量,毕竟独立板卡在设计布线等方面具有优势,更适于音质的发挥;而外置
式声卡的优势与成本对于家用PC来说并不明显,仍是一个填补空缺的边缘产品。
  集成声卡
  集成声卡是指芯片组支持整合的声卡类型,比较常见的是柴草气化炉AC'97HD Audio,使用集成声卡的芯片组的主板就可以在比较低的成本上实现声卡的完整功能。
集成声卡
  声卡是一台多媒体电脑的主要设备之一,现在的声卡一般有板载声卡和独立声卡之分。在早期的电脑上并没有板载声卡,电脑要发声必须通过独立声卡来实现。随着主板整合程度的提高以及CPU性能的日益强大,同时主板厂商降低用户采购成本的考虑,板载声卡出现
在越来越多的主板中,目前板载声卡几乎成为主板的标准配置了,没有板载声卡的主板反而比较少了。
  板载ALC声卡芯片
  板载声卡一般有软声卡和硬声卡之分。这里的软硬之分,指的是板载声卡是否具有声卡主处理芯片之分,一般软声卡没有主处理芯片,只有一个解码芯片,通过CPUwsrd的运算来代替声卡主处理芯片的作用。而板载硬声卡带有主处理芯片,很多音效处理工作就不再需要CPU参与了。
  AC'97
  AC'97的全称是Audio CODEC'97,这是一个由英特尔、雅玛哈等多家厂商联合研发并制定的一个音频电路系统标准。它并不是一个实实在在的声卡种类,只是一个标准。目前最新的版本已经达到了2.3。现在市场上能看到的声卡大部分的CODEC都是符合AC'97标准。厂商也习惯用符合CODEC的标准来衡量声卡,因此很多的主板产品,不管采用的何种声卡芯片或声卡类型,都称为AC'97声卡。
  HD Audio
  HD AudioHigh Definition Audio(高保真音频)的缩写,原称Azalia,是Intel与杜比(Dolby)公司合力推出的新一代音频规范。目前主要是Intel 915/925系列芯片组的ICH6系列南桥芯片所采用。
  HD Audio的制定是为了取代目前流行的AC’97音频规范,与AC’97有许多共通之处,某种程度上可以说是AC’97的增强版,但并不能向下兼容AC’97标准。它在AC’97的基础上
集成HD Audio声效声卡
提供了全新的连接总线,支持更高品质的音频以及更多的功能。与AC’97音频解决方案相类似,HD Audio同样是一种软硬混合的音频规范,集成在ICH6芯片中(除去Codec部分)
与现行的AC’97相比,HD Audio具有数据传输带宽大、音频回放精度高、支持多声道阵列麦克风音频输入、CPU的占用率更低和底层驱动程序可以通用等特点。
  特别有意思的是HD Audio有一个非常人性化的设计,HD Audio支持设备感知和接口定义功能,即所有输入输出接口可以自动感应设备接入并给出提示,而且每个接口的功能可以随意设定。该功能不仅能自行判断哪个端口有设备插入,还能为接口定义功能。例如用户将MIC插入音频输出接口,HD Audio便能探测到该接口有设备连接,并且能自动侦测设备类型,将该接口定义为MIC输入接口,改变原接口属性。由此看来,用户连接音箱、耳机和MIC就像连接USB设备一样简单,在控制面板上点几下鼠标即可完成接口的切换,即便是复杂的多声道音箱,菜鸟级用户也能做到即插即用
  板载声卡 因为板载软声卡没有声卡主处理芯片,在处理音频数据的时候会占用部分CPU资源,在CPU主频不太高的情况下会略微影响到系统性能。目前CPU主频早已用GHz来进行计算,而音频数据处理量却增加的并不多,相对于以前的CPU而言,CPU资源占用率已经大大降低,对系统性能的影响也微乎其微了,几乎可以忽略。
  音质问题也是板载软声卡的一大弊病,比较突出的就是信噪比较低,其实这个问题并不
是因为板载软声卡对音频处理有缺陷造成的,主要是因为主板制造厂商设计板载声卡时的布线不合理,以及用料做工等方面,过于节约成本造成的。
  而对于板载的硬声卡,则基本不存在以上两个问题,其性能基本能接近并达到一般独立声卡,完全可以满足普通家庭用户的需要。
  集成声卡最大的优势就是性价比,而且随着声卡驱动程序的不断完善,主板厂商的设计能力的提高,以及板载声卡芯片性能的提高和价格的下降,板载声卡越来越得到用户的认可。

本文发布于:2024-09-22 01:43:38,感谢您对本站的认可!

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标签:声卡   声音   音频   处理
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