什么是电脑声卡

电脑教程026

什么是电脑声卡,第1张

声卡 (Sound Card)也叫音频卡(港台称之为声效卡),是计算机多媒体系统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)发出合成乐器的声音

声卡(Sound Card)也叫音频卡: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。 声卡是计算机进行声音处理的适配器。它有三个基本功能:一是音乐合成发音功能;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,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。 工作原理 [编辑本段] 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。 声卡类型 [编辑本段] 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Extigy、Digital Music两款,以及MAYA EX、MAYA 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AC'97和HD 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。 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ALC650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CPU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 Audio是High 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 [编辑本段] 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资源占用旅已经大大降低,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。 板载声卡的劣势却正是独立声卡的优势,而独立声卡的劣势又正是板载声卡的优势。独立声卡从几十元到几千元有着各种不同的档次,从性能上讲集成声卡完全不输给中低端的独立声卡,在性价比上集成声卡又占尽优势。在中低端市场,在追求性价的用户中,集成声卡是不错的选择。

声卡(也叫音频卡)是MPC的必要部件,它是计算机进行声音处理的适配器。声卡有三个基本功能:

一是音乐合成发音功能;

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。

音乐合成有两种方法。

一种是调频(FM)合成法,FM合成方式是将多个频率的简单声音合成复合音来模拟各种乐器的声音。FM合成方式是早期使用的方法,用这种方法产生的声音音色少、音质差。

另一种是波形表(Wavetable)合成法。这种方法是先把各种真正乐器的声音录下来,再进行数字化处理形成波形数据,然后将各种波形数据存储在只读存储器中。发音时通过查表找到所选乐器的波形数据,再经过调制、滤波、再合成等处理形成立体声送去发音。存储声音样本的ROM容量的大小对波表合成效果影响很大。

混音器的作用是将来自音乐合成器、CD-ROM、话筒输入(MIC)等不同来源的声音组合在一起再输出,混音器是每种声音卡都有的。数字声音效果处理器是对数字化的声音信号进行处理以获得所需要的音响效果(混响、延时、合唱等),数字声音效果处理器是高档声卡具备的功能。

模拟声音输入输出功能

主要是A/D、D/A转换。一般声音信号是模拟信号,计算机不能对模拟信号进行处理。声音信号输入后要将模拟信号转换成数字信号再由计算机进行处理。由于扬声器只能接受模拟信号,所以声卡输出前要把数字信号转换成模拟信号。

常用于表示声卡性能的两个参数是采样率和模拟量转换成数字量之后的数据位数(简称量化位数)。采样率决定了频率响应范围,对声音进行采样的三种标准以及采样频率分别为:语音效果(11

kHz)、音乐效果(22

kHz)、高保真效果(44.1

kHz),目前声卡的最高采样率为44.1KHz。对声波每次采样后存储、记录声音振幅所用的位数称为采样位数,16位声卡的采样位数就是16。量化位数决定了音乐的动态范围,量化位数有8位和16位两种。8位声卡的声音从最低音到最高音只有256个级别,16位声卡有65536个高低音级别。

声卡处理的声音信息在计算机中以文件的形式存储。Windows使用的标准数字音频文件称为波形文件,扩展名为WAV;扩展名为VOL的声音文件主要用于DOS程序;扩展名为MID的文件用于存储MIDI类声音信息;它比WAV文件更节省空间。声音文件的存储量等于采样频率×采样位数×声道数。

声卡使用的总线有ISA总线和PCI总线。

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。

参考资料:

http://www.toobu.cn/bbs/viewthread.php?tid=11506&extra=page%3D1