計算機(jī)組裝與維護(hù)10聲卡與音箱課件

聲卡與音箱聲卡:要求掌握聲卡的分類、聲卡的結(jié)構(gòu)、AC‘97標(biāo)準(zhǔn)、聲卡的主要參數(shù)、了解常見音效處理芯片。音箱:掌握音箱的分類、多媒體音箱的結(jié)構(gòu)、音箱的主要性能參數(shù)。熟練掌握獨(dú)立聲卡的安裝、聲卡驅(qū)動程序的安裝、音箱與聲卡的連接。聲卡和音箱10.1聲卡10.1.1聲卡的分類按聲卡的放置方式分：獨(dú)立聲卡和集成聲卡；按接口分：ISA、PCI、USB聲卡；按取樣頻率的位數(shù)：8位、準(zhǔn)16位、真16位；按功能分：單聲道、準(zhǔn)立體聲、真立體聲、5.1聲道卡…..。1．?dāng)?shù)字信號處理器DSP聲卡的數(shù)字信號處理器(DigitalSignalProcessor，簡稱DSP)也稱聲卡主處理芯片，是聲卡的核心部件。DSP的功能主要是對數(shù)字化的聲音信號進(jìn)行各種處理，如聲波取樣和回放控制，處理MIDI指令等，有些聲卡的DSP還具有混響、合聲、音場調(diào)整等功能。DSP基本上決定了聲卡的性能和檔次，通常也按照此芯片的型號來稱呼該聲卡。有些集成聲卡將DSP的工作交給CPU來做。

2．模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片Codec

Codec芯片用于模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換。Codec芯片是模擬電路和數(shù)字電路的連接部件，Codec負(fù)責(zé)將DSP輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號以輸出到功率放大器和音箱，也負(fù)責(zé)將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到DSP。Codec芯片和DSP的能力直接決定了聲卡處理聲音信號的質(zhì)量。

3.功率放大器功率放大器的主要作用是將Codec輸出的音頻模擬信號放大并輸出，同時也擔(dān)負(fù)著對輸出信號的高低音處理的任務(wù)。一般聲卡功率為2×2W，由SpeakerOut孔輸出給耳機(jī)。4.總線接口獨(dú)立聲卡一般采用PCI接口。6.內(nèi)部連接端口①CDSPDIF（數(shù)字CD音頻輸入連接器）：屏蔽線連接光驅(qū)，播放CD，比從LineIn導(dǎo)入信號可減少電磁干擾；②輔助音頻輸入口（AUXIn）：機(jī)箱內(nèi)其他音卡、影卡的信號連接；③模擬CD音頻輸入口（CDIn）：四針的CD連接。10.1.3聲卡的基本工作原理聲卡回放聲音的工作過程是：通過PCI總線或者聲卡的其他數(shù)字輸入接口將數(shù)字化的聲音信號傳送給聲卡，聲卡的I／0控制芯片配合DSP接收數(shù)字信號，對其進(jìn)行處理，然后傳送給Codec芯片，Codec芯片將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后輸出到功率放大器或直接輸出到音箱。聲卡錄制聲音的工作過程是：聲音通過Micin或Linein接口將模擬信號輸入到Codec芯片，Codec芯片將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后傳送到DSP，DSP對信號進(jìn)行處理，經(jīng)I／0控制芯片和總線輸出到計算機(jī)，并以文件形式保存。10.1.4音頻標(biāo)準(zhǔn)AC‘97標(biāo)準(zhǔn)

要求把模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換部分從聲卡主處理芯片DSP中獨(dú)立出來，形成一塊Codec芯片，使得模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換盡可能脫離數(shù)字處理部分，這樣就可以避免大部分信號的模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換時所產(chǎn)生的雜波，從而得到更好的音效品質(zhì)。符合AC'97標(biāo)準(zhǔn)的Codec封裝建議的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為7×7mm2，48腳QFP封裝，各廠商Codec芯片的引腳互相兼容。3兩種標(biāo)準(zhǔn)的比較總線方式最根本技術(shù)革新是總線方式的改變。AC-Link總線總帶寬僅為11.5MB/s，HDAudio的單通道輸入帶寬達(dá)到24MB/s，輸出通道帶寬達(dá)到48MB/s。驅(qū)動程序AC’97的驅(qū)動程序一般是由CODEC芯片廠商提供，HDAudio把驅(qū)動分為兩層：統(tǒng)一集成在操作系統(tǒng)中的總線驅(qū)動（BusDriver）和CODEC芯片廠商提供的功能驅(qū)動（FunctionDrivers），通用性較強(qiáng)。設(shè)備感知

AC’97聲卡的幾個插孔是標(biāo)注顏色和字符來說明每個插孔的作用，HDAudio聲卡支持所有輸入輸出接口自動感應(yīng)設(shè)備接入，不僅能自行判斷哪個端口有設(shè)備插入，還能為接口定義功能。自動設(shè)備感知和設(shè)備類型選擇摸擬后面板上插入設(shè)備的孔閃爍，在設(shè)備類型中選擇相應(yīng)的設(shè)備，OK后即可使用。10.1.5板載聲卡1.軟聲卡：通過軟件模擬聲卡上的DSP功能，配合Codec芯片的聲卡。

板載軟聲卡都是符合AC‘97規(guī)范的，因?yàn)檐浡暱ㄓ肅PU執(zhí)行軟件模擬DSP芯片的功能，沒有了DSP芯片，也不會對Codec芯片構(gòu)成干擾。對于軟聲卡，其主板南橋芯片中加入了聲卡控制功能，通過軟件模擬完成一般聲卡上DSP的功能，音頻的輸入／輸出(模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換)由一塊符合AC'97標(biāo)準(zhǔn)的Codec芯片完成。所以這類主板看不到較大的聲卡DSP芯片，只有一塊小小的Codec芯片。與硬聲卡相比，由于采用軟件模擬，CPU占用率比硬聲卡高，如果CPU速度達(dá)不到要求或者驅(qū)動程序有問題，很容易會產(chǎn)生爆音，影響音質(zhì)。2．硬聲卡為解決軟聲卡的缺點(diǎn)，有的主板采用了板載硬聲卡的方式。正規(guī)的硬聲卡符合AC‘97標(biāo)準(zhǔn)，有一塊較大的主流聲卡DSP芯片，還有一塊較小的Codec芯片。為降低成本，也有主板上的板載硬聲卡往往不采用AC'97標(biāo)準(zhǔn)，只焊接一塊具有DSP和Codec功能的聲卡處理芯片(如CMl8738等4聲道聲卡芯片)，沒有安裝獨(dú)立的Codec芯片。但用戶更樂意接受這種硬聲卡，而不去關(guān)心其是否符合AC'97標(biāo)準(zhǔn)和帶有Codec芯片。一般在板載硬聲卡的主板上，只有一塊聲卡處理芯片，焊接Codec芯片的位置是空著的。硬聲卡：具有DSP芯片和獨(dú)立Codec芯片的聲卡(符合AC’97），

或DSP和Codec集成一起（不符合AC’97）的聲卡。在如圖所示的板載硬聲卡主板上，只有一塊聲卡處理芯片(內(nèi)部帶有CODEC），焊接Codec芯片的位置是空著的。板載硬聲卡處理芯片10.1.6聲卡的主要參數(shù)采樣頻率、采樣位數(shù)采樣：對時間上連續(xù)的模擬量等間隔的取足夠多的點(diǎn)稱采樣。采樣頻率：時間方向上的采樣精度，每秒對音頻信號的采樣次數(shù)。人耳聽力范圍20—20KHz,目前大多聲卡采樣頻率已超過44KHz。采樣位數(shù)：信號幅度方向上的采樣精度稱采樣位數(shù)。例：用16位=65536來表達(dá)采樣點(diǎn)的音頻信號幅度即16位卡。5.輸出信噪比（S/N）：輸出信號電壓與噪聲電壓的比值。一般80dB，獨(dú)立聲卡可達(dá)195dB。6.雙工：同時雙向的傳送音頻數(shù)據(jù)。

7.主要的3D音頻API接口：DirectSound3D(微軟)、A3D、EAX(創(chuàng)新)8.AC-3：杜比實(shí)驗(yàn)室提出的環(huán)繞聲標(biāo)準(zhǔn)，6聲軌。9.HRTF：一種實(shí)現(xiàn)3D音效定位的算法。

10.聲道數(shù)目：單聲道、立體聲（包括2.1）、4聲道、6聲道(5.1)、7.1聲道等。10.1.7聲卡主處理芯片1.CMI8738驊訊公司設(shè)計生產(chǎn)，支持16位48KHz音頻，4聲道，提供光纖輸入/輸出功能，價格低。CMI8738/PCI-6CH-MX芯片的外觀，如圖10-6所示。圖10-3CMI8738/PCI-6CH-MX由CMI8738芯片制作的聲卡3．創(chuàng)新系列(1)CT-2518CT-2518芯片主要面向低端市場，低端產(chǎn)品支持雙聲道，具有8點(diǎn)插值運(yùn)算功能，是一款32位音頻處理器，具有128復(fù)音的波表合成功能，支持DLS音色庫和最高8MB的波表容量，支持EAX環(huán)境音效擴(kuò)展。其缺點(diǎn)是只提供立體聲輸出，無法支持如今流行的多聲道技術(shù)。(2)CT-5880

CT-5880是從CT-2518發(fā)展出來的一個版本，它支持4聲道，并增加了對數(shù)字音頻的支持。在3D音效方面，CT-5880可以硬件加速DS3D、軟件模擬A3D1．0版和EAX，但在雙聲道模式下效果不太明顯。一些大的主板廠商的板載聲卡也有采用此芯片。不過，不支持6聲道輸出是其一個弱點(diǎn)，CT-5880芯片的外觀，如圖10-5所示。主板集成聲卡的CODEC芯片HDaudioCodecALC883高性能DAC提供95dB信噪比，ADC提供85dB信噪比10通道DAC支持16/20/24-bitPCM格式音頻，兩個立體聲ADC支持16/20/24-bitPCM格式音頻所有的DAC支持44.1k/48k/96k/192kHz采樣率所有的ADC支持44.1k/48k/96kHz采樣率提供了–80dB~+42dB超寬音量控制在管腳上兼容ALC880和ALC882它使用48pinLQFP綠色封裝。10.1.8聲卡的選購選購聲卡與選購其他配件一樣，要根據(jù)需要來選擇，也就是用聲卡來干什么。如果是普通的應(yīng)用，如語音QQ、看VCD，選用板載聲卡就可以了。如果對音響有較高的要求，就要選擇一塊高、中檔的產(chǎn)品。現(xiàn)在流行的聲卡都是PCI接口，PCI接口賦予了聲卡許多新的特性，如多音流同時傳送、增強(qiáng)的DirectSound、DirectSound3D、A3D的支持等。聲音芯片的檔次就決定了聲卡的檔次，所以在選購聲卡時要選擇主流芯片。高檔聲卡產(chǎn)品主要由Creative(創(chuàng)新)、Aureal(傲銳)和Diamond(帝盟)生產(chǎn)。增強(qiáng)揚(yáng)聲器的音響效果和方向性。10.2.1音箱的分類1、按箱體材質(zhì)分:木質(zhì)音箱、塑料音箱；2、按功率放大器位置分：有源（常用）、無源。10.2音箱圖10—7所示，分別是2.0聲道音箱(2個箱體)、2.1聲道音箱(3個箱體)、5.1聲道音箱(6個箱體)和7.1聲道音箱(8個箱體)

3、按聲道數(shù)量分:10.2.2多媒體音箱的結(jié)構(gòu)

1.箱體：表現(xiàn)聲音和音樂，容納揚(yáng)聲器和放大電路，有密封式和倒相式（導(dǎo)向式）；密封式：除了揚(yáng)聲器口外其余部分全部密封，這樣揚(yáng)聲器紙盆前后被分隔成兩個互不通氣的空間，可以消除聲短路及相互間的干擾現(xiàn)象，但揚(yáng)聲器反面的聲音不能放出來。倒相式：音箱面板上開有倒相孔，箱內(nèi)的聲音倒相后輻射到外面來，使聲音加強(qiáng)是目前多媒體音箱中最常用的箱體設(shè)計，它比密閉箱有更高的功率承受能力和更低的失真，且靈敏度高。

2.揚(yáng)聲器單元：聲音回放，高音2-3.5in、中音4-6in和低音6.5in揚(yáng)聲器；

3.電源部分：交流電轉(zhuǎn)換為放大器用的低壓直流(一般20-30w)；4.信號放大器：將微弱音頻信號放大以驅(qū)動揚(yáng)聲器,實(shí)現(xiàn)高、低音調(diào)調(diào)節(jié)，音量調(diào)節(jié)。圖10-8揚(yáng)聲器10.2.3音箱的主要性能參數(shù)1.功率：決定音箱所能發(fā)出的最大聲強(qiáng)；分為額定功率：在一定頻率和波形的持續(xù)驅(qū)動下，揚(yáng)聲器不失真、不發(fā)生任何損壞的最大電功率。一般2*30W最大功率：揚(yáng)聲器瞬間所能承受的最大功率，一般是額定功率的2~3倍。2.頻率范圍與頻率響應(yīng)頻率范圍：音響系統(tǒng)的最低有效回放頻率與最高有效回放頻率之間的范圍。如60Hz-18kHz±3dB頻率響應(yīng)：聲壓和相位隨頻率的變化而變化的關(guān)系。

3.失真度：揚(yáng)聲器的振動和輸入音頻信號的波動不完全一致，直接影響音質(zhì)音色的還原程度；4.音箱的靈敏度：反映了音箱推動的難易，靈敏度越高所需要的輸入功率越小。5.阻抗：揚(yáng)聲器輸入信號的電壓與電流比值;常用8歐姆6.信噪比：音箱回放的正常聲音信號與噪聲信號之比；>80dB

7.箱體的材質(zhì)：木質(zhì)、塑料，木質(zhì)音箱好于塑料音箱；8.音效技術(shù)：通過電路對聲音信號進(jìn)行附加處理；9.聲道：音箱所支持的聲道數(shù)是衡量音箱檔次的重要指標(biāo)。10.2.4音箱的選擇1、聲道數(shù)、箱體尺寸應(yīng)根據(jù)房間情況來配置；2、重量、箱體厚度要大一點(diǎn)；3、喇叭單元要高低音兼顧；4、功率較大、信噪比較高；10.3實(shí)驗(yàn)10.3.1實(shí)驗(yàn)1——獨(dú)立聲卡的安裝微機(jī)中所有卡（顯示卡、聲卡、網(wǎng)卡）的安裝方法都一樣