聲卡基礎(chǔ)知識

聲卡基礎(chǔ)知識第1頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六什么是聲卡？聲卡（SoundCard）也稱音頻卡，是多媒體電腦的主要部件之一，它包含記錄和播放聲音所需的硬件。第2頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡的主要功能錄制話音(聲音)和音樂，能選擇以單聲道或雙聲道錄音，并且能控制采樣速率。數(shù)模轉(zhuǎn)換，用來把數(shù)字化的聲音信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換，用來把模擬聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。音樂數(shù)字接口(MIDI)，能使用MIDI樂器。聲音混合功能，允許控制聲源和音頻信號的大小。第3頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)第4頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)第5頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)1、電話自動應(yīng)答設(shè)備接口（TAD，TelephoneAnsweringDevice）它與MODEM卡上的相應(yīng)端口相連接，配合軟件可使電腦具備電話自動應(yīng)答功能。第6頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)2、模擬CD音頻輸入接口（CDIN）是一個3針或4針的小插座，作用是將來自光驅(qū)的模擬音頻信號接入聲卡，并直接由聲卡的輸出端放出。模擬音頻線在聲卡端的接頭一般有兩種排列方式，應(yīng)選用與該接口匹配的才能確保CD音頻的正常接入。第7頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)3、數(shù)字輸出接口該接口為黃色，用于輸出數(shù)字音頻信號。配合聲卡上的AC-3解碼功能，就可輸出數(shù)字音效，令觀賞DVD等影片時更加逼真。第8頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)4、線性輸入插孔(LINEIN)該接口為藍(lán)色，作用是將來自收音機(jī)、隨身聽、或電視機(jī)等任何外部音頻設(shè)備的聲音信號輸入電腦。可用于錄制電視節(jié)目伴音、將磁帶轉(zhuǎn)成MP3等。第9頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)5、話筒輸入插孔(MICIN)該接口為紅色，可接連適合電腦使用的話筒作為聲音輸入設(shè)備。用于錄音、娛樂及語音識別等。可用來打網(wǎng)絡(luò)電話、語音聊天和唱卡拉OK等。第10頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)6、線性輸出插孔(LINEOUT)該接口為綠色，它負(fù)責(zé)將聲卡處理好的聲音信號輸出到有源音箱、耳機(jī)或其他音頻放大設(shè)備（如功放）。這是第一個輸出孔，用于連接前端音箱，相當(dāng)于普通2.1聲卡的揚(yáng)聲器輸出插孔(SPEAKER)。第11頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)7、后置輸出插孔(SPDIFOUT)該接口為黑色，用于連接后端音箱。四聲道以上的聲卡都會有兩個線形輸出插孔，這是第二個線形輸出插孔。第12頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)8、游戲/MIDI插口用于連接游戲桿、手柄、方向盤等外接游戲控制器，也可連接外部MIDI樂器（如MIDI鍵盤、電子琴等），配以專用軟件可將電腦作為桌面音樂制作系統(tǒng)使用。第13頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)9、數(shù)字CD音頻輸入接口(CDSPDIF)作用是接收來自光驅(qū)的數(shù)字音頻信號，最大限度地減少聲音失真。光驅(qū)的DigitalOut接口與聲卡上的CDSPDIF輸入端連接，可以得到比模擬CD音頻要更純凈的音質(zhì)。第14頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)10、輔助音頻輸入口(AUXIN)負(fù)責(zé)把來自電視卡、DVD解壓卡、MPEG編/解碼卡等設(shè)備的聲音信號輸入聲卡。這樣就可使各種設(shè)備輸出的聲音信號都通過聲卡送至音箱，避免了反復(fù)插拔信號線。第15頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)11、聲音處理芯片是整塊聲卡的核心部分，相當(dāng)于聲卡的大腦。包括WAVE波形的采樣與合成、MIDI音樂的合成以及混音器、效果器的功能都在此芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。上面標(biāo)有商標(biāo)、型號、生產(chǎn)日期、編號、生產(chǎn)廠商等重要信息第16頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)12、擴(kuò)展功能插針通過數(shù)據(jù)線接出，主要用于擴(kuò)展卡上的輸入輸出接口，適合一些比較專業(yè)的設(shè)備。第17頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)13、功放芯片對聲音處理芯片處理的信號進(jìn)行放大，以推動喇叭發(fā)出聲音。14、總線接口常見的有ISA、PCI兩種。15、跳線第18頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡基本結(jié)構(gòu)聲卡的外接口圖例第19頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡的工作原理通過聲卡處理芯片處理數(shù)據(jù)，并與CPU交換數(shù)據(jù)，這樣可以減輕CPU工作壓力。另外，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過SPDIF輸入/輸出，模擬信號通過IN和OUT端口輸入/輸出，輸入/輸出的模擬信號通過ADR/DAR轉(zhuǎn)換。第20頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六基本術(shù)語1、采樣采樣位數(shù)：是指每個采樣點(diǎn)所代表的音頻信號的幅度值，用二進(jìn)制數(shù)表示，這里的二進(jìn)制的位數(shù)即為采樣位數(shù)。采樣頻率：是指錄音設(shè)備在一秒鐘內(nèi)對聲音信號的采樣次數(shù)。兩者的關(guān)系：一個在時間方向、一個在幅度方向代表采樣精度。第21頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六基本術(shù)語2、聲道數(shù)單聲道：聲音來自兩個音箱的中間。立體聲：聲音來自兩個獨(dú)立的聲道。準(zhǔn)立體聲：錄音時是單聲道、在回放時有時是立體聲有時是單聲道。四聲道環(huán)繞：有前左、前右、后左、后右；4.1：增加一個低音音箱。5.1聲道：在4.1的基礎(chǔ)上增加了一個中置單元負(fù)責(zé)傳送低于80Hz的聲音信號。第22頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六基本術(shù)語3、3D音頻API與HRTF的區(qū)別API：包含許多關(guān)于聲音定位與處理的指令與規(guī)范。有：DS3D、A3D、EAX等。HRTF：頭部相關(guān)轉(zhuǎn)換函數(shù)，是一種音效定位算法。區(qū)別：在擁有相同的API條件下，采用的聲音處理芯片及HRTF算法不同，效果也不同。第23頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六基本術(shù)語4、MIDIMIDI文件FM合成波表合成復(fù)音數(shù)DSL技術(shù)的作用第24頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲音文件格式聲音文件播放格式:離散、流式聲音文件播放速率類型：96、128、192KB/s聲音文件存放格式

.MP3、.WMA、.WAV、.RA/RM/RMX、.MID等第25頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡的分類按照聲卡的接口類型，可分為：ISA接口聲卡，在Pentium以前的時代中廣泛采用ISA接口的聲卡，ISA的傳輸頻寬較低，而且它會大量占用CPU資源，現(xiàn)在已經(jīng)淘汰了。PCI接口聲卡，PCI接口的聲卡就可以通過PCI總線音源儲存在內(nèi)存中，因此占用的CPU資源較少，目前的聲卡都采用PCI接口。第26頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡的分類按照聲卡的組成結(jié)構(gòu)，可分為：普通聲卡，即市場上普通的聲卡，一般做成一塊板狀。板載聲卡，集成在主板上的聲卡，如AC’97等。第27頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡的分類按照聲卡的轉(zhuǎn)換器位數(shù)，可分為：8位聲卡16位聲卡32位聲卡64位聲卡第28頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡的分類按照聲卡的功能的不同，可分為：單聲道聲卡：就是記錄和重放的所有聲源都只能是單聲道的。準(zhǔn)立體聲聲卡：就是錄音是單聲道，放音有時是立體聲，有時是單聲道。立體聲聲卡：具有數(shù)字立體聲錄/放、重放游戲和應(yīng)用程序中立體聲音響功能的聲卡，是真正的立體聲卡。第29頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六聲卡的性能指標(biāo)聲卡的好壞，單從外觀上看是很難區(qū)分的，還應(yīng)該從聲卡的相關(guān)性能指標(biāo)進(jìn)行了解，以便更加清楚聲卡的性能及功能。第30頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六全雙工與半雙工所謂全雙工是指錄音和放音這兩樣工作可以同時進(jìn)行。反之，半雙工在一個時間內(nèi)就只能做一樣事情。第31頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六編碼和解碼在數(shù)字音頻技術(shù)中，用數(shù)字大小來代替表示聲音強(qiáng)弱高低的模擬電壓，并按要求對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮的過程叫作編碼；在重放時，要將壓縮的數(shù)據(jù)還原，稱之為解碼。實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻輸出有兩種方式：一種是音頻采集、語音編碼、壓縮、重放方式，簡稱為錄音/重放；另一種是基于聲音合成技術(shù)的重放方式。第32頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)字音頻采集把模擬的音頻信號轉(zhuǎn)換稱數(shù)字信號，并存放在存儲器中的過程稱為數(shù)字音頻采集。由于數(shù)字表示的聲音是斷續(xù)的，把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量時，每隔一個時間間隔在模擬聲音波形上取一個幅度值，稱之為抽樣，其時間間隔稱之為抽樣周期。第33頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六FM合成FM合成技術(shù)是早期的電子合成樂器采用的合成方式，后來由YAMAHA公司將其應(yīng)用到聲卡中，這種發(fā)音方式使得聲音聽起來比較干凈、清脆。第34頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六波表合成它通過對樂器聲音進(jìn)行取樣，并將之保存下來，重播時靠聲卡上的微處理器或經(jīng)過CPU處理發(fā)聲。根據(jù)取樣文件所放位置和由專用微處理器或CPU處理的部同，波表合成又常分為軟波表合成和硬波表合成。第35頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六MIDI規(guī)格電子樂器數(shù)字化接口，是一組由MIDI生產(chǎn)商協(xié)會制訂給所有MIDI儀器制造商的音色及打擊樂器排列表。它包括128個標(biāo)準(zhǔn)音色和81個打擊樂器排列。第36頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六脈沖碼調(diào)制PCMPCM(PulseCodeModulation)是最早將波表合成理論應(yīng)用到實(shí)際中來的技術(shù)。它對聲音作周期性的取樣，并對每個樣本給予調(diào)整，轉(zhuǎn)換為雙位的數(shù)字編碼，因為整個取樣波呈脈波周期狀，所以被命名為，脈沖碼調(diào)制。第37頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)字信號處理數(shù)字信號處理(DSP，DigitalSignalProcessing)是指聲卡中專門處理音效的芯片，又被稱為效果器。第38頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC，DigitalAnalogConvertor)是為了解決一般的音響和電視機(jī)都只適用于模擬信號，計算機(jī)中處理的是數(shù)字信號而采用的方法。聲卡讀出數(shù)字式的信號后，通過DAC轉(zhuǎn)換成一般音響放大器能接受的模擬信號，再由它來帶動音箱發(fā)出發(fā)出聲音。相反的處理過程，可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC，AnalogDigitalConvertor)來完成。第39頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六信噪比信噪比(SNR，SignaltoNoiseRatio)是一個診斷聲卡抑制噪聲能力的重要指標(biāo)。通常有用信號和噪聲信號功率的比值就是SNR，單位是分貝。SNR值越大則聲卡的濾波效果越好。按微軟在PC98中的規(guī)定，至少要大于80分貝才行。從AC’97開始聲卡上的ADC、DAC必須和混音工作及數(shù)字音效芯片分離。第40頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六常見聲卡介紹創(chuàng)新（CREATIVE）帝盟（DIAMOND）麗臺（LEADTEK）傲銳（AUREAL）啟亨第41頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六創(chuàng)新（CREATIVE）創(chuàng)新（CREATIVE）聲卡第42頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六創(chuàng)新（CREATIVE）創(chuàng)新（CREATIVE）聲卡第43頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六帝盟（DIAMOND）帝盟（DIAMOND）聲卡第44頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六帝盟（DIAMOND）帝盟（DIAMOND）聲卡第45頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六麗臺（LEADTEK）麗臺（LEADTEK）聲卡第46頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六麗臺（LEADTEK）麗臺（LEADTEK）聲卡第47頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六傲銳（AUREAL）傲銳（AUREAL）聲卡第48頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六啟亨啟亨聲卡第49頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六音箱只有一個好的聲卡還不夠達(dá)到播放優(yōu)美音樂的效果，必須有與之相對應(yīng)的音箱，才能真正達(dá)到視聽享受的目的。音箱又稱揚(yáng)聲器系統(tǒng)，已經(jīng)成為目前多媒體電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。第50頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六音箱的性能參數(shù)音箱的作用就是將電信號轉(zhuǎn)換成聲音信號，并將聲音信號釋放出來，因而對于聲音還原質(zhì)量的好壞是衡量音箱品質(zhì)的最重要標(biāo)準(zhǔn)，也就是保真性。還原品質(zhì)高的音箱通常被稱為高保真音箱。衡量音箱的好壞，還有以下幾個方面的性能參數(shù)：第51頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六功率國際上規(guī)定音箱功率有兩種：額定功率和峰值功率。額定功率是指在額定頻率范圍內(nèi)給揚(yáng)聲器一個規(guī)定了波形持續(xù)模擬信號，在有一定間隔并重復(fù)一定次數(shù)后，揚(yáng)聲器不發(fā)生任何損壞的最大電功率。峰值功率是指揚(yáng)聲器短時間所能承受的最大功率，一般是額定功率的2-4倍。第52頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六失真度失真度主要分為諧波失真、互調(diào)失真和瞬態(tài)失真，它直接影響音質(zhì)音色的還原程度，是一項非常重要的技術(shù)指標(biāo)，常以百分?jǐn)?shù)的形式來表示，其數(shù)值越小則失真度就越小。一般來說，普通多媒體音箱的失真度以小于0.5%為宜，低音炮的失真度小于5%基本上就可以了。第53頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六信噪比這項性能和聲卡的信噪比一樣，信噪比的大小，決定音箱的發(fā)音清晰度，一般應(yīng)選信噪比不低于80dB的音箱或信噪比不低于70dB的低音炮。第54頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六音箱喇叭音箱內(nèi)部的喇叭材料很重要，它直接影響音箱的音質(zhì)。音箱的高音部分以球頂為主，分為鈦膜球頂和軟球頂。音箱的低音部分是決定音箱音質(zhì)好壞的關(guān)鍵，常用紙盆、羊毛編織盆和聚丙烯膜等材料。第55頁，共68頁，2023年，2月20日，星期六音箱板材音箱的板材主要有木制或塑料材質(zhì)的。塑料音箱的成本較低，但可承受的額定功率也相對較小，無法克服聲諧振，不宜購買。木制音箱比塑料音箱有更好的抗諧振性能，揚(yáng)聲器可承受的功率更大。