電腦聲卡知識詳解

DSP：即DigitalSignalProcessing（數(shù)字信號處理）。DSP技術(shù)在音調(diào)控制、失真效果器、Wah—wah踏板等模擬電子領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。同時，DSP在模、擬均衡和混響等多種效果上也能大顯身手。通過電腦CPU或?qū)ｉT的DSP芯片都可以進行DSP動作，不同的是,專門的DSP芯片處理要比電腦CPU處理更優(yōu)化，速度更快。采樣：把模擬音頻轉(zhuǎn)成數(shù)字音頻的過程,就稱作采樣，所用到的主要設(shè)備便是模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（AnalogtoDigitalConverter，即ADC，與之對應(yīng)的是數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，即DAC）。采樣的過程實際上是將通常的模擬音頻信號的電信號轉(zhuǎn)換成二進制碼0和1，這些0和1便構(gòu)成了數(shù)字音頻文件。采樣的頻率越大則音質(zhì)越有保證。由于采樣頻率一定要高于錄制的最高頻率的兩倍才不會產(chǎn)生失真,而人類的聽力范圍是20Hz?20KHz，所以采樣頻率至少得是20kX2=40KHz，才能保證不產(chǎn)生低頻失真,這也是CD音?br/＞什捎?4.1KHz（稍高于40kHz是為了留有余地）的原因。信噪比：以dB計算的信號最大保真輸出與不可避免的電子噪音的比率。該值越大越好。低于75dB這個指標，噪音在寂靜時有可能被發(fā)現(xiàn)。AWE64Gold聲卡的信噪比是80dB，較為合理。SBLive!更是宣稱超過120dB的頂級信噪比。總的說來,由于電腦里的高頻干擾太大，所以聲卡的信噪比往往不能令人滿意。但SBLive!提供了一個數(shù)字輸出口SPDIF，可繞過輸出時的模擬部分，極大地減少了噪音和失真。聲卡（SoundCard）：顧名思義，就是發(fā)聲的卡片，它象人喉嚨中的聲帶一樣，有了它就能發(fā)出聲音，就能交流，你還可以唱歌;五彩繽紛"的有聲世界，讓你充分感到大自然的奇妙。合成技術(shù)：聲卡中的合成技術(shù)有兩種類型，第一，F(xiàn)M合成技術(shù)（FrenquencyModulation頻率調(diào)制）;第二，WAVETABLE（波表）合成技術(shù)。FM合成技術(shù)用計算的方法來把樂器的真實聲音表現(xiàn)出來，它不需要很大的存儲容量就能，從字面翻譯就是“波形表格”的意思。其實它是將各種真實樂器所能發(fā)出的所有聲音（包括各個音域）IDI文件紀錄的樂曲信息向波表發(fā)出指令，從波表庫逐一找，4.1KHz、16Bit的精度錄制，以達到最真實回放效果?！败洝辈ū砑夹g(shù)：它是軟件的形式（聲卡中WAVETABLE存放在硬盤中，用的時候CPU調(diào)出）代替WAVETABLEoDLS:可下載音源模塊它是一種新型PCI聲卡所采用的一種技術(shù)，它將波表存放在硬盤上,需要是再調(diào)入內(nèi)存.但它與WAVETABLE有一定的區(qū)別,DLS要用專用芯片的PCI聲卡來實現(xiàn)音樂合成，而軟波表技術(shù)是要通過CPU來實現(xiàn)音樂合成的。SoundFont：是新加坡創(chuàng)新公司在中檔聲卡上使用的音色庫技術(shù)。它是用字符合成的，一個SoundFond表現(xiàn)出一組音樂符號。用MIDI鍵盤輸入樂符時，會自動記下MIDI的參數(shù)，最后在SoundFond中查找，當你需要它時，就下載到聲卡上。它有一個最大的好處就是，不會因聲卡的存儲容量不夠而影響到聲音的質(zhì)量，能夠達到全音調(diào)和音色的理想環(huán)境?，F(xiàn)在，只有在高檔聲卡上才采用這種方式。當然了原因有兩種，在創(chuàng)新的這種音色庫以外，還有就是微軟的DLS標準。相比較來說，SoundFont技術(shù)實用性突出，但是只有創(chuàng)新聲卡能用，微軟的DLS多用在PCI聲卡上。波表升級子卡：可以將FM聲卡升級為WAVETABLE聲卡。但是原聲卡必須帶有升級接口。由于各種聲卡的品牌及聲卡上所支持的存儲器是不同的，因此價格差?br/＞鵓禿艽蟆6雜謨肍M聲卡的朋友來說，波表升級子卡是很不錯的選擇。但它也有一個性能/價格比的問題，是否值得要詳加權(quán)衡。采樣位數(shù)：即采樣值或取樣值。它是用來衡量聲音波動變化的一個參數(shù)，也就是聲卡的分辨率。它的數(shù)值越大，分辨率也就越高，所發(fā)出聲音的能力越強。聲卡的位是指聲卡在采集和播放聲音文件時所使用數(shù)字聲音信號的二進制位數(shù)。聲卡的位客觀地反映了數(shù)字聲音信號對輸入聲音信號描述的準確程度。在多媒體電腦中用16位的聲卡就可以了，因為人耳對聲音精確度的分辨率達不到16位。采樣頻率：即取樣頻率,指每秒鐘取得聲音樣本的次數(shù).它的采樣頻率越高,聲音的質(zhì)量也就越好,但是它占的內(nèi)存比較多.由于人耳的分辨率很有限,所以太高的頻率就分辨不出好壞來.采樣頻率一般共分為22.05KHz、44.1KHz、48KHz三個等級，22.05只能達到FM廣播的聲音品質(zhì)，44.1KHz則是理論上的CD音質(zhì)界限，48KHZ則更加精確一些。對于高于48KHZ的采樣頻率人耳已無法辨別出來了，所以在電腦上沒有多少使用價值。DAC：電腦對聲音這種信號不能直接處理，先把它轉(zhuǎn)化成電腦能識別的數(shù)字信號，就要用到聲卡中的DA。音源：從字面意思理解就是聲音的來源，即聲音來自何方。它主要把聲音完全準確地表現(xiàn)出來。分為兩種形式，外置式，它不受聲卡的制約，聲音的質(zhì)量能很好的保存下來，但是成本要求很高。內(nèi)置式，也稱音源字卡。音源字卡：它自己本身帶有音樂的來源但又必須依附在聲卡上使用的一塊硬盤。在你的電腦上帶有WAVEBLASTER插頭的聲卡，就可以用音源字卡。用音源字卡的要求很低，它設(shè)置時不占用中斷，地址不會重新選擇，IDI的端口設(shè)置成SBMIDIOUT即可。復(fù)音(Polyphone)：這個復(fù)音可不是在英語中所學的“輔音”是指在同一時間內(nèi)聲卡所能發(fā)出聲音的數(shù)量.如果你放一首MIDI音樂的時候,它所含的復(fù)音數(shù)必須小于或等于你所用的聲卡的復(fù)音數(shù),就能聽到最佳的效果.因此,你的聲卡的復(fù)音數(shù)越多,你將能聽到許多美妙的音樂.但是你將花更多的錢.MP3:它是將聲音文件按1比10的比例壓縮成很小的文件存儲在光盤上.我們通常所聽的VCD一張盤也就只有一二十首,但是經(jīng)過MP3文件加工的一張光盤可放幾百首是不成問題的,這對于電腦音樂的發(fā)燒友來說是再好不過了。MIDI(MusicalIndtrumendDigitalInterfoce音樂設(shè)備數(shù)字接口)：它不是音樂信號，所記錄的聲音要想播放出來就必須通過MIDI界面的設(shè)置。WAV：在Windows中,把聲音文件存儲到硬盤上的擴展名為WAV。WAV記錄的是聲音的本身，所以它占的硬盤空間大的很。例如：16位的44.1KHZ的立體聲聲音一分鐘要占用大約10MB的容量，和MIDI相比就差的很遠。這樣看來，聲卡的壓縮功能同樣重要。WOC:它是聲音文件的一種存放形式。只要擴展名為VOC的文件在DOS系統(tǒng)下即可播放。它與WAV只是格式不同，核心部分沒有根本的區(qū)別。這種形式都是先將數(shù)字化信號經(jīng)過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換后，由放大器送到喇叭發(fā)出聲音。AVI:(Audio-VideoInteractive)音頻視頻交互，它是微軟公司(Microsoft)推出的一個音頻、視頻信號壓縮標準。單聲道：單聲道是比較原始信息的時候，我們可以明顯感覺到聲音是從兩個音箱中間傳遞到我們耳朵里的。這種缺乏位置感的錄制方式是很落后的，但在聲卡剛剛起步時，已經(jīng)是非常先進的技術(shù)了。3D立體聲系統(tǒng)：它就是我們通常所說的三維.從三個方面增強了聲卡的音響的效果,第一:我們所聽到的聲音立體聲增強,第二;聲音位移;第三,混響效果.不管是在自己家里,還是在電影院里,不管是放VCD還是影碟,每次在屏幕上都會出現(xiàn)兩個聲道讓你選擇即"左聲道""右聲道",我們就要把它全選,兩種聲道的聲音混合在一起,聽起來有一種震撼的感覺?但它沒有3D環(huán)繞立體聲系統(tǒng)好。3D環(huán)繞立體聲系統(tǒng)：從八十年代3D的出現(xiàn)到至今，有十幾種3D系統(tǒng)投入使用?到現(xiàn)在有兩種技術(shù)在多媒體電腦上使用，即Space(空間)均衡器和SRS(SoundRetrievalSystem)聲音修正系統(tǒng).先講一下Space:它利用音響的效果和仿聲學的原理,根據(jù)人的耳廓對聲音的感應(yīng)不同,而且也不增加聲道,就得到3D感覺聲音來自各方；SRS:它是完全利用仿聲學的原理和人耳的空間聲音的感應(yīng)不同,對雙聲道的立體聲信號，盡管聲音來自前方,但人誤認為是來自各個方向.這種系統(tǒng)只用兩只普通音響就可以,就能有音樂廳那種震撼的效果,它不加成本,所以很有吸引力。準立體聲：準立體聲聲卡的基本概念就是：在錄制聲音的時候采用單聲道，而放音有時是立體聲，有時是單聲道。采用這種技術(shù)的聲卡也曾在市面上流行過一段時間，但現(xiàn)在已經(jīng)銷聲匿跡了。四聲道環(huán)繞：四聲道環(huán)繞規(guī)定了4個發(fā)音點：前左、前右，后左、后右，聽眾則被包圍在這中間。同時還就是4.1聲道音箱系統(tǒng))。就整體效果而言，四聲道系統(tǒng)可以為聽眾帶來來自多個不同方向的聲音環(huán)繞，可以獲得身臨各種不同環(huán)境的聽覺感受，給用戶以全新的體驗。如今四聲道技術(shù)已經(jīng)廣泛融入于各類中高檔聲卡的設(shè)計中，成為未來發(fā)展的主流趨勢。5.1聲道：一些比較知名的聲音錄制壓縮格式，譬如杜比AC-3(DolbyDigital)、DTS等都是以5.1聲音系統(tǒng)為技術(shù)藍本的。其實5.1聲音系統(tǒng)來源于4.1環(huán)繞，不同之處在于它增加了一個中置單元。這個中置單元負責傳送低于80Hz的聲音信號。杜比定邏輯技術(shù):杜比定邏輯(DolbyPro-Logic)是美國杜比實驗室研制的,它用來把聲音還原,它有一個很大的特點,就是將四個聲道(前后左右)的原始聲音。把它形成雙聲道的信號,放聲的時候先通過解碼器再送給放大器,借助中間環(huán)節(jié)環(huán)繞聲音箱,這樣就有臨場效果，使以前的平面聲場得到改變。DDP電路：DDP(DoubleDetectandProtect:二重探測與保護),它可以使Space對輸入的信號不再重復(fù)處理,同時對聲音的頻率和方向進行探測,而且得到最佳的效果。DSP(DigtalSignalProcessor:數(shù)字信號處理器)：它是一種專用的數(shù)字信號處理器，在當時高檔的16位聲卡上曾“一展風采”。為高SP的矛盾越來越突出，聲卡商為了自身的利益不得不“忍痛割愛”來降低成本。HZ赫茲：用于描述聲音振動頻率的單位，也稱為CPS(CyclesPerSecond)每秒一個振動周期稱為1HZ,人耳可聽到的音頻約為20HZ到20KHZ。編碼和解碼：在數(shù)字音頻技術(shù)中，用數(shù)字大小來代替聲音強弱高低的模擬電壓，并對音頻數(shù)據(jù)進行壓縮的過程叫做編碼；在重放音樂時，再將壓縮的數(shù)據(jù)還原，稱為解碼。信噪比(SNR：SignaltoNoiseRatio)：它是判斷聲卡噪聲能力的一個重要指標。用信號和噪聲信號的功率的比值即SNR，單位分貝。SNR值越大0分貝。頻率響應(yīng)(FR：FrequencyResponse)：它是對聲卡的ADC和AC轉(zhuǎn)換器頻率響應(yīng)能力的一個評價標準。人耳對聲音的接收范圍是20HZ-20KHZ,因此聲卡在這個范圍內(nèi)音頻信號始終要保持成一條直線式的響應(yīng)效果?？傊C波失真(THD+N：TotalHarmonicDistortion+Noise)：THS+N是對聲卡是否保真度的評價指標。它對聲卡輸入的信號和輸出信號的波形的吻合程度，N”表示了在考慮保真度的同時也對噪聲進行了考慮。DirectSound3D：源自于MicrosoftDirectX的老牌音頻API。它的作用在于幫助開發(fā)者定義聲音在3D空間中的定位和聲響，然后把它交給DS3D兼容的卡，讓它們用各種算法去實現(xiàn)。定位聲音的效果實際上取決于聲卡所采用的算法。對不能支持DS3D的聲卡，它的作用是一個需要占用CPU的三維音效HRTF算法，使這些早期產(chǎn)品擁有處理三維音效的能力。但是從實際效果和執(zhí)行S3D”能力。DS3D在這類聲卡上就成PI接口，其實際聽覺效果則要看聲卡自身采用的HRTF算法能力的強弱。EAX:環(huán)境音效擴展，EnvironmentalAudioExtensions，EAX是由創(chuàng)新和微軟聯(lián)合提供，作為DirectSound3D擴展的一套開放性的API；它是創(chuàng)新通過獨家的EMU10K1數(shù)字信號處理器嵌入到SB-LIVE中，來體現(xiàn)出來的；由于EAX目前必須依賴于DirectSound3D，所以基本上是用于游戲之中。在正常情況下，游戲程序師都是用DirectSound3D來使硬件與軟件相互溝通，EAX將提供新的指令給設(shè)計人員，允許實時生成一些不同環(huán)境回聲之類的特殊效果，AX是一種擴展集合，加強了DirectSound3D的功能。A3D:是AurealSemiconductor開發(fā)的一種突破性的新的互動3D定位音效技術(shù)，使用這一技術(shù)的應(yīng)用程序（通常是游戲）可以根據(jù)空間中精確的定位音效，帶來真實的聽覺體驗，而且可以只用兩只普通的音箱或一對耳機在實現(xiàn)，而通過四聲道，就能很好的去體現(xiàn)出它的定位效果。H3D：其實和A3D有著差不多的功效，但是由于A3D的技術(shù)是給AurealSemiconductor注冊的，所以廠家就只能用H3D來命名，Zoltrix速捷時的AP6400夜鶯，用的是C-MediaCMI8738/C3DX的芯片，不要小看這個芯片，因為它本身可以支持上面所說的H3D技術(shù)、可支持四聲道、它本身還帶有MODEM的功能。Sensaura/Q3D：CRL和QSound是主要出售和開發(fā)HRTF算法的公司，自己并不推出指令集。CRL開發(fā)的HRTF、ensaura，支持包括A3D1.0和EAX、DS3D在內(nèi)的大部分主流3D音頻API。并且此技術(shù)已經(jīng)廣泛運用于ESS、YAMAHA和CMI的聲卡芯片上，從而成Sound開發(fā)的Q3D可以提供一個與EAX相仿的環(huán)境。隨ensaura大而全的性能指標相比稍遜一籌。QSound還提供三種其它的音效技術(shù)，Xpander、QMSS和2D-to-3Dremap。其中QXpander是一種立體聲擴展技術(shù)；QMSS是用于4喇叭模式的多音箱環(huán)繞技術(shù)，可以把立體聲擴展到4通D-to-3Dremap則是為DirectSound3D的游戲而設(shè)，可以把立體聲的數(shù)據(jù)映射到一個可變寬度的3D空間中去，這個技術(shù)支持使用Q3D技術(shù)的聲卡。IAS(InteractiveAround-Sound)：從上面談到的各種API和技術(shù)看各有特點，它們有的相互兼容、有的卻水火不容。對于游戲開發(fā)者來說，PI編寫多套代碼，這是一件十分麻煩的事情。如果又有新的音頻技術(shù)出現(xiàn)，開發(fā)者就又要再來一次。IAS就是針對這個麻煩而來的。IAS是ExtremeAudioRe-ality,lnc(EAR)公司在開發(fā)者和硬件廠商的協(xié)助下開發(fā)出來的專利音頻技術(shù)，這個技術(shù)能測試系統(tǒng)硬件，管理所有的音效平臺需求，從而允許開發(fā)者只寫一次，即能隨處運行。IAS為音效設(shè)計者管理所有的音效資源，提供了DS3D音效，而無須為兼容性之類的問題。HRTF：是一種音效定位算法，它的實際作用在于欺騙我們的耳朵。簡單說這就是個頭部反應(yīng)傳送函數(shù)（Head-ResponseTransferFunction）。要具體點呢，可以分成幾個主要的步驟來描述其功用。第一步：制作一個頭部模型并安裝一支麥克風到耳膜的位置；第二步：從固定的位置發(fā)出一些聲音；第三步：分析從麥克風中得到聲音并得出被模型所改變的具體數(shù)據(jù)；第四步：設(shè)計一個音頻過濾器來模仿那個效果；第五步：當你需要模仿某個位置所發(fā)出的聲音的時候就使用上述過濾器來模仿即可。過濾器的回應(yīng)就被認為是一個HRTF,你需要為每個可能存在聲源的地方來設(shè)置一個HRTF。其實我們并不需要無限多個HRTF。這里的原因也很簡單，我們的大腦并不能如此精確。對于從我們的頭部為原點的半球形表面上大約分布1000個這樣的函數(shù)就足夠了，而另一半應(yīng)該是對稱的。至于距離感應(yīng)該由回響、響度等數(shù)據(jù)變化來實現(xiàn)。聲卡外置接口：-Joystick/MIDI：標準15針D型接口，支持游戲桿和MIDI設(shè)備-LineOut1：前置揚聲器或立體聲耳機（32歐姆），除兩個簡化版（Value和數(shù)碼版）夕卜，SBLive!系列均為鍍金模擬輸出接口。-LineOut2：后置揚聲器，不支持耳機-MicrophoneIn：外置模擬式麥克風，沒有電磁干擾聲-LineIn：模擬式線輸入內(nèi)置接口-TAD：TAD（TelephoneAnsweringDevice，電話應(yīng)答設(shè)備），如果你有一個進行自動應(yīng)答的Modem，可連接它來作為更完整的多媒體系統(tǒng)。-CDAudio：CD音頻接口，可以通過連在聲卡上的揚聲器播放CD音樂-AUX：連接其它內(nèi)置設(shè)