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声卡

声卡

分类: 电子工程
属性: 产品
最后修改时间: 2016年01月27日
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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圆形插孔两种,用来连接输入输出信号。

  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。

  数字信号处理器

  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。

  FM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。

  波形合成表

  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。

  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。

  跳线

  跳线是用来设置声卡的硬件设备,包括CD-ROM的I/O地址、声卡的I/O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)和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。

  I/O口地址

  PC机所连接的外设都拥有一个输入/输出地址,即I/O地址。每个设备必须使用唯一的I/O地址,声卡在出厂时通常设有缺省的I/O地址,其地址范围为220H~260H。

  IRQ(中断请求)号

  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。

  DMA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。

  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。

  工作原理

  声卡从话筒中获取声音模拟信号,通过模数转换器(ADC),将声波振幅信号采样转换成一串数字信号,存储到计算机中。重放时,这些数字信号送到数模转换器(DAC),以同样的采样速度还原为模拟波形,放大后送到扬声器发声,这一技术称为脉冲编码调制技术(PCM)。

  主要作用

  数字声音文件。通过声卡及相应的驱动程序的控制,采集来自话筒、收录机等音源的信号,压缩后被存放在计算机系统的内存或硬盘中。

  激光盘压缩的数字化声音文件还原成高质量的声音信号,放大后通过扬声器放出。

  数字化的声音文件进行加工,以达到某一特定的音频效果。

  音量,对各种音源进行组合,实现混响器的功能。

  合成技术,通过声卡朗读文本信息。如读英语单词和句子,奏音乐等。

  音频识别功能,让操作者用口令指挥计算机工作。

  电子乐器。另外,在驱动程序的作用下,声卡可以将MIDI格式存放的文件输出到相应的电子乐器中,发出相应的声音。使电子乐器受声卡的指挥。

  技术指标

  采样率

  采样率指的是对原始声音波形进行样本采集的频繁程度。采样率越高,记录下的声音信号与原始信号之间的差异就越小。采样率的单位是kHz,专业声卡通常会提供一下集中采样率:32/24/44.1/48/88.2/96kHZ。

  采样精度

  采样精度值对声音进行“模拟-数字”变换时,对音量进行度量的精确程度。就好像刻度越精密的尺子测量出的长度越准确那样,采样精度越高,声音听起来就越细腻,“数码化”的味道就越不明显。专业声卡支持的采样精度通常包括:16bit/18bit/20bit/24bit。对于声音的成品而言,最常用的音质标准是16bit/44.1kHz,即CD品质。无论在录音时采用了多高的采样率和采样精度,最终生成立体声音频文件时都必须将声音格式化为CD标准,以便使其能够在绝大多数的音响设备上顺利播放。使用高于CD音质的标准进行录音的好处是,如果不能保证声源信号与原始波形高度一致,那么经过了多次处理后,这个差别就会明显增大。此外,使用高的采样率与采样精度录制音频,量化噪声将会降至最低水平。

  失真度

  失真度是表征处理后信号与原始波形之间的差异情况,为百分比值。其值越小说明声卡越能重视地记录或再现音乐作品的原貌。

  信噪比

  信噪比指有效信号与背底噪声的比值,由百分比表示。其值越高,则说明因设备本身原因而造成的噪声越小。

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