最新计算机组装与维护教程2013第6章.ppt
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1、第第6章章 声卡和音箱声卡和音箱6.1 声声 卡卡6.2 音音 箱箱习题六习题六第第6章章 声卡和音箱声卡和音箱6.1 声声 卡卡6.2 音音 箱箱习题六习题六声卡是处理各种类型数字化声音信息的硬件,多以插件的形式安装在微机的扩展槽上,有的也与主板做在一起,如图6.1.1所示。在1991年提出的MPC规格中,声卡正式成为计算机的标准配件,发展到今天,声卡已经集声音采集、编辑、语音识别、网络电话等功能于一身。电脑上的声卡能够使电脑发出声音,声音质量的好坏和声卡的品质是分不开的。声卡还可以接麦克风使电脑成为一台录音机。6.1 声 卡图6.1.1 声卡6.1.1 声卡的结构声卡的结构一般的声卡都是由
2、声音控制/处理芯片、功率放大器、声音输入/输出端口等几部分组成。虽然声卡有插卡式和主板集成之分,但它们的作用是完全一样的。1声音控制/处理芯片声音控制/处理芯片直接关系到声卡的性能,声音控制/处理芯片是声卡的重要部分,是衡量声卡的性能和档次的重要标志,如图6.1.2所示。市场上常见的声音控制/处理芯片有YMF,SB,OPTI等。图6.1.2 声音控制/处理芯片2功率放大器功率放大器将声音处理芯片处理后的信号放大,让喇叭发出声音,音质效果一般。3MIDI端口MIDI端口的作用就是连接电子乐器和游戏控制器。由于电子琴键盘等设备的流行,MIDI接口经常用来连接电子琴。声卡上的MIDI乐器接口可以将电
3、子合成乐器连接起来,实现在电脑上进行MIDI音乐信号的传输和编辑。游戏摇杆和MIDI共用一个接口,可以运用游戏摇杆在电脑上玩模拟飞行类等模拟游戏。4CD音频接口声卡的上部都有专供连接光驱上CD音频输出线的接口,是一个3针或4针的小插座,这样播放CD音轨的光盘音乐可直接由声卡的输出端(Speaker Out)放出。5声音输入声音输入/输出端口输出端口声音输入/输出端口起的作用就是音频信号的输入和输出。它主要有外接端口和内接端口,外接端口基本上有“Speaker Out”喇叭输出、“Line Out”线性输出、“Line in”线性输入、“MIC in”麦克风输入,一般的喇叭输出经过声卡上功放芯片
4、的简单处理,声音比较大,适合于无源音箱的连接。不过由于声卡上的功放芯片比较简单,声音效果通常都比较差,对于有源音箱一般都是用线性输出相连接,不过也有声卡综合了喇叭和线性输出,线性输入和麦克风输入只适用于录音,如果想将磁带或者其他媒介上的声音信号保存到电脑硬盘,线性输入是很好的选择,录制个人声音可采用麦克风输入。声卡的端口如图6.1.3所示。图6.1.3 声卡的端口6.1.2 声卡的分类声卡的分类声卡可以根据接口形式的不同,划分为板卡式声卡、主板集成式声卡以及外置式声卡3种类型,下面来简单介绍这3类产品。(1)板卡式声卡。板卡式声卡是市场上的中坚力量,其产品也有中、高、低档之分,早期ISA接口的
5、声卡,由于带宽较低、系统资源占用过多等缺点在市场上已很难见到。目前板卡式声卡大都采用PCI接口,该接口可以给声卡提供更高的带宽和更好的兼容性,而且采用PCI接口的声卡安装更为方便,工作更为稳定。板卡式声卡的音质较好,其整体的性能和功能都比集成声卡高得多,主要占据着声卡的中高端市场。(2)主板集成式声卡。集成式声卡是主板的附加功能,是由主板厂商将声卡的声音处理芯片集成在主板上形成的产品。集成式声卡和板卡式声卡相比,具有成本低、兼容性好等优点。但是集成式声卡在音质和功能上比板卡式声卡差得多,在工作时会占用一部分系统资源,而且这种声卡的芯片是由主板厂商决定的,用户的选择范围较小。集成式声卡还分为集成
6、软声卡和集成硬声卡。现在市场上主板集成的声卡都是集成软声卡,这种声卡只集成了Audio Codec芯片,省去了Digital Control芯片,Digital Control芯片的工作由CPU承担,在工作时对CPU的占有率相应较高,不过成本相当低。目前使用较多的软声卡芯片有ALC201A,ALC650,AD188X,CMI9738及 CMI8738等。集成硬声卡具有完整的Digital Control和Audio Codec芯片,相当于将声卡集成到主板上。尽管集成硬声卡对CPU的占有率较低,但是它还是省去了一些处理电路,致使输出信噪比普遍较低,三维音效的定位能力显得不够。目前使用较多的集成硬
7、声卡芯片有CMI8738/4CH-SX、创新CT-5880等。对于考虑价格因素以及对音质要求不高的用户来说,集成式声卡是较好的选择。(3)外置式声卡。外置式声卡通过USB接口与电脑相连,这使声卡在使用上有了更大的灵活性,可以方便移动,它主要是针对笔记本电脑用户。由于其成本因素,对于一般用户来说,使用外置式声卡意义并不是很大。如图6.1.4所示为外置式声卡。图6.1.4 外置式声卡综上所述,集成式声卡由于具有价格低廉、技术成熟等优点,在中、低端市场占据了较大的市场份额,随着电子集成技术的进步,集成式声卡在中低端市场的前景被众多的生产厂商所看好。PCI声卡在设计布线等方面具有优势,且更适于音质的发
8、挥,在功能上也相对齐全,适合音乐爱好者和游戏爱好者,PCI声卡在这个中高端市场上占据着几乎全部的市场份额;由于外置式声卡应用范围较为局限,而且它的成本也较高,其发展趋势并不是很明显。6.1.3 声卡的性能指标声卡的性能指标声卡的性能指标是衡量声卡性能好坏的标准。它主要包括采样位数、采样频率、合成技术、频率响应、环绕音效扩展以及声道数等。(1)采样位数:即采样值或者取样值,是衡量声音波动变化的一个参数,也就是声卡的分辨率。它的数值越大,分辨率越高,所发出声音的能力也就越强。采样位数是指声卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数,声卡的位数客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的
9、准确程度。(2)采样频率:采样频率是指计算机每秒钟采集多少个声音样本,是描述声音文件的音质、音调,衡量声卡、声音文件的质量标准。采样频率越高,获得的声音文件质量就越好,占用的空间也就越大。采样频率的单位为Hz。(3)合成技术:声卡中的合成技术包括两种类型,即FM合成技术和波表合成技术。FM合成技术是用计算的方法把乐器的真实声音表现出来,它不需要很大的存储容量就能模拟出多种声音来,结构简单,成本低,但它的模仿能力很差。波表合成技术是将各种真实乐器所能发出的所有声音录制下来,存储在一个波表文件中。播放时,根据MIDI文件记录的乐曲信息向波表发出指令,从波表库逐一找出对应的声音信息,经过合成、加工后
10、回放出来。(4)频率响应:频率响应是对声卡的DAC转换器频率响应能力的评价指标。由于人耳对声音的接受范围大致是20 Hz20 kHz,因此,要求声卡在这一区间内使音频信号保持“直线式”的响应效果,凸起或下滑都是失真的反映。(5)环绕音效扩展集EAX:EAX是“Environmental Audio Extension”的英文缩写,即环绕音效扩展集。它是创新公司开发的一套公开的、基于DS3D的扩展应用程序接口。EAX 1.0标准在DS3D的基础上提供了混响效果;EAX 2.0又加入了声波穿越障碍物、声波的衍射现象等高级环境音效;EAX 3.0则提供了更为强大的开发工具并公开了环境的全部参数,使开
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