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1基本結構

　　聲卡由各種電子器件和連接器組成。電子器件用來完成各種特定的功能。連接器一般有插座和圓形插孔兩種，用來連接輸入輸出信號。

　　聲音控制芯片

　　聲音控制芯片是把從輸入設備中獲取聲音模擬信號，通過模數(shù)轉換器，將聲波

　　信號轉換成一串數(shù)字信號，采樣存儲到電腦中。重放時，這些數(shù)字信號送到一個數(shù)模轉換器還原為模擬波形，放大后送到揚聲器發(fā)聲。

　　數(shù)字信號處理器

　　DSP芯片通過編程實現(xiàn)各種功能。它可以處理有關聲音的命令、執(zhí)行壓縮和解壓縮程序、增加特殊聲效和傳真MODEM等。大大減輕了CPU的負擔，加速了多媒體軟件的執(zhí)行。但是，低檔聲卡一般沒有安裝DSP，聲卡才配有DSP芯片。

　　FM合成芯片

　　低檔聲卡一般采用FM合成聲音，以降低成本。FM合成芯片的作用就是用來產(chǎn)生合成聲音。

　　波形合成表

　　在波表ROM中存放有實際樂音的聲音樣本，供播放MIDI使用。一般的中聲卡都采用波表方式，可以獲得十分逼真的使用效果。

　　波表合成器芯片

　　該芯片的功能是按照MIDI命令，讀取波表ROM中的樣本聲音合成并轉換成實際的樂音。低檔聲卡沒有這個芯片。

　　跳線

　　跳線是用來設置聲卡的硬件設備，包括CD-ROM的I/O地址、聲卡的I/O地址的設置。聲卡上游戲端口的設置（開或關）、聲卡的IRQ（中斷請求號）和DMA通道的設置，不能與系統(tǒng)上其他設備的設置相沖突，否則，聲卡無法工作甚至使整個計算機死機。

　　I/O口地址

　　PC機所連接的外設都擁有一個輸入/輸出地址，即I/O地址。每個設備必須使用的I/O地址，聲卡在出廠時通常設有缺省的I/O地址，其地址范圍為220H～260H。

　　IRQ（中斷請求）號

　　每個外部設備都有的一個中斷號。聲卡Sound Blaster缺省IRQ號為7，而Sound Blaster PRO的缺省IRQ號為5。

　　DMA通道

　　聲卡錄制或播放數(shù)字音頻時，將使用DMA通道，在其本身與RAM之間傳送音頻數(shù)據(jù)，而無需CPU干預，以提高數(shù)據(jù)傳輸率和CPU的利用率。16位聲卡有兩個DMA通道，一個用于8位音頻數(shù)據(jù)傳輸，另一個則用于16位音頻數(shù)據(jù)傳輸。

　　游戲桿端口

　　聲卡上有一個游戲桿連接器。若一個游戲桿已經(jīng)連在機器上，則應使聲卡上的游戲桿跳接器處于未選用狀態(tài)。否則，2個游戲桿互相沖突。

2工作原理

　　聲卡從話筒中獲取聲音模擬信號，通過模數(shù)轉換器（ADC），將聲波振幅信號采樣轉換成一串數(shù)字信號，存儲到計算機中。重放時，這些數(shù)字信號送到數(shù)模轉換器（DAC），以同樣的采樣速度還原為模擬波形，放大后送到揚聲器發(fā)聲，這一技術稱為脈沖編碼調(diào)制技術（PCM）。

3主要作用

　　數(shù)字聲音文件。通過聲卡及相應的驅動程序的控制，采集來自話筒、收錄機等音源的信號，壓縮后被存放在計算機系統(tǒng)的內(nèi)存或硬盤中。

　　激光盤壓縮的數(shù)字化聲音文件還原成高質(zhì)量的聲音信號，放大后通過揚聲器放出。

　　數(shù)字化的聲音文件進行加工，以達到某一特定的音頻效果。

　　音量，對各種音源進行組合，實現(xiàn)混響器的功能。

　　合成技術，通過聲卡朗讀文本信息。如讀英語單詞和句子，奏音樂等。

　　音頻識別功能，讓操作者用口令指揮計算機工作。

　　電子樂器。另外，在驅動程序的作用下，聲卡可以將MIDI格式存放的文件輸出到相應的電子樂器中，發(fā)出相應的聲音。使電子樂器受聲卡的指揮。

4技術指標

采樣率

　　采樣率指的是對原始聲音波形進行樣本采集的頻繁程度。采樣率越高，記錄下的聲音信號與原始信號之間的差異就越小。采樣率的單位是kHz，專業(yè)聲卡通常會提供以下集中采樣率：32/24/44.1/48/88.2/96kHZ。

采樣精度

　　采樣精度值對聲音進行“模擬-數(shù)字”變換時，對音量進行度量的程度。就好像刻度越精密的尺子測量出的長度越準確那樣，采樣精度越高，聲音聽起來就越細膩，“數(shù)碼化”的味道就越不明顯。專業(yè)聲卡支持的采樣精度通常包括：16bit/18bit/20bit/24bit。

　　對于聲音的成品而言，常用的音質(zhì)標準是16bit/44.1kHz，即CD品質(zhì)。無論在錄音時采用了多高的采樣率和采樣精度，終生成立體聲音頻文件時都必須將聲音格式化為CD標準，以便使其能夠在絕大多數(shù)的音響設備上順利播放。

　　使用高于CD音質(zhì)的標準進行錄音的好處是，如果不能保證聲源信號與原始波形高度一致，那么經(jīng)過了多次處理后，這個差別就會明顯增大。此外，使用高的采樣率與采樣精度錄制音頻，量化噪聲將會降至低水平。

失真度

　　失真度是表征處理后信號與原始波形之間的差異情況，為百分比值。其值越小說明聲卡越能重視地記錄或再現(xiàn)音樂作品的原貌。

信噪比

　　信噪比指有效信號與背底噪聲的比值，由百分比表示。其值越高，則說明因設備本身原因而造成的噪聲越小。

5組成

　　聲卡是將話筒或線性輸入的聲音信號經(jīng)過模/數(shù)轉換編程數(shù)字音頻信號進行數(shù)據(jù)處理，然后再經(jīng)過數(shù)/模轉換變成模擬信號，送往混音器中放大，后輸出驅動揚聲器發(fā)聲。下面對聲卡的各個組成部分做一個介紹。

　　1、數(shù)字信號處理芯片

　　數(shù)字信號處理芯片可以完成各種信號的記錄和播放任務，還可以完成許多處理工作，如音頻壓縮與解壓縮運算、改變采樣頻率、解釋MIDI指令或符號以及控制和協(xié)調(diào)直接存儲器訪問（DMA）工作。

　　2、A/D和D/A轉換器

　　聲音原本以模擬波形的形式出現(xiàn)，必須轉換成數(shù)字形式才能在計算機中使用。為實現(xiàn)這種轉換，聲音卡含有把模擬信號轉成數(shù)字信號的A/D轉換器，使數(shù)據(jù)可存入磁盤中。

　　為了把聲音輸出信號送給喇叭或其他設備播出，聲卡必須使用D/A轉換器，把計算機中以數(shù)字形式表示的聲音轉變成模擬信號播出。

　　3、總線接口芯片

　　總線接口芯片在聲卡與系統(tǒng)總線之間傳輸命令與數(shù)據(jù)。

　　4、音樂合成器

　　音樂合成器負責將數(shù)字音頻波形數(shù)據(jù)或MIDI消息合成為聲音/

　　5、混音器

　　混音器可以將不同途徑，如話筒或線路輸入、CD輸入的聲音信號進行混合。此外，混音器還為用戶提供軟件控制音量的功能。

6類型

　　聲卡發(fā)展至今，主要分為板卡式、集成式和外置式三種接口類型，以適用不同用戶的需求，三種類型的產(chǎn)品各有優(yōu)缺點。

板卡式

　　卡式產(chǎn)品是現(xiàn)今市場上的中堅力量，產(chǎn)品涵蓋低、中、高各檔次，售價從幾十元*千元不等。早期的板卡式產(chǎn)品多為ISA接口，由于此接口總線帶寬較低、功能單一、占用系統(tǒng)資源過多，它們擁有更好的性能及兼容性，支持即插即用，安裝使用都很方便。

集成式

　　聲卡只會影響到電腦的音質(zhì)，對PC用戶較敏感的系統(tǒng)性能并沒

　　有什么關系。因此，大多用戶對聲卡的要求都滿足于能用就行，更愿將資金投入到能增強系統(tǒng)性能的部分。雖然板卡式產(chǎn)品的兼容性、易用性及性能都能滿足市場需求，但為了追求更為廉價與簡便，集成式聲卡出現(xiàn)了。

　　此類產(chǎn)品集成在主板上，具有不占用PCI接口、成本更為低廉、兼容性更好等優(yōu)勢，能夠滿足普通用戶的絕大多數(shù)音頻需求，自然就受到市場青睞。而且集成聲卡的技術也在不斷進步，PCI聲卡具有的多聲道、低CPU占有率等優(yōu)勢也相繼出現(xiàn)在集成聲卡上，它也由此占據(jù)了主導地位，占據(jù)了聲卡市場的大半壁江山。

　　集成聲卡大致可分為軟聲卡和硬聲卡，軟聲卡僅集成了一塊信號采集編碼的Audio CODEC芯片，聲音部分的數(shù)據(jù)處理運算由CPU來完成，因此對cpu的占有率相對較高。硬聲卡的設計與pci式聲卡相同，只是將兩快芯片集成在主板上。

外置式

　　是創(chuàng)新公司推出的一個新興事物，它通過USB接口與PC連接，具有使用方便、便于移動等優(yōu)勢。但這類產(chǎn)品主要應用于特殊環(huán)境，如連接筆記本實現(xiàn)更好的音質(zhì)等。，以及MAYA EX、MAYA 5.1 USB等。

7集成聲卡

　　集成聲卡是指芯片組支持整合的聲卡類型，比較常見的是AC'97和HD Audio，使用集成聲卡的芯片組的主板就可以在比較低的成本上實現(xiàn)聲卡的完整功能。

　　聲卡是一臺多媒體電腦的主要設備之一，，電腦要發(fā)聲必須通過獨立聲卡來實現(xiàn)。隨著主板整合程度的提高以及CPU性能的日益強大，同時主板廠商降低用戶采購成本的考慮，板載聲卡出現(xiàn)在越來越多的主板中，。

       板載ALC650聲卡芯片

　　板載聲卡一般有軟聲卡和硬聲卡之分。這里的軟硬之分，指的是板載聲卡是否具有聲卡主處理芯片之分，一般軟聲卡沒有主處理芯片，只有一個解碼芯片，通過CPU的運算來代替聲卡主處理芯片的作用。而板載硬聲卡帶有主處理芯片，很多音效處理工作就不再需要CPU參與了。

　　AC'97

　　AC'97的全稱是Audio CODEC'97，這是一個由英特爾、雅瑪哈等多家廠商聯(lián)合研發(fā)并制定的一個音頻電路系統(tǒng)標準。它并不是一個實實在在的聲卡種類，只是一個標準。目前新的版本已經(jīng)達到了2.3。市場上能看到的聲卡大部分的CODEC都是符合AC'97標準。廠商也習慣用符合CODEC的標準來衡量聲卡，因此很多的主板產(chǎn)品，不管采用的何種聲卡芯片或聲卡類型，都稱為AC'97聲卡。

　　HD Audio

　　HD Audio是High Definition Audio（高保真音頻）的縮寫，原稱Azalia，是Intel與杜比（Dolby）公司合力推出的新一代音頻規(guī)范。，與AC’97有許多共通之處，某種程度上可以說是AC’97的增強版，但并不能向下兼容AC’97標準。它在AC’97的基礎上提供了全新的連接總線，支持更高品質(zhì)的音頻以及更多的功能。與AC’97音頻解決方案相類似，HD Audio同樣是一種軟硬混合的音頻規(guī)范，集成在ICH6芯片中（除去Codec部分）。與現(xiàn)行的AC’97相比，HD Audio具有數(shù)據(jù)傳輸帶寬大、音頻回放精度高、支持多聲道陣列麥克風音頻輸入、CPU的占用率更低和底層驅動程序可以通用等特點。

　　特別有意思的是HD Audio有一個非常人性化的設計，HD Audio支持設備感知和接口定義功能，即所有輸入輸出接口可以自動感應設備接入并給出提示，而且每個接口的功能可以隨意設定。該功能不僅能自行判斷哪個端口有設備插入，還能為接口定義功能。例如用戶將MIC插入音頻輸出接口，HD Audio便能探測到該接口有設備連接，并且能自動偵測設備類型，將該接口定義為MIC輸入接口，改變原接口屬性。由此看來，用戶連接音箱、耳機和MIC就像連接USB設備一樣簡單，在控制面板上點幾下鼠標即可完成接口的切換，即便是復雜的多聲道音箱，菜鳥級用戶也能做到“即插即用”。

8板載聲卡

　　因為板載軟聲卡沒有聲卡主處理芯片，在處理音頻數(shù)據(jù)的時候會占用部分CPU資源，在CPU主頻不太高的情況下會略微影響到系統(tǒng)性能。多，相對于以前的CPU而言，CPU資源占用率已經(jīng)大大降低，對系統(tǒng)性能的影響也微乎其微了，幾乎可以忽略。

　　“音質(zhì)”問題也是板載軟聲卡的一大弊病，比較突出的就是信噪比較低，其實這個問題并不是因為板載軟聲卡對音頻處理有缺陷造成的，主要是因為主板制造廠商設計板載聲卡時的布線不合理，以及用料做工等方面，過于節(jié)約成本造成的。

　　而對于板載的硬聲卡，則基本不存在以上兩個問題，其性能基本能接近并達到一般獨立聲卡，*可以滿足普通家庭用戶的需要。

　　集成聲卡大的優(yōu)勢就是性價比，而且隨著聲卡驅動程序的不斷完善，主板廠商的設計能力的提高，以及板載聲卡芯片性能的提高和價格的下降，板載聲卡越來越得到用戶的認可。板載聲卡的劣勢卻正是獨立聲卡的優(yōu)勢，而獨立聲卡的劣勢又正是板載聲卡的優(yōu)勢。獨立聲卡從幾十元到幾千元有著各種不同的檔次，從性能上講集成聲卡*不輸給中低端的獨立聲卡，在性價比上集成聲卡又占盡優(yōu)勢。在中低端市場，在追求性價的用戶中，集成聲卡是不錯的選擇。

9接口

　　線型輸入接口，標記為“Line In”。Line In端口將品質(zhì)較好的聲音、音樂信號輸入，通過計算機的控制將該信號錄制成一個文件。通常該端口用于外接輔助音源，如影碟機、收音機、錄像機及VCD回放卡的音頻輸出。 線型輸出端口，標記為“Line Out”。它用于外接音箱功放或帶功放的音箱。

　　第二個線型輸出端口，一般用于連接四聲道以上的后端音箱。

　　話筒輸入端口，標記為“Mic In”。它用于連接麥克風（話筒），可以將自己的歌聲錄下來實現(xiàn)基本的“卡拉OK功能”。

　　揚聲器輸出端口，標記為“Speaker”或“SPK”。它用于插外接音箱的音頻線插頭。

　　MIDI即游戲搖桿接口，標記為“MIDI”。幾乎所有的聲卡上均帶有一個游戲搖桿接口來配合模擬飛行、模擬駕駛等游戲軟件，這個接口與MIDI樂器接口共用一個15針的D型連接器（聲卡的MIDI接口可能還有其他形式）。該接口可以配接游戲搖桿、模擬方向盤，也可以連接電子樂器上的MIDI接口，實現(xiàn)MIDI音樂信號的直接傳輸。

10獨立聲卡

　　隨著硬件技術的發(fā)展以及廠商成本考慮，出現(xiàn)了把音效芯片集成到主機板上，這就是所謂的板載聲卡。雖然現(xiàn)如今的板載聲卡音效已經(jīng)很不錯了，但原來的獨立聲卡并沒有因此而銷聲匿跡，，達到精益求精的程度，再配合出色的回放系統(tǒng)，給人以好的視聽享受。

　　獨立聲卡擁有更多的濾波電容以及功放管，經(jīng)過數(shù)次級的信號放大，降噪電路，使得輸出音頻的信號精度提升，所以在音質(zhì)輸出效果要好。集成聲卡，因受到整個主板電路設計的影響，電路板上的電子元器件在工作時，容易形成相互干擾以及電噪聲的增加，而且電路板也不可能集成更多的多級信號放大元件以及降噪電路，所以會影響音質(zhì)信號的輸出，終導致輸出音頻的音質(zhì)相對較差。 另外，獨立聲卡有豐富的音頻可調(diào)功能，因用戶的不同需求可以調(diào)整，板載的是在主板出廠時給出的一種默認音頻輸出參數(shù)，不可隨意調(diào)節(jié)，多數(shù)是軟件控制，所以不能達到一些對音頻輸出有特殊要求用戶的需求。

　　但對于獨立聲卡來說，CPU的頻率的變化會產(chǎn)生電壓和電子噪聲等干擾信號，在變頻的時候產(chǎn)生的干擾會讓獨立聲卡體驗時產(chǎn)生“破音”“刺啦聲”，特別是在使用桌面音響系統(tǒng)時體現(xiàn)更為明顯。關閉CPU變頻功能可極大程度減少這方面的影響和干擾，技嘉主板BIOS為例，依次進入，1、BIOS——Advanced BIOS Features——CPU EIST Function設置為Disabled，2、C1E/EIS 設為Disabled 關閉CPU變頻節(jié)能功能，從而播放音樂時獲得干凈的音樂體驗感受?！∫粝浜投鷻C的發(fā)聲方式*不同，現(xiàn)中獨立聲卡都會區(qū)別對待這兩種音頻輸出，正確調(diào)整聲卡驅動也可獲得更好的聲音體驗。

11發(fā)展歷史

　　世界上塊聲卡叫做ADLIB魔奇音效卡，于1984年誕生于英國的ADLIB AUDIO公司?？梢哉fADLIB公司是名副其實的“聲卡之父”。當然，那時的技術還很落后，在性能上存在著許多不足之處，就拿這塊聲卡來說，它是單聲道的，而且音質(zhì)現(xiàn)在看來簡直是爛到極點，但無疑它的誕生，開創(chuàng)了電腦音頻技術的先河。

　　真正把聲卡帶入個人電腦領域的，是由新加坡創(chuàng)新公司董事長沈望傅先生發(fā)明的Sound Blaster“聲霸卡”。這只聲卡在當時引起了一場轟動。有的人認為，這是一個很好的開端，因為PC終于可以“說話”了，并聯(lián)想到將來多媒體PC的模樣。但另有一些人卻認為，這只是一場鬧劇（因為當時的聲卡根本不能夠發(fā)出很真實的聲音）。但是，10年過后，正如前者所預料的，多媒體PC成了現(xiàn)今的標準，每個人都能利用自己的PC來聽CD、玩有聲游戲、通過Iphone等網(wǎng)絡電話來交談，幾乎每一樣事情都和PC音頻發(fā)生關系。，也就沒有了繽紛多彩的多媒體世界。

　　就在人們對PC音頻滿懷疑慮的時候，張“真正”的聲卡出現(xiàn)了，它就是的Soundblaster 16，這塊卡之所以名為16，是因為它擁有16位的復音數(shù)（是指在回放MIDI時由聲卡模擬出所能同時模擬發(fā)聲的樂器數(shù)目），該聲卡能較為地合成音頻效果，具有劃時代的意義，我們終于能把煩人的PC喇叭給拆掉了。

　　第二次重大變革是Soundblaster 64 Gold，這是只讓人發(fā)出驚嘆的聲卡，采用了EMU8000音頻芯片的SB 64 Gold無論是其價格還是性能都讓人大吃一驚，原來聲卡也可以賣那么貴?。吭瓉砺暱òl(fā)出的聲音也能如此動聽！Emu8000芯片破天荒地支持64位復音數(shù)（32個是硬件執(zhí)行，另外32個由Creative開發(fā)的軟件生成），鍍金的接線端子，120db的動態(tài)范圍，96db的信噪比，相信音質(zhì)比那時的一些國產(chǎn)CD機還要好！一切都是為了獲得高質(zhì)量的音響效果而定做的。當然，現(xiàn)在看來，該聲卡的缺點還是明顯的，一是使用了ISA總線，限制了PC音頻系統(tǒng)的發(fā)揮，只能實現(xiàn)虛擬的3D音頻技術，而且在播放中，由于使用了低帶寬的ISA總線，因此在信噪比和保真度方面還有一定的問題；另外就是必須采用板載的“聲存”（用來存放音色庫的內(nèi)存），而且這些聲卡的內(nèi)存異常昂貴（其實也不就是普通的DRAM嘛），原來只帶了4MB，為了能獲得更好的合成效果，許多專業(yè)的MIDI制作人士還是掏錢加上了更多的聲存，以存放更好效果的音色庫。通過這樣的結合，Soundblaster 64 Gold能回放出很悅耳的合成音樂，一度令許多電腦MIDI發(fā)燒友為之興奮。

　　在這兩個發(fā)展階段里，Creative成了老大哥，其他的聲卡產(chǎn)品相比起它來就像是綠葉和紅花的關系，越發(fā)襯托出Soundblaster的偉大。當然，在其他的聲卡中也出了幾個精品，像Ess logic的ESS688F，Topstar的Als007等，它們都是以極為低廉的價格提供了與Soundblaster 16相近的性能，當年很多兼容機裝的都是這兩種聲卡。在聲卡的發(fā)展歷*，有代表性的作品幾乎都是Creative（創(chuàng)新）公司的產(chǎn)品，由此我們也看出該公司在這方面的領導作用。Creative在聲卡界的地位就和CPU界的Intel以及軟件業(yè)的Microsoft一樣，是行業(yè)中的標準。

　　對3D音效的渴求促使了第三次聲卡大變革，Soundblaster 64 Gold支持了模擬3D音效，但同時由于ISA總線帶寬太窄了，限制了聲卡的再度發(fā)展，因此PCI聲卡是注定要誕生的。只PCI聲卡是S3的Sonics Vibes，它擁有一個32位復音的波表生成器，支持Microsoft DirectSound和DirectMusic加速。并且附帶了SRS 3D音效和Infinipatch downloadable音色庫下載標準。同時，它也帶來了與DOS環(huán)境的極不兼容（那時還有相當一部分人使用DOS操作系統(tǒng)），音頻回放時的爆音，回放MIDI時的噪音和相對拙劣的回放效果，這使得PCI聲卡產(chǎn)品成為了一種讓人們產(chǎn)生爭議的產(chǎn)品。

　　但隨著Soundblaster推出了另一個劃時代的巨作Soundblaster Live！之后（在此之前發(fā)布的PCI64、128等聲卡是收購了Ensoniq公司后采用它們開發(fā)的芯片制作的），人們對PCI聲卡的*性也深信不疑了（看看那個價錢，你當然要相信它是好東西了）。由于采用了PCI總線結構，聲卡與系統(tǒng)的連接有了更大的帶寬，一些在ISA聲卡上沒有能力實現(xiàn)的效果，如使用Downloadable（能夠下載）的音色庫，更為逼真的3D音效，更好的音質(zhì)和信噪比等，都把PC音頻推向了另一個高峰。在這里，我們要留意，PC音頻更新的周期沒有CPU和顯示卡那么快，它只是一個循序漸進的過程，真的不夠用了，才會出現(xiàn)和研發(fā)它的改進或替代產(chǎn)品，所以說，投資一個好的PC音頻系統(tǒng)是非常值得的，起碼不會迅速地被淘汰。