声卡基础知识PPT课件

1、声卡基础知识什么是声卡？什么是声卡？n声卡（声卡（Sound Card）也称音频卡，是多）也称音频卡，是多媒体电脑的主要部件之一，它包含记录媒体电脑的主要部件之一，它包含记录和播放声音所需的硬件。和播放声音所需的硬件。声卡的主要功能声卡的主要功能n录制话音录制话音(声音声音)和音乐，能选择以单声和音乐，能选择以单声道或双声道录音，并且能控制采样速率。道或双声道录音，并且能控制采样速率。n数模转换，用来把数字化的声音信号转数模转换，用来把数字化的声音信号转换成模拟信号。换成模拟信号。n模数转换，用来把模拟声音信号转换成模数转换，用来把模拟声音信号转换成数字信号。数字信号。n音乐数字接口音乐数字接

2、口(MIDI)，能使用，能使用MIDI乐器。乐器。n声音混合功能，允许控制声源和音频信声音混合功能，允许控制声源和音频信号的大小。号的大小。声卡基本结构声卡基本结构声卡基本结构声卡基本结构声卡基本结构声卡基本结构n1、电话自动应答设备接口（、电话自动应答设备接口（TAD，Telephone Answering Device）n它与它与MODEM卡上的相应端口相连接，卡上的相应端口相连接，配合软件可使电脑具备电话自动应答配合软件可使电脑具备电话自动应答功能。功能。声卡基本结构声卡基本结构n2、模拟、模拟CD音频输入接口（音频输入接口（CD IN）n是一个是一个3针或针或4针的小插座，作用是将针的

3、小插座，作用是将来自光驱的模拟音频信号接入声卡，来自光驱的模拟音频信号接入声卡，并直接由声卡的输出端放出。并直接由声卡的输出端放出。n模拟音频线在声卡端的接头一般有两模拟音频线在声卡端的接头一般有两种排列方式，应选用与该接口匹配的种排列方式，应选用与该接口匹配的才能确保才能确保CD音频的正常接入。音频的正常接入。声卡基本结构声卡基本结构n3、数字输出接口、数字输出接口n该接口为该接口为黄色黄色，用于输出数字音频信，用于输出数字音频信号。配合声卡上的号。配合声卡上的AC-3解码功能，就解码功能，就可输出数字音效，令观赏可输出数字音效，令观赏DVD等影片等影片时更加逼真。时更加逼真。声卡基本结构声

4、卡基本结构n4、线性输入插孔、线性输入插孔(LINE IN)n该接口为该接口为蓝色蓝色，作用是将来自，作用是将来自收音机、收音机、随身听、或电视机随身听、或电视机等任何外部音频设等任何外部音频设备的声音信号输入电脑。可用于录制备的声音信号输入电脑。可用于录制电视节目伴音、将磁带转成电视节目伴音、将磁带转成MP3等。等。声卡基本结构声卡基本结构n5、话筒输入插孔、话筒输入插孔(MIC IN) n该接口为该接口为红色红色，可接连适合电脑使用，可接连适合电脑使用的的话筒话筒作为声音输入设备。用于录音、作为声音输入设备。用于录音、娱乐及语音识别等。可用来打网络电娱乐及语音识别等。可用来打网络电话、语音

5、聊天和唱卡拉话、语音聊天和唱卡拉OK等。等。声卡基本结构声卡基本结构n6、线性输出插孔、线性输出插孔(LINE OUT)n该接口为该接口为绿色绿色，它负责将声卡处理好，它负责将声卡处理好的声音信号输出到的声音信号输出到有源音箱、耳机或有源音箱、耳机或其他音频放大设备其他音频放大设备（如功放）。（如功放）。n这是第一个输出孔，用于连接前端音这是第一个输出孔，用于连接前端音箱，相当于普通箱，相当于普通2.1声卡的扬声器输出声卡的扬声器输出插孔插孔(SPEAKER)。声卡基本结构声卡基本结构n7、后置输出插孔、后置输出插孔(SPDIF OUT)n该接口为该接口为黑色黑色，用于连接后端音箱。，用于连接

6、后端音箱。四声道以上的声卡都会有两个线形输四声道以上的声卡都会有两个线形输出插孔出插孔，这是第二个线形输出插孔。，这是第二个线形输出插孔。声卡基本结构声卡基本结构n8、游戏、游戏/MIDI插口插口n用于连接游戏杆、手柄、方向盘等外用于连接游戏杆、手柄、方向盘等外接游戏控制器，也可连接外部接游戏控制器，也可连接外部MIDI乐乐器（如器（如MIDI键盘、电子琴等），配以键盘、电子琴等），配以专用软件可将电脑作为桌面音乐制作专用软件可将电脑作为桌面音乐制作系统使用。系统使用。声卡基本结构声卡基本结构n9、数字、数字CD音频输入接口音频输入接口(CD SPDIF)n作用是接收来自光驱的数字音频信号，作

7、用是接收来自光驱的数字音频信号，最大限度地减少声音失真。最大限度地减少声音失真。光驱的光驱的Digital Out接口与声卡上的接口与声卡上的CD SPDIF输入端连接输入端连接，可以得到比模拟，可以得到比模拟CD音频音频要更纯净的音质。要更纯净的音质。声卡基本结构声卡基本结构n10、辅助音频输入口、辅助音频输入口(AUX IN)n负责把来自负责把来自电视卡、电视卡、DVD解压卡、解压卡、MPEG编编/解码卡等解码卡等设备的声音信号输设备的声音信号输入声卡。这样就可使各种设备输出的入声卡。这样就可使各种设备输出的声音信号都通过声卡送至音箱，避免声音信号都通过声卡送至音箱，避免了反复插拔信号线。

8、了反复插拔信号线。声卡基本结构声卡基本结构n11、声音处理芯片、声音处理芯片n是整块声卡的核心部分，相当于声卡是整块声卡的核心部分，相当于声卡的大脑。包括的大脑。包括WAVE波形的采样与合成、波形的采样与合成、MIDI音乐的合成以及混音器、效果器音乐的合成以及混音器、效果器的功能都在此芯片内部实现。的功能都在此芯片内部实现。n上面标有商标、型号、生产日期、编上面标有商标、型号、生产日期、编号、生产厂商等重要信息号、生产厂商等重要信息声卡基本结构声卡基本结构n12、扩展功能插针、扩展功能插针n通过数据线接出，主要用于扩展卡上通过数据线接出，主要用于扩展卡上的输入输出接口，适合一些比较专业的输入输

9、出接口，适合一些比较专业的设备。的设备。声卡基本结构声卡基本结构n13、功放芯片、功放芯片n对声音处理芯片处理的信号进行放大，对声音处理芯片处理的信号进行放大，以推动喇叭发出声音。以推动喇叭发出声音。n14、总线接口、总线接口n常见的有常见的有ISA、PCI两种。两种。n15、跳线、跳线声卡基本结构声卡基本结构n声卡的外接口图例声卡的外接口图例声卡的工作原理声卡的工作原理n通过声卡处理芯片处理数据，并与通过声卡处理芯片处理数据，并与CPU交换数据，这样可以减轻交换数据，这样可以减轻CPU工作压力。工作压力。另外，数字数据通过另外，数字数据通过SPDIF输入输入/输出，输出，模拟信号通过模拟信号

10、通过IN和和OUT端口输入端口输入/输出，输出，输入输入/输出的模拟信号通过输出的模拟信号通过ADR/DAR转转换。换。基本术语基本术语n1、采样、采样n采样位数：是指每个采样点所代表的音采样位数：是指每个采样点所代表的音频信号的幅度值，用二进制数表示，这频信号的幅度值，用二进制数表示，这里的二进制的位数即为采样位数。里的二进制的位数即为采样位数。n采样频率：是指录音设备在一秒钟内对采样频率：是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数。声音信号的采样次数。n两者的关系：一个在时间方向、一个在两者的关系：一个在时间方向、一个在幅度方向代表采样精度。幅度方向代表采样精度。基本术语基本术语n2、声道

11、数、声道数n单声道：声音来自两个音箱的中间。单声道：声音来自两个音箱的中间。n立体声：声音来自两个独立的声道。立体声：声音来自两个独立的声道。n准立体声：录音时是单声道、在回放时有时准立体声：录音时是单声道、在回放时有时是立体声有时是单声道。是立体声有时是单声道。n四声道环绕：有前左、前右、后左、后右；四声道环绕：有前左、前右、后左、后右；4.1：增加一个低音音箱。：增加一个低音音箱。n5.1声道：在声道：在4.1的基础上增加了一个中置单元的基础上增加了一个中置单元负责传送低于负责传送低于80Hz的声音信号。的声音信号。基本术语基本术语n3、3D音频音频API与与HRTF的区别的区别nAPI：

12、包含许多关于声音定位与处理的指令与：包含许多关于声音定位与处理的指令与规范。有：规范。有：DS3D、A3D、EAX等。等。nHRTF：头部相关转换函数，是一种音效定位：头部相关转换函数，是一种音效定位算法。算法。n区别：在拥有相同的区别：在拥有相同的API条件下，采用的声音条件下，采用的声音处理芯片及处理芯片及HRTF算法不同，效果也不同。算法不同，效果也不同。基本术语基本术语n4、MIDInMIDI文件文件nFM合成合成n波表合成波表合成n复音数复音数nDSL技术的作用技术的作用声音文件格式声音文件格式n声音文件播放格式声音文件播放格式:离散、流式离散、流式n声音文件播放速率类型：声音文件播

13、放速率类型：96、128、192KB/sn声音文件存放格式声音文件存放格式 .MP3、.WMA、.WAV、.RA/RM/RMX、.MID等等声卡的分类声卡的分类n按照声卡的接口类型，可分为：按照声卡的接口类型，可分为：nISA接口声卡，在接口声卡，在Pentium以前的时代以前的时代中广泛采用中广泛采用ISA接口的声卡，接口的声卡，ISA的传的传输频宽较低，而且它会大量占用输频宽较低，而且它会大量占用CPU资源，现在已经淘汰了。资源，现在已经淘汰了。nPCI接口声卡，接口声卡，PCI接口的声卡就可以接口的声卡就可以通过通过PCI总线音源储存在内存中，因此总线音源储存在内存中，因此占用的占用的C

14、PU资源较少，目前的声卡都资源较少，目前的声卡都采用采用PCI接口。接口。声卡的分类声卡的分类n按照声卡的组成结构，可分为：按照声卡的组成结构，可分为：n普通声卡，即市场上普通的声卡，一普通声卡，即市场上普通的声卡，一般做成一块板状。般做成一块板状。n板载声卡，集成在主板上的声卡，如板载声卡，集成在主板上的声卡，如AC97等。等。声卡的分类声卡的分类n按照声卡的转换器位数，可分为：按照声卡的转换器位数，可分为：n8位声卡位声卡n16位声卡位声卡n32位声卡位声卡n64位声卡位声卡声卡的分类声卡的分类n按照声卡的功能的不同，可分为：按照声卡的功能的不同，可分为：n单声道声卡：就是记录和重放的所有

15、声单声道声卡：就是记录和重放的所有声源都只能是单声道的。源都只能是单声道的。n准立体声声卡：就是录音是单声道，放准立体声声卡：就是录音是单声道，放音有时是立体声，有时是单声道。音有时是立体声，有时是单声道。n立体声声卡：具有数字立体声录立体声声卡：具有数字立体声录/放、重放、重放游戏和应用程序中立体声音响功能的放游戏和应用程序中立体声音响功能的声卡，是真正的立体声卡。声卡，是真正的立体声卡。声卡的性能指标声卡的性能指标n声卡的好坏，单从外观上看是很难区声卡的好坏，单从外观上看是很难区分的，还应该从声卡的相关性能指标分的，还应该从声卡的相关性能指标进行了解，以便更加清楚声卡的性能进行了解，以便更

16、加清楚声卡的性能及功能。及功能。全双工与半双工全双工与半双工n所谓全双工是指录音和放音这两样工所谓全双工是指录音和放音这两样工作可以同时进行。作可以同时进行。n反之，半双工在一个时间内就只能做反之，半双工在一个时间内就只能做一样事情。一样事情。编码和解码编码和解码n在数字音频技术中，用数字大小来代在数字音频技术中，用数字大小来代替表示声音强弱高低的模拟电压，并替表示声音强弱高低的模拟电压，并按要求对音频数据进行压缩的过程叫按要求对音频数据进行压缩的过程叫作编码；在重放时，要将压缩的数据作编码；在重放时，要将压缩的数据还原，称之为解码。还原，称之为解码。n实现数字音频输出有两种方式：一种实现数字

17、音频输出有两种方式：一种是音频采集、语音编码、压缩、重放是音频采集、语音编码、压缩、重放方式，简称为录音方式，简称为录音/重放；另一种是基重放；另一种是基于声音合成技术的重放方式。于声音合成技术的重放方式。数字音频采集数字音频采集n把模拟的音频信号转换称数字信号，把模拟的音频信号转换称数字信号，并存放在存储器中的过程称为数字音并存放在存储器中的过程称为数字音频采集。频采集。n由于数字表示的声音是断续的，把模由于数字表示的声音是断续的，把模拟量转换成数字量时，每隔一个时间拟量转换成数字量时，每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值，间隔在模拟声音波形上取一个幅度值，称之为抽样，其时间间隔称之

18、为抽样称之为抽样，其时间间隔称之为抽样周期。周期。FM合成合成nFM合成技术是早期的电子合成乐器采合成技术是早期的电子合成乐器采用的合成方式，后来由用的合成方式，后来由YAMAHA公司公司将其应用到声卡中，这种发音方式使将其应用到声卡中，这种发音方式使得声音听起来比较干净、清脆。得声音听起来比较干净、清脆。波表合成波表合成n它通过对乐器声音进行取样，并将之它通过对乐器声音进行取样，并将之保存下来，重播时靠声卡上的微处理保存下来，重播时靠声卡上的微处理器或经过器或经过CPU处理发声。处理发声。n根据取样文件所放位置和由专用微处根据取样文件所放位置和由专用微处理器或理器或CPU处理的部同，波表合成

19、又处理的部同，波表合成又常分为软波表合成和硬波表合成。常分为软波表合成和硬波表合成。MIDI规格规格n电子乐器数字化接口，是一组由电子乐器数字化接口，是一组由MIDI生产商协会制订给所有生产商协会制订给所有MIDI仪器制造仪器制造商的音色及打击乐器排列表。商的音色及打击乐器排列表。n它包括它包括128个标准音色和个标准音色和81个打击乐器个打击乐器排列。排列。脉冲码调制脉冲码调制PCMnPCM(Pulse Code Modulation)是最早将是最早将波表合成理论应用到实际中来的技术。波表合成理论应用到实际中来的技术。n它对声音作周期性的取样，并对每个它对声音作周期性的取样，并对每个样本给予

20、调整，转换为双位的数字编样本给予调整，转换为双位的数字编码，因为整个取样波呈脉波周期状，码，因为整个取样波呈脉波周期状，所以被命名为，脉冲码调制。所以被命名为，脉冲码调制。数字信号处理数字信号处理n数字信号处理数字信号处理 (DSP ，Digital Signal Processing)是指声卡中专门处理音效的是指声卡中专门处理音效的芯片，又被称为效果器。芯片，又被称为效果器。数模数模/模数转换器模数转换器n数模转换器数模转换器(DAC，Digital Analog Convertor)是为了解决一般的音响和电视是为了解决一般的音响和电视机都只适用于模拟信号，计算机中处理机都只适用于模拟信号，

21、计算机中处理的是数字信号而采用的方法。的是数字信号而采用的方法。n声卡读出数字式的信号后，通过声卡读出数字式的信号后，通过DAC转转换成一般音响放大器能接受的模拟信号，换成一般音响放大器能接受的模拟信号，再由它来带动音箱发出发出声音。再由它来带动音箱发出发出声音。n相反的处理过程，可以通过模数转换器相反的处理过程，可以通过模数转换器(ADC，Analog Digital Convertor)来完成。来完成。信噪比信噪比n信噪比信噪比(SNR，Signal to Noise Ratio)是是一个诊断声卡抑制噪声能力的重要指标。一个诊断声卡抑制噪声能力的重要指标。通常有用信号和噪声信号功率的比值就

22、通常有用信号和噪声信号功率的比值就是是SNR，单位是分贝。，单位是分贝。SNR值越大则声值越大则声卡的滤波效果越好。卡的滤波效果越好。n按微软在按微软在PC98中的规定，至少要大于中的规定，至少要大于80分贝才行。分贝才行。n从从AC97开始声卡上的开始声卡上的ADC、DAC必须必须和混音工作及数字音效芯片分离。和混音工作及数字音效芯片分离。常见声卡介绍常见声卡介绍创新（创新（CREATIVE）帝盟（帝盟（DIAMOND）丽台（丽台（LEADTEK）傲锐（傲锐（AUREAL）启亨启亨创新（创新（CREATIVE）创新（创新（CREATIVE）声卡）声卡创新（创新（CREATIVE）创新（创新（

23、CREATIVE）声卡）声卡帝盟（帝盟（DIAMOND）帝盟（帝盟（DIAMOND）声卡）声卡帝盟（帝盟（DIAMOND）帝盟（帝盟（DIAMOND）声卡）声卡丽台（丽台（LEADTEK）丽台（丽台（LEADTEK）声卡）声卡丽台（丽台（LEADTEK）丽台（丽台（LEADTEK）声卡）声卡傲锐（傲锐（AUREAL）傲锐（傲锐（AUREAL）声卡）声卡启亨启亨启亨声卡启亨声卡音箱音箱n只有一个好的声卡还不够达到播放优美只有一个好的声卡还不够达到播放优美音乐的效果，必须有与之相对应的音箱，音乐的效果，必须有与之相对应的音箱，才能真正达到视听享受的目的。才能真正达到视听享受的目的。n音箱又称扬声器

24、系统，已经成为目前多音箱又称扬声器系统，已经成为目前多媒体电脑的标准配置之一。媒体电脑的标准配置之一。音箱的性能参数音箱的性能参数n音箱的作用就是将电信号转换成声音信音箱的作用就是将电信号转换成声音信号，并将声音信号释放出来，因而对于号，并将声音信号释放出来，因而对于声音还原质量的好坏是衡量音箱品质的声音还原质量的好坏是衡量音箱品质的最重要标准，也就是保真性。还原品质最重要标准，也就是保真性。还原品质高的音箱通常被称为高保真音箱。高的音箱通常被称为高保真音箱。n衡量音箱的好坏，还有以下几个方面的衡量音箱的好坏，还有以下几个方面的性能参数：性能参数：功率功率n国际上规定音箱功率有两种：额定功率国

25、际上规定音箱功率有两种：额定功率和峰值功率。和峰值功率。n额定功率是指在额定频率范围内给扬声额定功率是指在额定频率范围内给扬声器一个规定了波形持续模拟信号，在有器一个规定了波形持续模拟信号，在有一定间隔并重复一定次数后，扬声器不一定间隔并重复一定次数后，扬声器不发生任何损坏的最大电功率。发生任何损坏的最大电功率。n峰值功率是指扬声器短时间所能承受的峰值功率是指扬声器短时间所能承受的最大功率，一般是额定功率的最大功率，一般是额定功率的2-4倍。倍。失真度失真度n失真度主要分为谐波失真、互调失真和失真度主要分为谐波失真、互调失真和瞬态失真，它直接影响音质音色的还原瞬态失真，它直接影响音质音色的还原

26、程度，是一项非常重要的技术指标，常程度，是一项非常重要的技术指标，常以百分数的形式来表示，其数值越小则以百分数的形式来表示，其数值越小则失真度就越小。失真度就越小。n一般来说，普通多媒体音箱的失真度以一般来说，普通多媒体音箱的失真度以小于小于0.5%为宜，低音炮的失真度小于为宜，低音炮的失真度小于5%基本上就可以了。基本上就可以了。信噪比信噪比n这项性能和声卡的信噪比一样，信噪比这项性能和声卡的信噪比一样，信噪比的大小，决定音箱的发音清晰度，一般的大小，决定音箱的发音清晰度，一般应选信噪比不低于应选信噪比不低于80dB的音箱或信噪比的音箱或信噪比不低于不低于70dB的低音炮。的低音炮。音箱喇叭音箱喇叭n音箱内部的喇叭材料很重要，它直接影音箱内部的喇叭材料很重要，它直接影响音箱的音质。响音箱的音质。n音箱的