声卡电脑硬件知识-

电脑硬件知识——声卡篇一、声卡概述声卡(SoundCard)：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。工作原理：声卡的工作原理其实很简单，我们知道，麦克风和喇叭所用的都是模拟信号，而电脑所能处理的都是数字信号，两者不能混用，声卡的作用就是实现两者的转换。从结构上分，声卡可分为模数转换电路和数模转换电路两部分,模数转换电路负责将麦克风等声音输入设备采到的模拟声音信号转换为电脑能处理的数字信号；而数模转换电路负责将电脑使用的数字声音信号转换为喇叭等设备能使用的模拟信号。二、 声卡类型声卡发展至今，主要分为板卡式、集成式和外置式三种接口类型，以适用不同用户的需求，三种类型的产品各有优缺点。板卡式：卡式产品是现今市场上的中坚力量，产品涵盖低、中、高各档次，售价从几十元至上千元不等。早期的板卡式产品多为ISA接口，由于此接口总线带宽较低、功能单一、占用系统资源过多，目前已被淘汰；PCI则取代了ISA接口成为目前的主流，它们拥有更好的性能及兼容性，支持即插即用，安装使用都很方便。集成式：声卡只会影响到电脑的音质，对PC用户较敏感的系统性能并没有什么关系。因此，大多用户对声卡的要求都满足于能用就行，更愿将资金投入到能增强系统性能的部分。虽然板卡式产品的兼容性、易用性及性能都能满足市场需求，但为了追求更为廉价与简便，集成式声卡出现了。此类产品集成在主板上，具有不占用PCI接口、成本更为低廉、兼容性更好等优势，能够满足普通用户的绝大多数音频需求，自然就受到市场青睐。而且集成声卡的技术也在不断进步，PCI声卡具有的多声道、低CPU占有率等优势也相继出现在集成声卡上，它也由此占据了主导地位，占据了声卡市场的大半壁江山。外置式声卡：是创新公司独家推出的一个新兴事物，它通过USB接口与PC连接，具有使用方便、便于移动等优势。但这类产品主要应用于特殊环境，如连接笔记本实现更好的音质等。 目前市场上的外置声卡并不多， 常见的有创新的Extigy、DigitalMusic两款，以及MAYAEX、MAYA5.1USB等。三种类型的声卡中，集成式产品价格低廉，技术日趋成熟，占据了较大的市场份额。随着技术进步，这类产品在中低端市场还拥有非常大的前景；PCI声卡将继续成为中高端声卡领域的中坚力量，毕竟独立板卡在设计布线等方面具有优势，更适于音质的发挥；而外置式声卡的优势与成本对于家用PC来说并不明显，仍是一个填补空缺的边缘产品。三、接口类型声卡主要有ISA和PCI及USB外置接口三种，早期的内置产品多为ISA接口，由于此接口总线带宽较低、功能单一、占用系统资源过多，目前已被淘汰；PCI则取代了ISA接口成为目前的主流，它们拥有更好的性能及兼容性，支持即插即用，安装使用都很方便。外置式声卡是创新公司独家推出的一个新兴事物，它通过USB接口与PC连接，具有使用方便、便于移动等优势。但这类产品主要应用于特殊环境，如连接笔记本实现更好的音质等。四、声卡芯片厂家AdvanceLogic：AdvanceLogic是一家老资格的音频芯片设计制造商，主攻低端市场，远在ISA世代，就有一款著名的ALS007的音频控制芯片，到了PCI时代，AdvanceLogic仍旧主攻低端市场，ALS4000便是一款比较著名的芯片，ALS4000功能简单，音质也一般，但价格确很便宜。随着竞争的加剧，AdvanceLogic在低端市场的份额也遭到AC'97软卡的侵蚀，AdvanceLogic并没有放弃声卡市场，转而主攻Codec市场，著名的ALC系列Codec就是他们的杰作，AdvanceLogic扮演了一个很出色的角色，极大的推动了AC'97软卡的音质提升。傲锐Aureal：在ISA时代，Aureal这个名字并不为人所知，但到了PCI时代，Aureal的名字迅速随着帝盟S90这款声卡传播开来，S90这款声卡获得游戏玩家的广泛赞扬，Aureal也名声大振。S90就是采用的傲锐公司的VortexAU8820的音频控制芯片。支持A3D1.0，就是这款S90让很多人接受了3D音效这个概念，虽然最后的果子是创新摘走了，但栽树的是A3D，A3D带来了逼真的3D音效仿真。随后傲锐发布Vortex-2AU8830音频控制芯片，支持A3D2.0，帝盟发布基于这款芯片的MX300声卡，用于和创新Live!系列争夺市场，后来傲锐和帝盟结束了合作关系，不久傲锐被对手创新收购， A3D和傲锐成为历史。Ensoniq：1997年，Ensoniq可谓出尽风头，Ensoniq是最早开发出PCI音频控制芯片的厂商之一， ES1370芯片被众多厂家采用，创新也是 Ensoniq的客户之一，ES1370支持32个硬件复音，通过相应的软波表扩充到 64复音，支持2-8M音色库。硬件支持DirectSound、DirectSound3D，以及软件模拟A3D1.0和EAX，成为当时中档PCI声卡的首选芯片，由于创新需要一个中档次的芯片扩充产品线，Ensoniq不久便被创新收购。Ensoniq发展出的PCI音频控制芯片一共有三款——ES1370、ES1371、ES1373，音质好，功能少，信噪比出众是Ensoniq系列最大的特点。但是他们也有个显著的缺点，不支持多音频流，好在随着WDM驱动的推出，这些都算不上缺点了。在创新完成收购后，创新也推出了CT5507、CT2518、CT5880等芯片，著名的中低端声卡PCI128就采用了CT-5880芯片。E-mu：E-mu是一家实力强劲的音频控制芯片设计商，主要从事音频芯片开发以及合成技术研究，后被创新收购，经典的创新AWE64系列就采用了E-mu的Emu8000芯片，其出色的波表合成能力让听过的人都印象深刻，E-mu的音频控制芯片主要面向高端市场，讲究性能、品质以及功能，开发实力少有对手，是创新最强有力的技术支持。Emu8000有一个衍生版本——Emu8008，是Emu8000的PCI版本，创新曾经推出过一款AWE64的PCI版本，就是采用的Emu8008，但是市场上非常少见。好在E-mu及时开发出了跨时代的Emu10k1，让创新公司成功推出了SoundBlasterLive!系列。Emu10k1诸多崭新的特征，是一颗可编程的DSP芯片，即时是几年后的今天，也不会觉得这款芯片太落伍，事实上，基于这款芯片的Live!能够胜任大部分游戏的需求。2001年，Emu再度开发出比Emu10k1更强的芯片，也就是Audigy系列采用的音频控制芯片，这款芯片继承了Emu10k1的所有优点，改善了MIDI等方面的不足，并将运算能力提升4倍，足够满足所有游戏的需求。2002年，创新推出Audigy2。ESS：在ISA时代，ESS是创新最大的竞争对手，产品线丰富，性价比优秀，当年的ESS688/1868等都是非常优秀的芯片，良好的兼容性以及低廉的价格受到众多板卡商的青睐，市场占有率极大，是中低端市场的绝对首选。进入PCI时代后，ESS也积极扩展，前后推出了ESSMaestro-I、ESSMaestro-II、ESSCanyon3D等芯片，ESS的兼容性历来口碑甚佳，ESSMaestro-II更是获得了帝盟的青睐，著名的S70声卡就是基于这款芯片，这款芯片有一个简化的版本SOLO-I，主要交给主板商集成用，很少作为独立的声卡芯片使用。Canyon3D是ESS最强的芯片，又被称作Maestro-2e，也是ESS第一款支持多声道的芯片，著名的帝盟MX400声卡正是采用了此款芯片，这款芯片运算能力强大。2001年，ESS再度发布Canyon3D-2，但是这个时候创新已经垄断市场了，Canyon3D-2没有得到应有的名气和市场，ESS也逐渐在声卡市场消失，这个创新最老的竞争对手，终于也扛不住压力退出竞争了，但ESS这家公司还存在，目前主要扩展消费类电子市场。骅讯C-Media：台湾骅讯也是一家拥有广泛影响力的厂家，他们推出的CMI-8338/8738芯片曾经深深的影响了低端市场，CMI系列追求性价比，集成了Codec，降低了成本，还节约了PCB的制造和设计费用，因此这几款芯片往往出现在超低价的独立声卡或者主板上，即便在低廉的价格上，CMI系列还提供了24bit/44.1kHz或48kHz的S/PDIF输入输出的功能，这点做得甚至比某些高端芯片还好。在很多人眼里，CMI是一组非常不值得一提的芯片，事实上并非如此，8338/8738在最基本的功能——输入输出方面做得很好，但是市场上很少有一款像样的8338/8738声卡，但这并不表示8338/8738音质就一定不行，虽然他们的运算能力确实很弱。雅马哈YAMAHA：雅马哈是日本一家著名的从事交通工具以及电声乐器制造的公司，在ISA时代，雅马哈的719芯片曾经获得极佳口碑。在PCI声卡兴起的时代，他们的产品也曾经大出风头，最著名的有YMF724系列，YMF724系列又有724B、724C、724E、724F四个版本，724E开始起，YMF芯片兼容性得到很大改善，YMF724系列有着温暖的音色以及非常出色的MIDI合成能力，性价比也是非常出众，成为当时中端声卡的首选。著名的724声卡有中凌雷公，虽然做工不算优秀，但很多人因此领略了724的魅力。在724的基础上，雅马哈加入四声道和数字I/O支持以及对3D音效的改良，推出了744系列，可惜的是，744并没有再次刮起724旋风。之后雅马哈发布YMF754芯片并宣布告别民用声卡领域的竞争。相信很多朋友都记得一个YMF734，雅马哈根本就没有什么YMF734芯片，但当时734声卡多如牛毛，都是用其他芯片，例如前面提到的 ALS4000Remark而来的，这也多少证明了雅马哈家族的口碑是相当好的。水晶Crystal/CirrusLogic：CirrusLogic和Crystal是一家公司，两个名字而已，平时提到的水晶公司就是他们。在这几家芯片商中，技术实力最强大的正是水晶而不是Emu，数一数创新的高档声卡使用了多少水晶的芯片就知道水晶有多强大了。但是这家公司从来就有些吊儿郎当的感觉，做音频控制芯片显得很随意，而且走的是低价路线，很多朋友将水晶芯片和低质低价划等号了，早在ISA时代，水晶的音频控制器被大量用于伪造719声卡，到了PCI时代，也有不少所谓的734声卡是用水晶的音频控制器伪造的。久而久之，水晶的形象受到了很大影响，事实上，那些被用于伪造734的芯片，比雅马哈的芯片还好不少，很有趣的伪造。水晶形象的恢复要多亏傲锐， 若不是傲锐希望独家做大， 帝盟和VoyetraTurtle Beach就不会离开傲锐，帝盟选择了ESS而VoyetraTurtle Beach选择了水晶，VoyetraTurtle Beach推出了一款让人震撼的 Turtle BeachSantaCruz，在国外评价甚至超过帝盟 MX200，而这款芯片是基于水晶 CS4630的，后来大力神和德国坦克的加盟，让水晶树立起中端的王者形象，国内的岛谷科技推出基于CS4630的黑金2系列更是推翻了传统的物美价不廉的观念。水晶发布过的音频控制芯片很多，最有影响的是CS46XX系列，硬件SRC让基于这个系列的声卡的音质都相当不错，很轻易的就超过了创新的声卡。DVD方面的优势更是其他芯片厂商望尘莫及的。另外，水晶也是重要的AC‘97Codec供应商。Fortemedia：Fortemedia最为著名的是FM801系列，FM801又细分为FM801AS和FM801AU，在DVD在PC普及的时候，很少有芯片可以支持到6声道系统，创新也没有及时推出6声道的声卡，这给Fortemedia带来了机遇，也就是这个时候，大量的廉价6声道声卡上市，其中大部分都是基于FM801AU的。FM801AU具备数字I/O功能，号称为DVD音频优化，加上当时的Live!还是面向高端，FM801AU系列获得很大的成功。但好景不长，创新推出了Live!5.1后，FM801AU逐渐淘汰出市场。五、操作系统操作系统（OperatingSystem，简称OS）传统上是负责对计算机硬件直接控制及管理的系统软件。操作系统的功能一般包括处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理等。当多个程序同时运行时，操作系统负责规划以优化每个程序的处理时间。一个操作系统可以在概念上分割成两部分： 内核(Kernel)以及壳(shell) 。一个壳程序包裹了与硬件直接交流的内核：硬件内核壳应用程序在有些操作系统上内核与壳完全分开（例如Unix、Linux等），这样用户就可以在一个内核上使用不同的壳；而另一些的内核与壳关系紧密（例如MicrosoftWindows），内核及壳只是操作层次上不同而已。Windows98是一个发行于1998年6月25日的混合16位/32位的图形操作系统。这个新的系统是基于Windows95上编写的，它改良了硬件标准的支持，例如USB、MMX和AGP。其它特性包括对FAT32文件系统的支持、多显示器、WebTV的支持和整合到Windows图形用户界面的InternetExplorer，称为活动桌面（ActiveDesktop）。Windows98SE（第二版）发行于1999年6月10日。它包括了一系列的改进，例如InternetExplorer5、WindowsNetmeeting3、InternetConnectionSharing和对DVD-ROM的支持。Windows98被人批评为没有足够的革新。即使这样，它仍然是一个成功的产品。第二版被批评为不能在第一版的基础上自由升级。Windows98的最低系统需求：486DX/66MHz或更高的处理器，16MB的内存，更多的内存将改善性能；如果使用FAT16文件系统,典型安装需250兆；因系统设置和选项不同,所需空间范围在225兆到310兆之间；如果使用FAT32文件系统,典型安装需245兆；因系统设置和选项不同,所需空间范围在200兆到270兆之间；CD－ROM或DVD－ROM驱动器和VGA或更高分辨率的显示器，微软鼠标或兼容的指向设备。WindowsME是一个32位图形操作系统，由微软公司发行于2000年9月14日。这个系统是在Windows95和Windows98的基础上开发的。它包括相关的小的改善，例如 InternetExplorer5.5 。其中最主要的改善是用于与流行的媒体播放软件RealPlayer竞争的WindowsMediaPlayer7。但是InternetExplorer5.5和WindowsMediaPlayer7都可以在网上免费下载。MovieMaker是这个系统中的一个新的组件。这个程序提供了基本的对视频的编辑和设计功能，对家庭用户来说是简单易学的。但是，最重要的修改是系统去除了 DOS，而由系统恢复代替了。在概念上，这是一个大的改进：拥护不再需要有神秘的DOS行命令的知识就可以维护和修复系统。实际上，去除了DOS功能对维护来说是一个障碍，而系统恢复功能也带来一些麻烦：性能显著的降低；它也被证明并不能有效的胜任一些通常的错误。由于系统每次都自动创建一个先前系统状态的备份，使得非专业人员很难实行一些急需的修改，甚至是删除一个不想要的程序或病毒。有观点认为这个系统只是Windows98的升级版本，不应该独自成为一个版本。也有观点认为这是微软自3.0版以后最差的第一个没有发行第二版的Windows。MicrosoftWindows2000（起初称为WinNT5.0）是一个由微软公司发行于2000年12月19日的32位图形商业性质的操作系统。Windows2000有四个版本：Professional、Server、AdvancedServer和DatacenterServer。另外，微软提供了Windows2000AdvancedServer限定版，用于运行于英特尔Itanium64位处理器上。所有版本的Windows2000都有共同的一些新特征：NTFS5，新的NTFS文件系统；EFS，允许对磁盘上的所有文件进行加密；WDM，增强对硬件的支持。MicrosoftWindows2000 的最低系统要求：133MHZ或更高主频的Pentium级兼容CPU，推荐最小内存为64MB，更多的内存通常可以改善系统响应性能[最多支持4GB内存]，至少有1GB可用磁盘空间的2GB硬盘（如果通过网络进行安装，可能需要更多的可用磁盘空间）， Windows2000Professional 支持单CPU和双CPU系统。WindowsXP，或视窗XP是微软公司最新发布的一款视窗操作系统。它发行于2001年10月25日，原来的名称是Whistler。微软最初发行了两个版本，家庭版（Home）和专业版（Professional）。家庭版的消费对象是家庭用户，专业版则在家庭版的基础上添加了新的为面向商业的设计的网络认证、双处理器等特性。字母XP表示英文单词的“体验”（ experience）。在XP之前，微软有两个相互独立的操作系统系列， 一个是以Windows98和WindowsME为代表的面向桌面电脑的系列，另一个是以 Windows2000和WindowsNT为代表的面向服务器市场的系列。WindowsXP是微软把所有用户要求合成一个操作系统的尝试，而为此付出的代价是丧失了对基于DOS程序的支持。WindowsXP是基于Windows2000代码的产品，同时拥有一个新的用户图形界面（叫做月神Luna），它包括了一些细微的修改，其中一些看起来是从Linux的桌面环境（desktopenvironmen）诸如KDE中获得的灵感。带有用户图形的登陆界面就是一个例子。此外，WindowsXP还引入了一个“基于人物”的用户界面，使得工具条可以访问任务的具体细节。然而，批评家认为这个基于任务的设计指示增加了视觉上的混乱，因为它除了提供比其它操作系统更简单的工具栏以外并没有添加新的特性。而额外进程的耗费又是可见的。它包括了简化了的 Windows2000的用户安全特性，并整合了防火墙，以用来确保长期以来以着困扰微软的安全问题。由于微软把很多以前是由第三方提供的软件整合到操作系统中， XP受到了猛烈的批评。这些软件包括防火墙、媒体播放器（ WindowsMediaPlayer），即时通讯软件（WindowsMessenger），以及它与MicrosoftPasport 网络服务的紧密结合，这都被很多计算机专家认为是安全风险以及对个人隐私的潜在威胁。这些特性的增加被认为是微软继续其传统的反竞争行为的持续。另外受到强烈批评的是它的产品激活技术。 这使得主机的部件受到监听，并在软件可以永久使用前（每30天一个激活周期）在微软的记录上添加一个唯一的参考序列号（referencenumber）。在其它计算机上安装系统，或只是简单的更换一个硬件，例如网卡，都将产生一个