声卡基础知识

声卡基础知识第1页，课件共68页，创作于2023年2月什么是声卡？声卡（SoundCard）也称音频卡，是多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。第2页，课件共68页，创作于2023年2月声卡的主要功能录制话音(声音)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。数模转换，用来把数字化的声音信号转换成模拟信号。模数转换，用来把模拟声音信号转换成数字信号。音乐数字接口(MIDI)，能使用MIDI乐器。声音混合功能，允许控制声源和音频信号的大小。第3页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构第4页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构第5页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构1、电话自动应答设备接口（TAD，TelephoneAnsweringDevice）它与MODEM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功能。第6页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构2、模拟CD音频输入接口（CDIN）是一个3针或4针的小插座，作用是将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。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才能确保CD音频的正常接入。第7页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构3、数字输出接口该接口为黄色，用于输出数字音频信号。配合声卡上的AC-3解码功能，就可输出数字音效，令观赏DVD等影片时更加逼真。第8页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构4、线性输入插孔(LINEIN)该接口为蓝色，作用是将来自收音机、随身听、或电视机等任何外部音频设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MP3等。第9页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构5、话筒输入插孔(MICIN)该接口为红色，可接连适合电脑使用的话筒作为声音输入设备。用于录音、娱乐及语音识别等。可用来打网络电话、语音聊天和唱卡拉OK等。第10页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构6、线性输出插孔(LINEOUT)该接口为绿色，它负责将声卡处理好的声音信号输出到有源音箱、耳机或其他音频放大设备（如功放）。这是第一个输出孔，用于连接前端音箱，相当于普通2.1声卡的扬声器输出插孔(SPEAKER)。第11页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构7、后置输出插孔(SPDIFOUT)该接口为黑色，用于连接后端音箱。四声道以上的声卡都会有两个线形输出插孔，这是第二个线形输出插孔。第12页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构8、游戏/MIDI插口用于连接游戏杆、手柄、方向盘等外接游戏控制器，也可连接外部MIDI乐器（如MIDI键盘、电子琴等），配以专用软件可将电脑作为桌面音乐制作系统使用。第13页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构9、数字CD音频输入接口(CDSPDIF)作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。光驱的DigitalOut接口与声卡上的CDSPDIF输入端连接，可以得到比模拟CD音频要更纯净的音质。第14页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构10、辅助音频输入口(AUXIN)负责把来自电视卡、DVD解压卡、MPEG编/解码卡等设备的声音信号输入声卡。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，避免了反复插拔信号线。第15页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构11、声音处理芯片是整块声卡的核心部分，相当于声卡的大脑。包括WAVE波形的采样与合成、MIDI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。上面标有商标、型号、生产日期、编号、生产厂商等重要信息第16页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构12、扩展功能插针通过数据线接出，主要用于扩展卡上的输入输出接口，适合一些比较专业的设备。第17页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构13、功放芯片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。14、总线接口常见的有ISA、PCI两种。15、跳线第18页，课件共68页，创作于2023年2月声卡基本结构声卡的外接口图例第19页，课件共68页，创作于2023年2月声卡的工作原理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CPU工作压力。另外，数字数据通过SPDIF输入/输出，模拟信号通过IN和OUT端口输入/输出，输入/输出的模拟信号通过ADR/DAR转换。第20页，课件共68页，创作于2023年2月基本术语1、采样采样位数：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，这里的二进制的位数即为采样位数。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。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。第21页，课件共68页，创作于2023年2月基本术语2、声道数单声道：声音来自两个音箱的中间。立体声：声音来自两个独立的声道。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。四声道环绕：有前左、前右、后左、后右；4.1：增加一个低音音箱。5.1声道：在4.1的基础上增加了一个中置单元负责传送低于80Hz的声音信号。第22页，课件共68页，创作于2023年2月基本术语3、3D音频API与HRTF的区别API：包含许多关于声音定位与处理的指令与规范。有：DS3D、A3D、EAX等。HRTF：头部相关转换函数，是一种音效定位算法。区别：在拥有相同的API条件下，采用的声音处理芯片及HRTF算法不同，效果也不同。第23页，课件共68页，创作于2023年2月基本术语4、MIDIMIDI文件FM合成波表合成复音数DSL技术的作用第24页，课件共68页，创作于2023年2月声音文件格式声音文件播放格式:离散、流式声音文件播放速率类型：96、128、192KB/s声音文件存放格式

.MP3、.WMA、.WAV、.RA/RM/RMX、.MID等第25页，课件共68页，创作于2023年2月声卡的分类按照声卡的接口类型，可分为：ISA接口声卡，在Pentium以前的时代中广泛采用ISA接口的声卡，ISA的传输频宽较低，而且它会大量占用CPU资源，现在已经淘汰了。PCI接口声卡，PCI接口的声卡就可以通过PCI总线音源储存在内存中，因此占用的CPU资源较少，目前的声卡都采用PCI接口。第26页，课件共68页，创作于2023年2月声卡的分类按照声卡的组成结构，可分为：普通声卡，即市场上普通的声卡，一般做成一块板状。板载声卡，集成在主板上的声卡，如AC’97等。第27页，课件共68页，创作于2023年2月声卡的分类按照声卡的转换器位数，可分为：8位声卡16位声卡32位声卡64位声卡第28页，课件共68页，创作于2023年2月声卡的分类按照声卡的功能的不同，可分为：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。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。立体声声卡：具有数字立体声录/放、重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。第29页，课件共68页，创作于2023年2月声卡的性能指标声卡的好坏，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进行了解，以便更加清楚声卡的性能及功能。第30页，课件共68页，创作于2023年2月全双工与半双工所谓全双工是指录音和放音这两样工作可以同时进行。反之，半双工在一个时间内就只能做一样事情。第31页，课件共68页，创作于2023年2月编码和解码在数字音频技术中，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，要将压缩的数据还原，称之为解码。实现数字音频输出有两种方式：一种是音频采集、语音编码、压缩、重放方式，简称为录音/重放；另一种是基于声音合成技术的重放方式。第32页，课件共68页，创作于2023年2月数字音频采集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频采集。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，其时间间隔称之为抽样周期。第33页，课件共68页，创作于2023年2月FM合成FM合成技术是早期的电子合成乐器采用的合成方式，后来由YAMAHA公司将其应用到声卡中，这种发音方式使得声音听起来比较干净、清脆。第34页，课件共68页，创作于2023年2月波表合成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器或经过CPU处理发声。根据取样文件所放位置和由专用微处理器或CPU处理的部同，波表合成又常分为软波表合成和硬波表合成。第35页，课件共68页，创作于2023年2月MIDI规格电子乐器数字化接口，是一组由MIDI生产商协会制订给所有MIDI仪器制造商的音色及打击乐器排列表。它包括128个标准音色和81个打击乐器排列。第36页，课件共68页，创作于2023年2月脉冲码调制PCMPCM(PulseCodeModulation)是最早将波表合成理论应用到实际中来的技术。它对声音作周期性的取样，并对每个样本给予调整，转换为双位的数字编码，因为整个取样波呈脉波周期状，所以被命名为，脉冲码调制。第37页，课件共68页，创作于2023年2月数字信号处理数字信号处理(DSP，DigitalSignalProcessing)是指声卡中专门处理音效的芯片，又被称为效果器。第38页，课件共68页，创作于2023年2月数模/模数转换器数模转换器(DAC，DigitalAnalogConvertor)是为了解决一般的音响和电视机都只适用于模拟信号，计算机中处理的是数字信号而采用的方法。声卡读出数字式的信号后，通过DAC转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。相反的处理过程，可以通过模数转换器(ADC，AnalogDigitalConvertor)来完成。第39页，课件共68页，创作于2023年2月信噪比信噪比(SNR，SignaltoNoiseRatio)是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是SNR，单位是分贝。SNR值越大则声卡的滤波效果越好。按微软在PC98中的规定，至少要大于80分贝才行。从AC’97开始声卡上的ADC、DAC必须和混音工作及数字音效芯片分离。第40页，课件共68页，创作于2023年2月常见声卡介绍创新（CREATIVE）帝盟（DIAMOND）丽台（LEADTEK）傲锐（AUREAL）启亨第41页，课件共68页，创作于2023年2月创新（CREATIVE）创新（CREATIVE）声卡第42页，课件共68页，创作于2023年2月创新（CREATIVE）创新（CREATIVE）声卡第43页，课件共68页，创作于2023年2月帝盟（DIAMOND）帝盟（DIAMOND）声卡第44页，课件共68页，创作于2023年2月帝盟（DIAMOND）帝盟（DIAMOND）声卡第45页，课件共68页，创作于2023年2月丽台（LEADTEK）丽台（LEADTEK）声卡第46页，课件共68页，创作于2023年2月丽台（LEADTEK）丽台（LEADTEK）声卡第47页，课件共68页，创作于2023年2月傲锐（AUREAL）傲锐（AUREAL）声卡第48页，课件共68页，创作于2023年2月启亨启亨声卡第49页，课件共68页，创作于2023年2月音箱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，才能真正达到视听享受的目的。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。第50页，课件共68页，创作于2023年2月音箱的性能参数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。还原品质高的音箱通常被称为高保真音箱。衡量音箱的好坏，还有以下几个方面的性能参数：第51页，课件共68页，创作于2023年2月功率国际上规定音箱功率有两种：额定功率和峰值功率。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。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2-4倍。第52页，课件共68页，创作于2023年2月失真度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，其数值越小则失真度就越小。一般来说，普通多媒体音箱的失真度以小于0.5%为宜，低音炮的失真度小于5%基本上就可以了。第53页，课件共68页，创作于2023年2月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，一般应选信噪比不低于80dB的音箱或信噪比不低于70dB的低音炮。第54页，课件共68页，创作于2023年2月音箱喇叭音箱内部的喇叭材料很重要，它直接影响音箱的音质。音箱的高音部分以球顶为主，分为钛膜球顶和软球顶。音箱的低音部分是决定音箱音质好坏的关键，常用纸盆、羊毛编织盆和聚丙烯膜等材料。第55页，课件共68页，创作于2023年2月音箱板材音箱的板材主要有木制或塑料材质的。塑料音箱的成本较低，但可承受的额定功率也相对较小，无法克服声谐振，不宜购买。木制音箱比塑料音箱有更好的