第10章声卡和音箱

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机组装与维护教程,(,第,3,版,),第,10,章 声卡和音箱,10.1,声卡,10.1.1,声卡的分类,1,按声卡是否为单独一块扩展卡分类,2,按声卡的放置方式分类,3,按声卡的接口分类,4,按声卡取样频率的位数分类,5,按声卡的功能分类,10.1.2,声卡的结构,声卡的结构如图,10-1,所示。,1,数字信号处理器,声卡的数字信号处理器（,Digital Signal Processor,，简称,DSP,）也称声卡主处理芯片，是声卡的核心部件。,DSP,的功能主要是对数字化的声音信号进行各种处理，如声波取样和回放控制，处理,MIDI,指令等，有些声卡的,DSP,还具有混响、合声、音场调整等功能。,DSP,基本上决定了声卡的性能和档次，通常也按照此芯片的型号来称呼该声卡。,2,模数与数模转换芯片,Codec,Codec,芯片用于模数转换和数模转换。,Codec,芯片是模拟电路和数字电路的连接部件，负责将,DSP,输出的数字信号转换成模拟信号以输出到功率放大器和音箱，也负责将输入的模拟信号转换成数字信号输入到,DSP,。,Codec,芯片和,DSP,的能力直接决定了声卡处理声音信号的质量。,3,功率放大器,功率放大器的主要作用是将,Codec,芯片输出的音频模拟信号放大，输出可以直接推动音箱的功率，同时还担负着对输出信号的高低音分别进行处理的任务。,4,外部连接端口,（,1,）话筒输入（,Mic In,）插孔（粉红色）,（,2,）音频输入（,Line In,）插孔（浅蓝色）,（,3,）音频输出（,Line Out,）插孔（草绿色）,（,4,）,SPDIF Out/In,（数字输出,/,输入）,（,5,）,Game/MIDI,插口,（,6,）内部连接端口,10.1.3,声卡的基本工作原理,声卡回放声音的工作过程是：通过,PCI,总线或者声卡的其他数字输入接口将数字化的声音信号传送给声卡，声卡的,I/O,控制芯片和,DSP,接收数字信号，对其进行处理，然后传送给,Codec,芯片，,Codec,芯片将数字信号转换成模拟信号，然后输出到功率放大器或直接输出到音箱。,声卡录制声音的工作过程是：声音通过,Mic In,或,Line In,接口将模拟信号输入到,Codec,芯片，,Codec,芯片将模拟信号转换成数字信号，然后传送到,DSP,，,DSP,对信号进行处理，经,I/O,控制芯片和总线输出到计算机。,10.1.4,音频标准,1,AC97,标准,因为在计算机中，数据都是以数字的形式来处理和传输的，,AC97,标准主要要求在电路结构上把数字部分和模拟部分相互分开，以降低电磁干扰和提高性能，适用于声卡和,Modem,的设计。,2,音频中的新技术,HD Audio,为了提供更加逼真的音频效果，,Intel,推出了音频新标准,HD Audio,，其编码方式的名称为,Azalia,，根据,Intel,的计划，这个编码标准将取代现有的,AC97,。这个新标准的特点有：,同时支持输入,/,输出各,15,条音频流。,每个音频流都支持最高,16,声道。,每个音频流支持,8-,，,16-,，,20-,，,24-,或,32-bit,的采样精度。,采样率支持从,6kHz,到,192kHz,。,对于控制、连接和编码优化的可升级扩展。,音频编码支持设备高级音频探测,10.1.5,板载声卡,1,软声卡,对于软声卡，其主板南桥芯片中加入了声卡控制功能，通过软件模拟声卡，完成一般声卡上,DSP,的功能，音频的输入,/,输出（模数与数模转换）由一块符合,AC97,标准的,Codec,芯片完成。所以这类主板看不到较大的声卡,DSP,芯片，只有一块小小的,Codec,芯片。与硬声卡相比，由于采用软件模拟，,CPU,占用率比硬声卡高，如果,CPU,速度达不到要求或者驱动程序有问题，很容易会产生爆音，影响音质。,通常，板载软声卡都是符合,AC97,规范的，所以大家就约定俗成地把软声卡称为,AC97,声卡。在板载,AC97,软声卡的主板上，一般在,PCI,插槽上端的电路板上能看到一块小小的方形,Codec,芯片，如图,10-2,所示。,2,硬声卡,为解决软声卡的缺点，有的主板采用了板载硬声卡的方式。正规的硬声卡符合,AC97,标准，有一块较大的主流声卡,DSP,芯片，还有一块较小的,Codec,芯片。为降低成本，主板上的板载硬声卡往往不采用,AC97,标准，只焊接一块具有,DSP,和,Codec,功能的声卡处理芯片（如,CMI8738,等,4,声道声卡芯片），而没有安装独立的,Codec,芯片。但用户更乐意接受这种硬声卡，而不去关心其是否符合,AC97,标准和带有,Codec,芯片。一般在板载硬声卡的主板上，只有一块声卡处理芯片，焊接,Codec,芯片的位置是空着的。,10.1.6,声卡的主要参数,1,采样位数与采样频率,2,复音数,3,动态范围,4,Wave,音效与,MIDI,音乐,5,输出信噪比（,S/N,）,6,双工,7,3D,音频中主要的,API,（,1,）,Direct Sound 3D,（,2,）,A3D,（,3,）,EAX,8,AC-3,9,HRTF,10,声道数目,10.1.7,声卡常见主处理芯片,1,CMI8738,CMI8738,是骅讯公司设计生产的声卡主处理芯片，提供,SPDIF In/Out,以及光纤输入,/,输出功能，支持,4,声道输出，采用的算法是,HRTF 3D,。目前，大多数主板集成的,CMI8738,芯片大多使用,CMI8738/PCI-6CH-LX,芯片。,CMI8738/PCI-6CH-MX,芯片的外观，如图,10-3,所示。,2,Fortemedia FM801-AU,FM801-AU,使用了,HSP,（主机信号处理）硬件,/,软件的架构，支持,Direct Sound,、波表、以及,Direct 3D,的音源定位模式。由于,FM801-AU,采用了,HSP,架构，跟,WinModem,一样，它需要占用较多的,CPU,使用率。,FM801-AU,采用了,PCI 2.2,界面，支持与声霸卡兼容的,DOS,实模式，内建与,Adlib,兼容的音乐合成功能以及数字混音器，并支持多声道、,SPDIF Out,、,MPU-401,连接口，复音数为,64,，具有立体音效的定位功能等。,FM801-AU,芯片的外观，如图,10-4,所示。,3,创新系列,（,1,）,CT-2518,CT-2518,芯片主要面向低端市场，具有,8,点插值运算功能，是一款,32,位音频处理器，具有,128,复音的波表合成功能，支持,DLS,音色库和最高,8MB,的波表容量，支持,EAX,环境音效扩展。其缺点是只提供立体声输出，无法支持如今流行的多声道技术。,（,2,）,CT-5880,CT-5880,是从,CT-2518,发展出来的一个版本，它支持,4,声道，并增加了对数字音频的支持。在,3D,音效方面，,CT-5880,可以硬件加速,DS3D,、软件模拟,A3D 1.0,版和,EAX,，但在双声道模式下效果不太明显。目前，一些大的主板厂商的板载声卡也采用此芯片。不过，不支持,6,声道输出是其一个弱点。,CT-5880,芯片的外观，如图,10-5,所示。,4,Realtek ALC850,Realtek ALC850,是最常见的板载,AC97,芯片。,Realtek,的,ALC850,是世界上首款,8,声道的音频,AC97 2.3 Codec,芯片，采用,48 Pin LQFP,封装。它包括,4,个,16,位双通道,DAC,和一个立体声,ADC,，它的,4,组立体声输出，带有,5,位的音量控制。具备接口侦测功能的,Jack Sense(,环绕，中置,/,低音，前置，后置环绕,),，一个,PCBEEP,发生器，以及抗噪功能。,ALC850,的外观，如图,10-6,所示。,10.1.8,声卡的选购,选购声卡与选购其他配件一样，要根据需要来选择，也就是用声卡来干什么。如果是普通的应用，如听听,CD,、看看,VCD,，玩一玩游戏，选用一般的廉价声卡或板载声卡就可以了。,如果对音响有较高的要求，就要选择一块高、中档的产品。现在流行的声卡都是,PCI,接口，,PCI,声卡技术已经非常地成熟，,PCI,接口赋予了声卡许多新的特性，如多音流同时传送、增强的,DirectSound,、,DirectSound3D,、,A3D,的支持等。声音芯片的档次就决定了声卡的档次，所以在选购声卡时要选择主流芯片。高档声卡产品主要由,Creative,（创新）、,Aureal,（傲锐）和,Diamond,（帝盟）生产。,10.2,音箱,10.2.1,音箱的分类,按体积大小和结构形式分。,按声道数量分。,图,10-7,所示，分别是,2.0,音箱、,2.1,音箱、,5.1,音箱和,7.1,音箱。,按音箱的风格（国外称之为音箱的表情）分。,按使用场合分。,按放音频率分。,按功率放大器的位置分。,按电路结构分。,按防磁性能分。,按箱体材质分。,按接口分。,按喇叭单元的数量分。,按喇叭单元的结构分。,按箱体内部结构和发声原理分。,10.2.2,多媒体音箱的结构,1,箱体,2,扬声器单元,常见的高音、中音和低音扬声器外观如图,10-8,所示。,3,电源部分,4,信号放大器,10.2.3,音箱的主要参数,1,功率,2,频率范围与频率响应,3,失真,4,阻抗,5,信噪比和灵敏度,6,输入接口,7,特殊的音效技术,10.2.4,音箱的选购,市场上的音箱贵的上千，便宜的几十元，音箱的选购同样要根据需要而定。,10.3,实训,声卡、音箱的安装,1.,独立声卡的安装,2.,音箱与声卡的连接,对于普通音箱，安装很简单，只需把音箱的音频线插在声卡的,Line out,（线性输出）或,Speak out,（扬声器输出）孔中。插上电源线，打开音箱开关，调整好音量，就可以使用了。如图,10-9,所示，连接的是,2.1,音箱。,