多媒体设备课件

第七章 多媒体设备n本章要点：n光盘驱动器的工作原理和分类n光盘驱动器的主要性能指标n声卡的作用与结构n声卡的分类与主要性能指标n音箱的主要性能指标n光盘驱动器和光盘属于光存储设备。由于光盘具有存储量大、价格低廉、携带保存方便等多种优势，所以现在的软件、资料数据、影视剧、音乐等都以光盘的形式提供，光盘驱动器已成为微机的标准配置。7.1光盘驱动器 n1 光盘驱动器的外观n 常见内置式光盘驱动器的外观如图所示。内置式光盘驱动器的外观7.1.1光盘驱动器结构 光盘托架音量旋钮强制弹出孔指示灯播放/向后搜索键打开/关闭/停止键耳机插孔（1）光驱的前面板 数字音频输出连接口模拟音频输出连接口数据线插座电源插座主盘/从盘/CSEL 盘模式跳线（2）光驱的后面板 n2. CD-ROM驱动器的内部结构n 主要由控制电路和机芯组成，结构如图所示。光驱机芯结构CD的基本结构及原理激光唱盘、CD-ROM、数字激光视盘等统称为CD盘。CD盘主要由保护层、反射激光的铝反射层、刻槽和聚碳脂衬垫组成，如图所示。7.1.2 CD-ROM驱动器的工作原理CD的基本结构及原理数据是怎样写入到数据是怎样写入到CD盘上的盘上的CD盘上的数据是用压模(stamper)冲压而成的，而压模是用原版盘(master disc)制成的。在制作原版盘时，是用编码后的二进制数据去调制聚焦激光束，如果写入的数据为“0”，就不让激光束通过，写入“1”时，就让激光束通过，或者相反。在制作原版盘的玻璃盘上涂有感光胶，曝了光的地方经化学处理后就形成凹坑，没有曝光的地方保持原样，二进制信息就以这样的形式刻录在原版盘上。在经过化学处理后的玻璃盘表面上镀一层金属，用这种盘去制作母盘(mother disc)，然后用母盘制作压模，再用压模去大批量复制。CD的基本结构及原理数据是怎样从数据是怎样从CDCD盘读出的盘读出的光学读出头是CD系统的核心部件之一，它由光电检测器、透镜、激光束分离器、激光器等元件组成，它的结构如图所示。激光器发出的激光经过几个透镜聚焦后到达光盘，从光盘上反射回来的激光束沿原来的光路返回，到达激光束分离器后反射到光电检测器，由光电检测器把光信号变成电信号，再经过电子线路处理后还原成原来的二进制数据。CD的基本结构及原理光盘驱动器的工作原理n激光头是光驱的中心部件，光驱都是通过它来读取数据的。那激光头又是怎样完成这个任务的呢？原来光驱在读取信息时，激光头会向光盘发出激光束，当激光束照射到光盘的凹面或非凹面时，反射光束的强弱会发生变化，光驱就根据反射光束的强弱，把光盘上的信息还原成为数字信息，即“0”或“1”，再通过相应的控制系统，把数据传给电脑。 7.1.3 驱动器的分类n1. CD-ROM nCD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory，只读光盘存储器）是最常见的光驱类型，能读取只读光盘存储器）是最常见的光驱类型，能读取CD和和VCD格式的光盘，以及格式的光盘，以及CD-R格式的刻录光格式的刻录光盘，具有价格便宜、稳定性好等特点。盘，具有价格便宜、稳定性好等特点。CD-ROM如如图图所示。所示。 CD-ROMn2.CD刻录机刻录机nCD刻录机不仅是一种只读光盘驱动器，而且刻录机不仅是一种只读光盘驱动器，而且还能将数据刻录到还能将数据刻录到CD刻录光盘中，具有比刻录光盘中，具有比CD-ROM更强大的功能。光盘刻录机分为两种，更强大的功能。光盘刻录机分为两种，内置内置IDE接口的刻录机和接口的刻录机和USB接口的外置刻录接口的外置刻录机，如机，如图图为外置刻录机外观。内置为外置刻录机外观。内置IDE接口的接口的刻录机的外观与刻录机的外观与CD-ROM光驱几乎一样。光驱几乎一样。外置刻录机外置刻录机n(1)CD-R(1)CD-R(可写光盘可写光盘) )驱动器、驱动器、n(2)CD-RW(2)CD-RW(可重写光盘可重写光盘) )驱动器、驱动器、n（3）刻录机共有三个速度指标：n刻录（写）速度，复写（擦）速度和读取速度，其中前两项速度指标是衡量刻录机的主要性能指标。刻录速度是指刻录机向CD-R写入数据时所能达到的最大倍速。复写（先擦后写）速度是指刻录机向CD-RW上写入数据时所能达到的最大倍速。读盘速度就是作为CD-ROM驱动器使用的速度。一般在刻录机的面板上都标注有这三项指标，如“522452”的字样，分别表示这个刻录机的刻录速度（CD-R）、复写速度（CD-RW）和读取速度（CD-ROM）。3.DVD-ROM DVD（Digital Versatile Disc，数字通用光盘）不仅可以存储，数字通用光盘）不仅可以存储MPEG2格格式的视频、音频信息，而且可以存储计算机程序、文件等数字信息，能够满足式的视频、音频信息，而且可以存储计算机程序、文件等数字信息，能够满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求。人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求。DVD-ROM不仅能读取不仅能读取CD-ROM所支持的光盘格式，还能读取所支持的光盘格式，还能读取DVD格式的光盘。格式的光盘。DVD-ROM的外观与的外观与CD-ROM光驱几乎一样，如图所示为光驱几乎一样，如图所示为DVD-ROM的外观。的外观。 DVD-ROM4.DVD刻录机刻录机 DVD刻录机不仅能读取刻录机不仅能读取DVD格式的光盘，还能格式的光盘，还能将数据刻录到将数据刻录到DVD或或CD刻录光盘中，是前刻录光盘中，是前3种光种光驱性能的综合。驱性能的综合。DVD刻录机外观同刻录机外观同CD-ROM没没有太大的区别有太大的区别.三种基本规格：三种基本规格： (1)DVD-RAM (2)DVD-RW (2)DVD+RW 5 Combo驱动器nCombo(康宝)驱动器是集DVD-ROM驱动器和CD-RW驱动器于一身的光盘驱动器。 nCombo驱动器的外观如图所示。Combo驱动器的外观7.1.4 光盘驱动器的主要性能指标n1.接口类型：n与主板的连接多为IDE、SCSI、USB接口。n2. 数据传输速率数据传输速率 通常以光驱的通常以光驱的“倍速倍速”来代表光驱的，它指光驱每秒能读取的最来代表光驱的，它指光驱每秒能读取的最大数据量，是光驱最基本的性能指标。最早的光驱数据传输速率大数据量，是光驱最基本的性能指标。最早的光驱数据传输速率只有只有150kbps，这就是单倍速光驱，现在的光驱便是以该基准来，这就是单倍速光驱，现在的光驱便是以该基准来衡量，如数据传输速率为衡量，如数据传输速率为600kbps的被称为四倍速光驱，目前，的被称为四倍速光驱，目前，光驱已经达到光驱已经达到50倍速甚至倍速甚至52倍速以上，其数据传输速率为倍速以上，其数据传输速率为7500kbps或或7800kbps。 n3. 容错能力：n又称纠错能力。纠错能力是指光驱读取质量不好的光盘或表面有划痕的光盘的能力，纠错能力越好，读取光盘的能力就越强。n4.缓存 缓存作用是提供一个数据的缓冲区域，将读取的数据暂时保存，然后一次性进行传输和转换，目的是解决CDROM驱动器与计算机其他部件速度不匹配的问题。缓存越大，光驱连续读取数据的性能就越好，一般的CD-ROM缓存为128KB，DVD-ROM的缓存为512KB，刻录机的缓存普遍为2MB，有些甚至达到了8MB。 n5. 平均读取时间n指CPU向光驱驱动器发出读数据指令到光驱驱动器找到盘片上注意点的数据所需的时间，此值越小越好。 n6. 旋转方式(1) 恒定线速度（Constant Linear Velocity，简称CLV）方式： CLV方式的CD-ROM驱动器的特点是在读取光盘内圈时加快转速，可以保证在读取盘片内、外圈时有大致相同的数据传输速率。 适合于低速光驱。 (2) 恒定角速度（Constant Angular Velocity，简称CAV）方式：内圈达不到数据传送指标(Max)； CAV方式的CD-ROM驱动器的特点是无论激光头读取光盘外圈还是内圈，电动机都以相同的速度旋转。 (3) 局部恒定角速度（Partial Constant Angular Velocity，简称P-CAV）方式:P-CAV方式是现在CD-ROM驱动器才具有的，属于最高级的一种读盘方式。它把CAV技术和CLV技术合二为一，1光驱的安装光驱的安装 安装光驱只需要将光驱固定在机箱里，再连接上光驱的数据、电安装光驱只需要将光驱固定在机箱里，再连接上光驱的数据、电源和音频线即可。光驱背面接口如图所示。源和音频线即可。光驱背面接口如图所示。 光驱的安装和维护光驱的安装和维护电源接口数据线接口模拟音频接口数字音频接口主从跳线图图CD-ROMCD-ROM光盘光盘 1光驱的安装光驱的安装 步骤步骤 1 1 拆掉机箱前面板的挡板，将光驱从机箱前面挡板空处插入，如拆掉机箱前面板的挡板，将光驱从机箱前面挡板空处插入，如图图所示。所示。 步骤步骤 2 2 光驱的前部与机箱前面板平齐，确定光驱在机箱内部摆放平稳，对准螺丝光驱的前部与机箱前面板平齐，确定光驱在机箱内部摆放平稳，对准螺丝孔，然后拧紧螺丝，如孔，然后拧紧螺丝，如图图所示。所示。 图装入光驱图装入光驱 图固定光驱图固定光驱 步骤步骤 3 3 接好光驱数据线，接好光驱数据线，IDEIDE数据线的红边靠在电源插口端，如数据线的红边靠在电源插口端，如图图所示。所示。 步骤步骤 4 4 接好光驱电源线，电源线的插口是防反插的，如接好光驱电源线，电源线的插口是防反插的，如图图所示。所示。 图连数据线图连数据线 图连电源线图连电源线 将音频线正确插入光驱将音频线插入声卡步骤5：连接音频线将音频线的一端按照正确的方向插入光驱后面板的音频线接口中，如图所示。另一端插入声卡上标记有CD-IN的插座上。有些外接声卡或板载声卡还会对应不同品牌的光驱，提供2个以上的CD-IN插座，这时就要根据光驱的品牌将音频线插入对应的插座中。2光驱的正确使用光驱的正确使用 光驱采用了非常精密的光学部件，而光学部件最忌讳的是灰尘污染。光驱采用了非常精密的光学部件，而光学部件最忌讳的是灰尘污染。 （1 1）防灰尘污染）防灰尘污染 在使用过程中，光驱要保持水平放置。因为光盘在旋转时重心不平在使用过程中，光驱要保持水平放置。因为光盘在旋转时重心不平衡会发生变化，轻微时可使读盘能力下降，严重时可能损坏激光头。衡会发生变化，轻微时可使读盘能力下降，严重时可能损坏激光头。（2 2）保持光驱水平放置）保持光驱水平放置 经过很长的读盘时间，而且光盘也一直处于高速旋转状态，这样既经过很长的读盘时间，而且光盘也一直处于高速旋转状态，这样既增加了激光头的工作时间，也使光驱内的电机及传动部件处于磨损状态，增加了激光头的工作时间，也使光驱内的电机及传动部件处于磨损状态，无形中缩短了光驱的寿命。因此，我们要养成关机前及时从光驱中取出无形中缩短了光驱的寿命。因此，我们要养成关机前及时从光驱中取出光盘的习惯。光盘的习惯。（3 3）养成及时取盘的习惯）养成及时取盘的习惯 为了减少光驱的使用时间，以延长其寿命，用户在硬盘空间允许的为了减少光驱的使用时间，以延长其寿命，用户在硬盘空间允许的情况下，可以把经常使用的光盘做成虚拟光盘存放在硬盘上。情况下，可以把经常使用的光盘做成虚拟光盘存放在硬盘上。 （4 4）常用光盘做成虚拟光盘）常用光盘做成虚拟光盘光驱对新的、质量好的光盘具有的较好的读取能力，但使用质量差光驱对新的、质量好的光盘具有的较好的读取能力，但使用质量差的光盘对光驱的损害很大，甚至损坏光驱。因此，尽量不要使用划痕较的光盘对光驱的损害很大，甚至损坏光驱。因此，尽量不要使用划痕较重、污损严重的光盘。重、污损严重的光盘。 （5 5）不使用质量差的光盘）不使用质量差的光盘 声卡和音箱构成了计算机系统的音频系统，让计算机可声卡和音箱构成了计算机系统的音频系统，让计算机可以发出各种美妙的声音，让人们享受多媒体带来的快乐。以发出各种美妙的声音，让人们享受多媒体带来的快乐。 多媒体计算机是指能综合处理多媒体信息载体的计算机多媒体计算机是指能综合处理多媒体信息载体的计算机。要想让计算机发出声音，声卡是必不可缺少的设备之一。要想让计算机发出声音，声卡是必不可缺少的设备之一。不过现在主板上都集成有声卡，用户不必去购买声卡。但对不过现在主板上都集成有声卡，用户不必去购买声卡。但对于音乐爱好者以及计算机游戏玩家来说，要想听到美妙的旋于音乐爱好者以及计算机游戏玩家来说，要想听到美妙的旋律、逼真的音效以及大型游戏中那些震撼人心的质感背景音律、逼真的音效以及大型游戏中那些震撼人心的质感背景音乐，如果没有一块好的声卡，其音乐质量会大打折扣。乐，如果没有一块好的声卡，其音乐质量会大打折扣。7.3声卡与音箱n 声卡 (Sound Card)：声卡是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现数字模拟信号相互转换的一种硬件。7.3.1 声 卡 的作用与结构 声音处理芯片 MIDI 接口 金手指 SP/DIF接口 MIC接口 Line in 接口 Speak 接口 后部输出插孔 声卡的外型及结构n按声卡的放置方式分：独立声卡和集成声卡；n按数据采样位数：8位、16位、32位、64位等；n按接口分：ISA、PCI、USB声卡；n按音频输出的声道数目分：单声道、双声道和多声道.。7.3.2声卡的分类1.声音采样位数n 采样位数可以理解为声卡处理声音的解析度。这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音就越真实。n 声卡的位数是指声卡在采集和播放声音文件时所使用的数字声音信号的二进制位数，声卡的采样位数客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。如今市面上所有的主流产品都是16位的声卡。7.3.3 声卡的性能指标n 声卡输出音质的好坏取决于声卡的性能高低，而声卡的性能高低则主要由下面一些指标来决定。2.采样频率采样频率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采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。采样频率越高，声音的质量也就越好，声样次数。采样频率越高，声音的质量也就越好，声音的还原也就越真实。常见的采样频率有音的还原也就越真实。常见的采样频率有22.05KHz、44.1 KHz、48 KHz三个等级。三个等级。3.MIDI规格n 电子乐器数字化接口，是一组由MIDI生产商协会（MIDI Manufacturers Association）制定给所有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。4.复音数n所谓“复音”是指MIDI乐曲在一秒钟内发出的最大声音数目。复音值如果太小，一些比较复杂的MIDI乐曲在合成时就会出现某些声部被丢失的情况，直接影响到播放效果。5.信噪比n 信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）是一个诊断声卡抑制噪声能力的重要指标。通常，有用信号与噪声信号功率的比值就是SNR，单位是dB。这个值越大，输出信号中所掺杂的噪音就越小，音质也就越纯净。7.3.4常见的音效处理芯片n（1）Creativen（2）Aureal Semiconductorn（3）Yamahan（4）ESS声卡的选购n 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Direct Sound、Direct Sound3D、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。声卡的安装声卡的安装 声卡的安装包括声卡的硬件安装和驱动程序的安装两个部分。硬件安装的具体操作如下。步骤 1先将主机箱后面板上PCI插槽边的档板用尖嘴钳去掉。步骤 2 将声卡的“金手指”对准主板上的PCI插槽插入，如图所示。 装入装入PCI插槽插槽固定声卡固定声卡步骤步骤 3 3将螺丝拧紧，固定好声卡，如图所示。将螺丝拧紧，固定好声卡，如图所示。声卡驱动程序的安装只要在主板驱动盘中找到声卡驱动程序，声卡驱动程序的安装只要在主板驱动盘中找到声卡驱动程序，再按提示一步步安装就可以了。再按提示一步步安装就可以了。1 音箱种类与结构n音箱可以按多种方式进行分类：n根据功率放大器的内外置来分，有有源音箱和无源音箱。其中有源音箱内置放大器，而无源音箱的放大器外置，有特别要求的才采用无源音箱。n音箱又称扬声器系统，它是音响系统中极为重要的一个组成部分。音 箱2.0音箱2.1音箱.1音箱按照声道数量可分为2.0式（双声道立体声）、X.1（X代表多少个小卫星喇叭，1表示一个低音炮，X一般从28）音箱等。1 1、箱体：、箱体：箱体的作用是防止发生“声短路”现象。“声短路”现象是指扬声器的正面和背面所发出的声波因相位相仿而抵消，主要发生在低频段。扬声器如果不装在音箱上是没有低音的，对箱体而言，除了外观漂亮外，一般其材料越厚、越重就越好。2 2、扬声器：、扬声器：音箱的扬声器又称为扬声单元，有高音单元、低音单元之分。每个单元都是由振膜、磁铁、线圈等组成。扬声器是整个音响系统的最终发声器件.3 3、功放电路：、功放电路：功放电路的主要作用就是将声音信号的功率放大，包括电压和电流，使输出的信号能推动扬声器单元。4 4、分频器：、分频器：分频器的用途是将高低音信号分开，分别送给高、低音扬声单元输出。音箱是将音频信号还原成声音信号的一种装置,有源音箱主要由箱体、扬声器、功放电路、分频器等部件组成。音箱的结构2. 音箱的主要性能指标n 音箱性能的高低影响声卡输出音频信号还原的真实性，其性能指标包括以下方面。n （1）功率n 音箱音质的好坏和功率没有直接的关系。功率决定的是音箱所能发出的最大声强，也就是音箱发出的声音的震撼力。n 音箱的功率不是越大越好，适用就是最好的，对于普通20平米左右的房间来说，真正意义上的60W功率(指音箱的有效输出功率30W x 2)是足够的了。（2）频率响应和有效频率范围n是考察音箱性能优劣的一个重要指标，它与音箱的性能和价位有着直接的关系，频率响应单位是分贝(dB)。其分贝值越小，说明的频响曲线越平坦、失真越小、性能越高。频率响应范围是指音箱最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围，单位是赫兹（Hz）。音箱的频率响应范围越宽，能够还原的声音频段就越宽，声音也就越自然。（3）失真度失真是指在音箱工作过程中，由于会产生谐振现失真是指在音箱工作过程中，由于会产生谐振现象而导致音箱重放声音时出现失真。象而导致音箱重放声音时出现失真。（4）额定阻抗n 额定阻抗是指扬声器输入信号的电压与电流的比值。在功放与输出功率相同的情况下，低阻抗的音箱可以获得较大的输出功率，音箱的标准阻抗是8。（5）信噪比n 信噪比是指音箱回放的正常声音信号强度与噪声信号强度的比值。信噪比低时，小信号输入噪声严重，使整个音域的声音明显变得混浊不清，很影响音质。信噪比低于80dB的音箱和低于70dB的低音炮建议不要购买。n市场上的音箱贵的上千元，便宜的几十元，音箱的选购同样要根据需要而定。如果不是音乐发烧友，只用来听MP3、学习教学软件、玩一般游戏，完全没有必要花上几百元购买一套多媒体音箱，用几十元买个有源音箱就足够了。n如果是音乐或游戏发烧友，则需要一套性能优异的多媒体音箱。在选购时，除了注意一些性能指标外，还要注意喇叭的材质、音箱的材料、防磁功能、功能设计及易用性、安全性以及售后服务。在选购音箱时可同时挑几款不同牌子或不同档次的品牌音箱来试听，记住“耳听为实”。音箱的选购音箱的选购