聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號加以轉換,輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備,或通過音樂設備數(shù)字接口(MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音。
基本結構
聲卡由各種電子器件和連接器組成。電子器件用來完成各種特定的功能。連接器一般有插座和圓形插孔兩種,用來連接輸入輸出信號。
聲音控制芯片
聲音控制芯片是把從輸入設備中獲取聲音模擬信號,通過模數(shù)轉換器,將聲波信號轉換成一串數(shù)字信號,采樣存儲到電腦中。重放時,這些數(shù)字信號送到一個數(shù)模轉換器還原為模擬波形,放大后送到揚聲器發(fā)聲。
數(shù)字信號處理器
DSP芯片通過編程實現(xiàn)各種功能。它可以處理有關聲音的命令、執(zhí)行壓縮和解壓縮程序、增加特殊聲效和傳真MODEM等。大大減輕了CPU的負擔,加速了多媒體軟件的執(zhí)行。但是,低檔聲卡一般沒有安裝DSP,高檔聲卡才配有DSP芯片。
FM合成芯片
低檔聲卡一般采用FM合成聲音,以降低成本。FM合成芯片的作用就是用來產生合成聲音。
波形合成表
在波表ROM中存放有實際樂音的聲音樣本,供播放MIDI使用。一般的中高檔聲卡都采用波表方式,可以獲得十分逼真的使用效果。
波表合成器芯片
該芯片的功能是按照MIDI命令,讀取波表ROM中的樣本聲音合成并轉換成實際的樂音。低檔聲卡沒有這個芯片。
跳線
跳線是用來設置聲卡的硬件設備,包括CD-ROM的I/O地址、聲卡的I/O地址的設置。聲卡上游戲端口的設置(開或關)、聲卡的IRQ(中斷請求號)和DMA通道的設置,不能與系統(tǒng)上其他設備的設置相沖突,否則,聲卡無法工作甚至使整個計算機死機。
I/O口地址
PC機所連接的外設都擁有一個輸入/輸出地址,即I/O地址。每個設備必須使用唯一的I/O地址,聲卡在出廠時通常設有缺省的I/O地址,其地址范圍為220H~260H。
IRQ(中斷請求)號
每個外部設備都有唯一的一個中斷號。聲卡Sound Blaster缺省IRQ號為7,而Sound Blaster PRO的缺省IRQ號為5。
DMA通道
聲卡錄制或播放數(shù)字音頻時,將使用DMA通道,在其本身與RAM之間傳送音頻數(shù)據(jù),而無需CPU干預,以提高數(shù)據(jù)傳輸率和CPU的利用率。16位聲卡有兩個DMA通道,一個用于8位音頻數(shù)據(jù)傳輸,另一個則用于16位音頻數(shù)據(jù)傳輸。
游戲桿端口
聲卡上有一個游戲桿連接器。若一個游戲桿已經連在機器上,則應使聲卡上的游戲桿跳接器處于未選用狀態(tài)。否則,2個游戲桿互相沖突。
工作原理
聲卡從話筒中獲取聲音模擬信號,通過模數(shù)轉換器(ADC),將聲波振幅信號采樣轉換成一串數(shù)字信號,存儲到計算機中。重放時,這些數(shù)字信號送到數(shù)模轉換器(DAC),以同樣的采樣速度還原為模擬波形,放大后送到揚聲器發(fā)聲,這一技術稱為脈沖編碼調制技術(PCM)。
主要作用
數(shù)字聲音文件。通過聲卡及相應的驅動程序的控制,采集來自話筒、收錄機等音源的信號,壓縮后被存放在計算機系統(tǒng)的內存或硬盤中。
激光盤壓縮的數(shù)字化聲音文件還原成高質量的聲音信號,放大后通過揚聲器放出。
數(shù)字化的聲音文件進行加工,以達到某一特定的音頻效果。
音量,對各種音源進行組合,實現(xiàn)混響器的功能。
合成技術,通過聲卡朗讀文本信息。如讀英語單詞和句子,奏音樂等。
音頻識別功能,讓操作者用口令指揮計算機工作。
電子樂器。另外,在驅動程序的作用下,聲卡可以將MIDI格式存放的文件輸出到相應的電子樂器中,發(fā)出相應的聲音。使電子樂器受聲卡的指揮。
技術指標
采樣率
采樣率指的是對原始聲音波形進行樣本采集的頻繁程度。采樣率越高,記錄下的聲音信號與原始信號之間的差異就越小。采樣率的單位是kHz,專業(yè)聲卡通常會提供一下集中采樣率:32/24/44.1/48/88.2/96kHZ。
采樣精度
采樣精度值對聲音進行“模擬-數(shù)字”變換時,對音量進行度量的精確程度。就好像刻度越精密的尺子測量出的長度越準確那樣,采樣精度越高,聲音聽起來就越細膩,“數(shù)碼化”的味道就越不明顯。專業(yè)聲卡支持的采樣精度通常包括:16bit/18bit/20bit/24bit。對于聲音的成品而言,最常用的音質標準是16bit/44.1kHz,即CD品質。無論在錄音時采用了多高的采樣率和采樣精度,最終生成立體聲音頻文件時都必須將聲音格式化為CD標準,以便使其能夠在絕大多數(shù)的音響設備上順利播放。使用高于CD音質的標準進行錄音的好處是,如果不能保證聲源信號與原始波形高度一致,那么經過了多次處理后,這個差別就會明顯增大。此外,使用高的采樣率與采樣精度錄制音頻,量化噪聲將會降至最低水平。
失真度
失真度是表征處理后信號與原始波形之間的差異情況,為百分比值。其值越小說明聲卡越能重視地記錄或再現(xiàn)音樂作品的原貌。
信噪比
信噪比指有效信號與背底噪聲的比值,由百分比表示。其值越高,則說明因設備本身原因而造成的噪聲越小。
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