2017-04-27 09:45:20

声卡

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声卡 (Sound Card)也叫音频卡(港台称之为声效卡):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。

基本信息

  • 中文名

    声卡

  • 外文名

    Sound Card

  • 别名

    声效卡、音频卡

  • 类型

    多媒体技术中最基本的组成部分

  • 功能

    实现声波/数字信号相互转换的一种硬件

  • 接口类型

    板卡式、集成式和外置式

折叠 编辑本段 定义

声卡 (Sound Card)也叫音频卡(港台称之为声效卡):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。5.1声卡怎么调试呢5.1声卡怎么调试呢

折叠 编辑本段 主要特点

(1)它可录制数字声音文件。通过声卡及相应的驱动程序的控制,采集来自话筒、收录机等音源的信号,压缩后被存放在计算机系统的内存或硬盘中。

(2)将硬盘或激光盘压缩的数字化声音文件还原成高质量的声音信号,放大后通过扬声器放出。

(3)对数字化的声音文件进行加工,以达到某一特定的音频效果。

(4)控制音源的音量,对各种音源进行组合,实现混响器的功能。

(5)利用语言合成技术,通过声卡朗读文本信息。如读英语单词和句子,奏音乐等。

(6)具有初步的音频识别功能,让操作者用口令指挥计算机工作。

(7)提供MIDI功能,使计算机可以控制多台具有MIDI接口的电子乐器。另外,在驱动程序的作用下,声卡可以将MIDI格式存放的文件输出到相应的电子乐器中,发出相应的声音。使电子乐器受声卡的指挥。

折叠 编辑本段 基本术语

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。声卡声卡板卡式: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、Digital Music两款,以及MAYA EX、MAYA 5.1 USB等。

折叠 集成声卡

集成声卡集成声卡集成声卡是指芯片组支持整合的声卡类型,比较常见的是AC'97和HD Audio,使用集成声卡的芯片组的主板就可以在比较低的成本上实现声卡的完整功能。

声卡是一台多媒体电脑的主要设备之一,现在的声卡一般有板载声卡和独立声卡之分。在早期的电脑上并没有板载声卡,电脑要发声必须通过独立声卡来实现。随着主板整合程度的提高以及CPU性能的日益强大,同时主板厂商降低用户采购成本的考虑,板载声卡出现在越来越多的主板中,目前板载声卡几乎成为主板的标准配置了,没有板载声卡的主板反而比较少了。

板载ALC650声卡芯片

板载声卡一般有软声卡和硬声卡之分。这里的软硬之分,指的是板载声卡是否具有声卡主处理芯片之分,一般软声卡没有主处理芯片,只有一个解码芯片,通过CPU的运算来代替声卡主处理芯片的作用。而板载硬声卡带有主处理芯片,很多音效处理工作就不再需要CPU参与了。

AC'97

AC'97的全称是Audio CODEC'97,这是一个由英特尔、雅玛哈等多家厂商联合研发并制定的一个音频电路系统标准。它并不是一个实实在在的声卡种类,只是一个标准。目前最新的版本已经达到了2.3。现在市场上能看到的声卡大部分的CODEC都是符合AC'97标准。厂商也习惯用符合CODEC的标准来衡量声卡,因此很多的主板产品,不管采用的何种声卡芯片或声卡类型,都称为AC'97声卡。

HD Audio

HD AudioHD AudioHD Audio是High Definition Audio(高保真音频)的缩写,原称Azalia,是Intel与杜比(Dolby)公司合力推出的新一代音频规范。目前主要是Intel 915/925系列芯片组的ICH6系列南桥芯片所采用。HD Audio的制定是为了取代目前流行的AC’97音频规范,与AC’97有许多共通之处,某种程度上可以说是AC’97的增强版,但并不能向下兼容AC’97标准。它在AC’97的基础上提供了全新的连接总线,支持更高品质的音频以及更多的功能。与AC’97音频解决方案相类似,HD Audio同样是一种软硬混合的音频规范,集成在ICH6芯片中(除去Codec部分)。与现行的AC’97相比,HD Audio具有数据传输带宽大、音频回放精度高、支持多声道阵列麦克风音频输入、CPU的占用率更低和底层驱动程序可以通用等特点。

特别有意思的是HD Audio有一个非常人性化的设计,HD Audio支持设备感知和接口定义功能,即所有输入输出接口可以自动感应设备接入并给出提示,而且每个接口的功能可以随意设定。该功能不仅能自行判断哪个端口有设备插入,还能为接口定义功能。例如用户将MIC插入音频输出接口,HD Audio便能探测到该接口有设备连接,并且能自动侦测设备类型,将该接口定义为MIC输入接口,改变原接口属性。由此看来,用户连接音箱、耳机和MIC就像连接USB设备一样简单,在控制面板上点几下鼠标即可完成接口的切换,即便是复杂的多声道音箱,菜鸟级用户也能做到“即插即用”。

折叠 板载声卡

板载声卡板载声卡因为板载软声卡没有声卡主处理芯片,在处理音频数据的时候会占用部分CPU资源,在CPU主频不太高的情况下会略微影响到系统性能。目前CPU主频早已用GHz来进行计算,而音频数据处理量却增加的并不多,相对于以前的CPU而言,CPU资源占用率已经大大降低,对系统性能的影响也微乎其微了,几乎可以忽略。

“音质”问题也是板载软声卡的一大弊病,比较突出的就是信噪比较低,其实这个问题并不是因为板载软声卡对音频处理有缺陷造成的,主要是因为主板制造厂商设计板载声卡时的布线不合理,以及用料做工等方面,过于节约成本造成的。

而对于板载的硬声卡,则基本不存在以上两个问题,其性能基本能接近并达到一般独立声卡,完全可以满足普通家庭用户的需要。

集成声卡最大的优势就是性价比,而且随着声卡驱动程序的不断完善,主板厂商的设计能力的提高,以及板载声卡芯片性能的提高和价格的下降,板载声卡越来越得到用户的认可。集成声卡集成声卡板载声卡的劣势却正是独立声卡的优势,而独立声卡的劣势又正是板载声卡的优势。独立声卡从几十元到几千元有着各种不同的档次,从性能上讲集成声卡完全不输给中低端的独立声卡,在性价比上集成声卡又占尽优势。在中低端市场,在追求性价的用户中,集成声卡是不错的选择。

折叠 声卡接口

声卡接口声卡接口线型输入接口,标记为“Line In”。Line In端口将品质较好的声音、音乐信号输入,通过计算机的控制将该信号录制成一个文件。通常该端口用于外接辅助音源,如影碟机、收音机、录像机及VCD回放卡的音频输出。 线型输出端口,标记为“Line Out”。它用于外接音箱功放或带功放的音箱。

第二个线型输出端口,一般用于连接四声道以上的后端音箱。

话筒输入端口,标记为“Mic In”。它用于连接麦克风(话筒),可以将自己的歌声录下来实现基本的“卡拉OK功能”。

扬声器输出端口,标记为“Speaker”或“SPK”。它用于插外接音箱的音频线插头。

MIDI及游戏摇杆接口,标记为“MIDI”。几乎所有的声卡上均带有一个游戏摇杆接口来配合模拟飞行模拟驾驶游戏软件,这个接口与MIDI乐器接口共用一个15针的D型连接器(高档声卡的MIDI接口可能还有其他形式)。该接口可以配接游戏摇杆、模拟方向盘,也可以连接电子乐器上的MIDI接口,实现MIDI音乐信号的直接传输。

折叠 独立声卡

独立声卡是相对于现在板载声卡而言的,在以前本来就是独立的。随着硬件技术的发展以及厂商成本考虑,出现了把音效芯片集成到主机板上,这就是现在的所谓的板载声卡。虽然现如今的板载声卡音效已经很不错了,但原来的独立声卡并没有因此而销声匿迹,现在推出的大都是针对音乐发烧友以及其他特殊场合而量身定制的,它对电声中的一些技术指标做相当苛刻的要求,达到精益求精的程度,再配合出色的回放系统,给人以最好的视听享受。

独立声卡拥有更多的滤波电容以及功放管,经过数次级的信号放大,降噪电路,使得输出音频的信号精度提升,所以在音质输出效果要好。集成声卡,因受到整个主板电路设计的影响,电路板上的电子元器件在工作时,容易形成相互干扰以及电噪声的增加,而且电路板也不可能集成更多的多级信号放大元件以及降噪电路,所以会影响音质信号的输出,最终导致输出音频的音质相对较差。 另外,独立声卡有丰富的音频可调功能,因用户的不同需求可以调整,板载的是在主板出厂时给出的一种默认音频输出参数,不可随意调节,多数是软件控制,所以不能达到一些对音频输出有特殊要求用户的需求。

折叠 编辑本段 其他资料

折叠 基本结构

声卡声卡声卡由各种电子器件和连接器组成。电子器件用来完成各种特定的功能。连接器一般有插座和圆形插孔两种,用来连接输入输出信号。

声音控制芯片

声音控制芯片是把从输入设备中获取声音模拟信号,通过模数转换器,将声波信号转换成一串数字信号,采样存储到电脑中。重放时,这些数字信号送到一个数模转换器还原为模拟波形,放大后送到扬声器发声。

数字信号处理器

DSP芯片通过编程实现各种功能。它可以处理有关声音的命令、执行压缩和解压缩程序、增加特殊声效和传真MODEM等。大大减轻了CPU的负担,加速了多媒体软件的执行。但是,低档声卡一般没有安装DSP,高档声卡才配有DSP芯片。

FM合成芯片

低档声卡一般采用FM合成声音,以降低成本。FM合成芯片的作用就是用来产生合成声音。

波形合成表

在波表ROM中存放有实际乐音的声音样本,供播放MIDI使用。一般的中高档声卡都采用波表方式,可以获得十分逼真的使用效果。

波表合成器芯片

该芯片的功能是按照MIDI命令,读取波表ROM中的样本声音合成并转换成实际的乐音。低档声卡没有这个芯片。

跳线

声卡声卡跳线是用来设置声卡的硬件设备,包括CD-ROM的I/O地址、声卡的I/O地址的设置。声卡上游戏端口的设置(开或关)、声卡的IRQ(中断请求号)和DMA通道的设置,不能与系统上其他设备的设置相冲突,否则,声卡无法工作甚至使整个计算机死机。

1)I/O口地址

PC机所连接的外设都拥有一个输入/输出地址,即I/O地址。每个设备必须使用唯一的I/O地址,声卡在出厂时通常设有缺省的I/O地址,其地址范围为220H~260H。

2)IRQ(中断请求)号

每个外部设备都有唯一的一个中断号。声卡Sound Blaster缺省IRQ号为7,而Sound Blaster PRO的缺省IRQ号为5。

3)DMA通道

声卡录制或播放数字音频时,将使用DMA通道,在其本身与RAM之间传送音频数据,而无需CPU干预,以提高数据传输率和CPU的利用率。16位声卡有两个DMA通道,一个用于8位音频数据传输,另一个则用于16位音频数据传输。

4)游戏杆端口

声卡上有一个游戏杆连接器。若一个游戏杆已经连在机器上,则应使声卡上的游戏杆跳接器处于未选用状态。否则,2个游戏杆互相冲突。

折叠 工作原理

声卡从话筒中获取声音模拟信号,通过模数转换器(ADC),将声波振幅信号采样转换成一串数字信号声卡声卡,存储到计算机中。重放时,这些数字信号送到数模转换器(DAC),以同样的采样速度还原为模拟波形,放大后送到扬声器发声,这一技术称为脉冲编码调制技术(PCM)。

折叠 主要作用

(1)它可录制数字声音文件。通过声卡及相应的驱动程序的控制,采集来自话筒、收录机等音源的信号,压缩后被存放在计算机系统的内存或硬盘中

(2)将硬盘或激光盘压缩的数字化声音文件还原成高质量的声音信号,放大后通过扬声器放出

(3)对数字化的声音文件进行加工,以达到某一特定的音频效果

(4)控制音源的音量,对各种音源进行组合,实现混响器的功能

(5)利用语言合成技术,通过声卡朗读文本信息。如读英语单词和句子,奏音乐等

(6)具有初步的音频识别功能,让操作者用口令指挥计算机工作

(7)提供MIDI功能,使计算机可以控制多台具有MID接口的电子乐器。另外,在驱动程序的作用下,声卡可以将MIDI格式存放的文件输出到相应的电子乐器中,发出相应的声音。使电子乐器受声卡的指挥。

折叠 发展历史

世界上第一块声卡——声霸卡,是由新加坡创新公司董事长沈望傅先生发明的。这只声卡在当时引起了一场轰动。有的人认为,这是一个很好的开端,因为PC终于可以“说话”了,并联想到将来多媒体PC的模样。但另有一些人却认为,这只是一场闹剧(因为当时的声卡根本不能够发出很真实的声音)。但是,10年过后,正如前者所预料的,多媒体PC成了现今的标准,每个人都能利用自己的PC来听CD、玩有声游戏、通过Iphone等网络电话来交谈,几乎每一样事情都和PC音频发生关系。现在看起来,PC如果没有了声卡,也就没有了缤纷多彩的多媒体世界。

就在人们对PC音频满怀疑虑的时候,第一张“真正”的声卡出现了,它就是著名的Soundblaster 16,这块卡之所以名为16,是因为它拥有16位的复音数(是指在回放MIDI时由声卡模拟出所能同时模拟发声的乐器数目),该声卡能较为完美地合成音频效果,具有划时代的意义,我们终于能把烦人的PC喇叭给拆掉了。

第二次重大变革是Soundblaster 64 Gold,这是第一只让人发出惊叹的声卡,采用了EMU8000音频芯片的SB 64 Gold无论是其价格还是性能都让人大吃一惊,原来声卡也可以卖那么贵啊?原来声卡发出的声音也能如此动听!Emu8000芯片破天荒地支持64位复音数(32个是硬件执行,另外32个由Creative开发的软件生成),镀金的接线端子,120db的动态范围,96db的信噪比,相信音质比那时的一些国产CD机还要好!一切都是为了获得最高质量的音响效果而定做的。当然,现在看来,该声卡的缺点还是明显的,一是使用了ISA总线,限制了PC音频系统的发挥,只能实现虚拟的3D音频技术,而且在播放中,由于使用了低带宽的ISA总线,因此在信噪比和保真度方面还有一定的问题;另外就是必须采用板载的“声存”(用来存放音色库的内存),而且这些声卡的内存异常昂贵(其实也不就是普通的DRAM嘛),原来只带了4MB,为了能获得更好的合成效果,许多专业的MIDI制作人士还是掏钱加上了更多的声存,以存放更好效果的音色库。通过这样的结合,Soundblaster 64 Gold能回放出很悦耳的合成音乐,一度令许多电脑MIDI发烧友为之兴奋。

在这两个发展阶段里,Creative成了老大哥,其他的声卡产品相比起它来就像是绿叶和红花的关系,越发衬托出Soundblaster的伟大。当然,在其他的声卡中也出了几个精品,像Ess logic的ESS688F,Topstar的Als007等,它们都是以极为低廉的价格提供了与Soundblaster 16相近的性能,当年很多兼容机装的都是这两种声卡。在声卡的发展历史上,有代表性的作品几乎都是Creative(创新)公司的产品,由此我们也看出该公司在这方面的领导作用。Creative在声卡界的地位就和CPU界的Intel以及软件业的Microsoft一样,是行业中的标准。

对3D音效的渴求促使了第三次声卡大变革,Soundblaster 64 Gold率先支持了模拟3D音效,但同时由于ISA总线带宽太窄了,限制了声卡的再度发展,因此PCI声卡是注定要诞生的。第一只PCI声卡是S3的Sonics Vibes,它拥有一个32位复音的波表生成器,支持Microsoft DirectSound和DirectMusic加速。并且附带了SRS 3D音效和Infinipatch downloadable音色库下载标准。同时,它也带来了与DOS环境的极不兼容(那时还有相当一部分人使用DOS操作系统),音频回放时的爆音,回放MIDI时的噪音和相对拙劣的回放效果,这使得PCI声卡产品成为了一种让人们产生争议的产品。

但随着Soundblaster推出了另一个划时代的巨作Soundblaster Live!之后(在此之前发布的PCI64、128等声卡是收购了Ensoniq公司后采用它们开发的芯片制作的),人们对PCI声卡的优越性也深信不疑了(看看那个价钱,你当然要相信它是好东西了)。由于采用了PCI总线结构,声卡与系统的连接有了更大的带宽,一些在ISA声卡上没有能力实现的效果,如使用Downloadable(能够下载)的音色库,更为逼真的3D音效,更好的音质和信噪比等,都把PC音频推向了另一个高峰。在这里,我们要留意,PC音频更新的周期没有CPU和显示卡那么快,它只是一个循序渐进的过程,真的不够用了,才会出现和研发它的改进或替代产品,所以说,投资一个好的PC音频系统是非常值得的,起码不会迅速地被淘汰。

当今PC音频的进一步发展变化将主要体现在以下4个方面:

ISA声卡向PCI声卡过渡

更为逼真的回放效果

高质量的3D音效

转向USB音频设备

折叠 常见故障

电脑声卡常见故障一:声卡无声  

出现这种故障常见的原因有:

1. 驱动程序默认输出为“静音”。单击屏幕右下角的声音小图标(小嗽叭),出现音量调节滑块,下方有“静音”选项,单击前边的复选框,清除框内的对号,即可正常发音。

2. 声卡与其它插卡有冲突。解决办法是调整PnP卡所使用的系统资源,使各卡互不干扰。有时,打开“设备管理”,虽然未见黄色的惊叹号(冲突标志),但声卡就是不发声,其实也是存在冲突,只是系统没有检查出来。

3. 安装了Direct X后声卡不能发声了。说明此声卡与Direct X兼容性不好,需要更新驱动程序。

4. 一个声道无声。检查声卡到音箱的音频线是否有断线。

电脑声卡常见故障二:声卡发出的噪音过大  

出现这种故障常见的原因有:

1. 插卡不正。由于机箱制造精度不够高、声卡外挡板制造或安装不良导致声卡不能与主板扩展槽紧密结合,目视可见声卡上“金手指”与扩展槽簧片有错位。这种现象在ISA卡或PCI卡上都有,属于常见故障。一般可用钳子校正。

2. 有源音箱输入接在声卡的Speaker输出端。对于有源音箱,应接在声卡的Line out端,它输出的信号

没有经过声卡上的功放,噪声要小得多。有的声卡上只有一个输出端,是Line out还是Speaker要靠卡上的跳线决定,厂家的默认方式常是Speaker,所以要拔下声卡调整跳线。

3. Windows自带的驱动程序不好。在安装声卡驱动程序时,要选择“厂家提供的驱动程序”而不要选

“Windows默认的驱动程序”如果用“添加新硬件”的方式安装,要选择“从磁盘安装”而不要从列表框中选择。如果已经安装了Windows自带的驱动程序,可选“控制面板→系统→设备管理→声音、视频和游戏控制器”,点中各分设备,选“属性→驱动程序→更改驱动程序→从磁盘安装”。这时插入声卡附带的磁盘或光盘,装入厂家提供的驱动程序。

电脑声卡常见故障三:声卡无法“即插即用”  

1. 尽量使用新驱动程序或替代程序。笔者曾经有一块声卡,在Windows 98下用原驱动盘安装驱动程序怎么也装不上,只好用Creative SB16驱动程序代替,一切正常。后来升级到Windows Me,又不正常了再换用Windows 2000(完整版)自带的声卡驱动程序才正常。

2. 最头痛的问题莫过于Windows 9X下检测到即插即用设备却偏偏自作主张帮你安装驱动程序,这个驱动程序偏是不能用的,以后,每次当你删掉重装都会重复这个问题,并且不能用“添加新硬件”的方法解决。笔者在这里泄露一个独门密招:进入Win9xinfother目录,把关于声卡的*.inf文件统统删掉再重新启动后用手动安装,这一着百分之百灵验,曾救活无数声卡性命……当然,修改注册表也能达到同样的目的。

3. 不支持PnP声卡的安装(也适用于不能用上述PnP方式安装的PnP声卡):进入“控制面板”/“添加新硬件”/“下一步”,当提示“需要Windows 搜索新硬件吗?”时,选择“否”,而后从列表中选取“声音、视频和游戏控制器”用驱动盘或直接选择声卡类型进行安装。

折叠 故障检查

1. 供电

电源插座12V到78L05三端稳压器输入脚,输出正5V电压给声卡IC。

2. 声卡IC 正常工作时应该发热

其中1-12脚比较重要,包括供电、晶振的两个脚、控制信号。

3. 晶振

24.576MHz,旁边有两个22PF 的小电容。

Ø 一通电就有波形

Ø 进98后才有波形

Ø 只有电平,没有波形,电压一高一低。

4. 功放

只是把声卡输出的音频信号进行放大(功放坏会引起声小、杂音、无音)

引起声卡故障的部分问题

1. 供电。

2. 晶振。

3. 声卡芯片。

4. 功放。

5. 声卡及功放周边的小电容。

6. CMOS设置错误会引起无声、装不上声卡。

7. BIOS坏。    

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