第9章--声卡和音箱.ppt

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1、第9章声卡和音箱9.1声卡9.2音箱9.1声卡声卡是实现音频信号/数字信号相互转换的硬件电路，与主板和显示卡相比，声卡的出现相对较晚。声卡只提供对音频信号的处理能力，而要让微机发出声音，音箱则是关键设备。声卡将数字音频信号转换成模拟音频信号输出，此时音频信号的电平幅值较低，不能带动扬声器正常发声。这时候就需要带有放大器的音箱对音频信号进行放大，再通过扬声器上输出，从而发出声音。声卡的外观如图3-29所示。1．声卡的功能（1）采集、编辑和还原数字声音文件。（2）语音合成，通过声卡可以朗读中、英文文本信息。（3）语音识别，通过声

2、卡能够识别操作者的声音，实现人机对话。（4）控制声音源的音量，混合后再数字化。（5）对数字化声音信号进行压缩存储和解压播放。（6）提供MIDI功能。2．声卡的种类声卡按其采样位数分为8位、16位、32位，位数越高，则其采集和播放的声音越逼真，效果越好。3．声卡的组成（1）主音频处理芯片声卡的主音频处理芯片承担着对声音信息、三维音效进行特殊过滤与处理、MIDI合成等重要任务。目前比较著名的主音频处理芯片设计生产厂家有新加坡CREATIVE公司的EMUIOKI、美国ESS公司的ES1984F、日本YAMAHA公司的YMF740等

3、。主音频处理芯片如图3-30所示。（2）CODEC芯片CODEC的全称是“多媒体数字信号编码解码器”，一般我们把它简称为“混音芯片”。它主要承担对原始声音信号的采样混音处理，也就是前面所提到的A/D、D/A转换功能。比较有名的CODEC设计生产厂家有：SigmaTel、Wolfson等公司。（3）声卡上辅助元件主要有晶振、电容、运算放大器、功率放大器等。（4）外部输入输出口声卡上外部输入输出口均为3.5mm规格的插口（MIDI/Joystick除外），常见的包括：麦克风接口（MICIN）线性输入口（LINEIN）音频输出口（

4、LINEOUT）扬声器输出口（SPKOUT）后置音箱输出口（REAROUT）MIDI设备接口/游戏手柄接口（MIDI/Joystick）同轴数码输出（SPDIFOUT）光纤数码输入（SPDIFIN）（5）内部输入输出口声卡的内部接口多为插针模式。比较常见的有：CD音频输入（CDIN）数字CD音频输入（CDSPDIFIN）辅助输入接口（AUXIN）TAD接口（6）跳线4．声卡的工作原理声卡对输入的声音信号的基本处理流程是：从麦克风或LINEIN输入模拟声音信号，通过模数转换器，将声波振幅信号采样转换成数字信号后，通过主音频处理

5、芯片处理，或者被录制成声音文件存储到微机中，或者再通过数模转换器进行转换后放大输出。声卡模拟通道输出声音的基本流程是：数字声音信号首先通过声卡主音频处理芯片进行处理和运算，随后被传输到一个数模转换器（DAC）芯片进行D/A转换，转换后的模拟音频信号再经过放大器的放大，通过多媒体音箱输出。声卡的基本功能是对上述数字化波形音频、MIDI合成音频、CD音频三种音频信号做处理，主要包括：对音频信号的编辑、重放、输入／输出、放大等。声音模拟信号与数字信号之间的转换。MIDI音乐的合成。提供话筒、音箱的接口，用于声音的输入与输出。提供信

6、号的功率放大与调节。提供MIDI键盘、游戏杆Joystick、CD-ROM的接口。5．声卡的主要技术指标（1）采样频率声卡在对输入的模拟音频信号转换成数字信号的过程中，需要对模拟音频信号进行采样。采样频率为每秒钟取得声音样本的次数。采样频率越高，声音的还原就越真实。（2）采样位数采样位数是指声卡在A/D数字化过程中采样的精度。采样位数越大，精度就越高，还原后的音质就越好。（3）声道数声卡所支持的声道数也是主要的技术指标。声卡声道数有以下几种类型：单声道立体声四声道环绕5.1声道（4）复音数量复音数量是指在播放MIDI乐曲时在

7、1秒钟内发出的最大声音数目。（5）动态范围动态范围是指当声音的增益发生瞬间突变时，即当音量突然变化时，设备所能承受的最大变化范围。（6）信噪比信噪比是衡量声卡抑制噪声能力的一个重要技术指标，它是指输出的有用信号功率与同时输出的噪声信号功率的比值，单位为分贝（dB）。6．有关声卡的其他技术（1）FM合成技术FM（FrequencyModulation，频率调制）合成技术是在播放MIDI音乐时运用算法来模拟乐器的声音。（2）波表合成技术波表（WaveTable）合成技术分为软波表和硬波表两种。硬波表是将真实的乐器声音经采样后存放

8、在EPROM芯片中，形成波表库，也叫音色库。当MIDI音乐需要某种乐器的音色数据时，随时从芯片中读取。软波表是将采集的乐器音色数据存放在硬盘中，需要时调入系统内存，经处理后再由声卡接收。（3）DLS波表合成技术DLS（DownLoadSample，可供下载的采样音色库）波表合成技术原理与软