第7章音频系统

计算机组成与维护 第7章 音频系统
7.2.1
音箱的组成
2．扬声器单元
按照结构，多媒体音箱的扬声器可以分为锥盆 扬声器、球顶扬声器和平板扬声器三大类。 扬声器单元的口径大小一般和振动频率成反比， 口径越大，低频响应下限越低，其低音表现力也 越好，而高音则正好相反。 一般来说，2～3.5in的锥盆扬声器主要用在全 频带扬声器上，4～6in的一般作为中音扬声器使 用，6.5in以上的则几乎全是低音扬声器。
5.信噪比 6.阻抗 7.扬声器材质
7.2.3
1．功
音箱的性能指标
率
功率决定了音箱所能发出的最大声音， 功率越高，声音的震撼力就越强。 音箱功率越大越好，计算机音箱有 2×30W的功率已经足够了。
7.2.3
音箱的性能指标
2．频率范围和频率响应
频率范围是指音箱的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）。 这个值的范围越宽，音箱还原的声音频段就越宽， 声音也就越真实和自然。 频率响应指将一个以恒电压输出的音频信号与 音箱系统相连接时，音箱产生的声压随频率的变 化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的 现象，这种声压和相位与频率的相关联的变化关 系称为频率响应，单位为分贝（dB）。
7．1．4
声卡的性能指标
1．采样位数
把模拟的音频信号转换成数字信号，并存 放在存储器中的过程称为数字音频采样。 采样位数就是指用来描述波形幅度的细腻 程度，也即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。 8位声卡可以把波形划分为256个级别，而 16位声卡就可以划分为64×1024个级别。
7.2.3
音箱的性能指标
5．信噪比
信噪比是指有效的音频信号电平与噪声信 号电平的比值，其单位用分贝（dB）。 一般音响系统的信噪比需在85dB以上。
7.2.3
6．阻
音箱的性能指标
抗
阻抗是指在输入1000Hz的交流信号的条 件下，所呈现出来的等效阻抗。 市场上音箱的标称阻抗常见的有4、 5、8和16等。
7.2.4
音箱的选购
2．一款音箱简介-麦博音箱
音箱系统 5.1音箱 有源无源 有源 额定功率（W） 240 频率响应 20Hz-20KHz 扬声器单元 （卫星音箱） 2.5寸X2 （低音音箱）8寸 音箱尺寸 （主音箱） 89X102X217 （环绕音箱） 89X102X217（中置音箱） 217X102X89 （低音音箱） 205X480X370
7．1．4
声卡的性能指标
2．采样频率
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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 的还原就越真实越自然。
7．1．4
3．声
声卡的性能指标
道
（1）单声道 （2）立体声 （3）四声道环绕 （4）5.1声道 ……
7．1．4
声卡的性能指标
4．三维音效 （1）主要的3D音频API
7.1.5
声卡的选购
１．选购声卡的方法
● 采用的芯片
选 购 声 卡
●品
牌
7.1.5
声卡的选购
２．一款声卡简介－创新X-Fi钛金冠军声卡
内置外置 内置 适用领域 家用 1个线性输入接口 4个模拟输出接口 最多支持8声道输出 一组光纤输入 输出接口
7.1.6
声卡的使用
1．声卡的安装 使用声卡时安装好了Windows XP操作 系统，结果该操作系统不能正确的识别 声卡，并安装了一个错误的驱动程序， 造成声卡不能发声。这时只需要重新安 装声卡自带的驱动程序即可解决该问题。 另外，有时播放音乐时容易出现爆音， 可尝试升级声卡的驱动程序。
4．信号放大器
放大器部分的运算放大器芯片在一定程度 上影响着有源音箱声音的品质。前级放大器 质量的好坏对声音的影响要远远大于后级， 尤其是在声音取向、音乐质感方面。 功率放大器通常被称为功放，它是音箱的 后级放大电路。它的使命很简单，就是放大 功率以便达到能够推动扬声器的作用，功放 与音箱的搭配问题通常指的就是后级放大电 路。
7.2.5
音箱的使用
因为音箱也是磁性材料，所以在使用时也 需要注意不能将磁性物体靠近音箱，否则会 引起声音失真。 另外，摆放音箱时不能离显示器太近。一 般音箱的摆放位置是将小音箱分别放在显示 器两边离显示器较远的位置，而低音炮则可 随意放置，这样可获得最佳的听觉效果。 对音箱的维护主要是擦拭其表面的灰尘， 使其不要太脏即可。
7．1．3
声卡的分类
1．按照声卡芯片的不同分类
（1）集成声卡 （2）独立声卡 （3）外置声卡
7．1．3
声卡的分类
2．按声卡的功能分类 单声道声卡 标准立体声声卡 真立体声声卡 5.1声卡 7.1声卡
7．1．4
声卡的性能指标
1．采样位数 2．采样频率 3．声 道
4．三维音效 5．MIDI 6．数字信号处理器
7.1.1
声卡的组成
2．功率放大芯片
绝大多数声卡都带有功率放大芯片， 功率放大芯片将从声音处理芯片出来 的信号直接放大推动喇叭放出声音。 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。
7.1.1
①DirectSound 3D ②A3D ③EAX
（2）3D音频API与HRTF的区别与联系
7．1．4
5．MIDI
声卡的性能指标
（1）MIDI文件的本质 （2）FM合成 （3）波表合成 （4）复音数 （5）DLS技术
7．1．4
声卡的性能指标
6．数字信号处理器
数字信号处理（Digital Signal Processing， DSP）是指声卡中专门处理效果的芯片，常常又被 称为效果器，由于价格比较昂贵，通常只在高档的 声卡中才有。 如果对声卡声音的产生及录制有专业要求，可以 考虑使用带有DSP的声卡。
第7章 音频系统
计算机组成与维护
● 计算机组成与维护
第7章
音频系统
声卡与音箱组成了计算机的音频系统。
本章主要介绍声卡和音箱的组成、分类、 性能指标、选购和使用等知识。
● 计算机组成与维护
第7章
音频系统
7.1 7.2
声 音
卡 箱
7.1
声
卡
7.1.1
声卡的组成
7.1.2
7.1.3 7.1.4 7.1.5 7.1.6
7.2.3
音箱的性能指标
7．扬声器材质 音箱在发声时会产生共振，如果箱体 材料单薄，则会产生谐振，造成声音嘶 哑。因此在选购音箱时需要注意箱体材 料。 目前使用的箱体材料大都是木制和塑 料的，相对来说，木制音箱因为板材较 厚所以具有更好的音频回放能力。
7.2.4
音箱的选购
1．选购音箱的方法
（1）观察 （2）视听 （3）品牌
金手指是声卡与主板连接的“通道”， 以实现供电和数据传输功能。
7．1．2
声卡的工作原理
声卡的工作原理就是一个数模转换 过程 —— 声卡将数字音频信号送到数 模转换器（D/A），通过它将数字信号 转换成模拟信号，最后输出到音箱中， 这样我们就能听到声音了。 只能播放声音是不够的，声卡还得 承担“录音”的工作 —— 将麦克风等 输入设备输入的模拟信号经过数模转 换得到数字音频。
声卡的组成
3．模-数与数-模转换芯片Codec
Codec 芯 片 用 于 模 - 数 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。
7.2
音
箱
7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5
音箱的组成 音箱的分类 音箱的性能指标 音箱的选购 音箱的使用
7.2.1
1．箱
音箱的组成
体
箱体空间的设计、材质、制作流程都会影响到 共振和效果。 目前使用的箱体材料大都是木制和塑料的，相 对来说，木制音箱具有更好的音频回放能力。 箱体的设计形式有密闭式和倒相式。密闭式音 箱就是在封闭的箱体上装上扬声器，效率比较低； 而倒相式音箱与它的不同之处就是在前面或后面 板上装有圆形的倒相孔。
7.2.2
音箱的分类
1．按音箱结构分类
（1）书架式音箱
（2）落地式音箱 （3）密闭式音箱 （4）倒相式音箱
7.2.2
音箱的分类
2．按声道数量分类
（1）单声道音箱
（2）立体声音箱
（3）准立体声音箱 （4）四声道环绕音箱 （5）5.1声道音箱
7.2.3
音箱的性能指标
1.功率 2.频率范围和频率响应 3.失真度 4.灵敏度
7.2.1
音箱的组成
3．电源部分
音箱的电源部分包括变压器部分、放大器部分、 线路输入部分。 线路输入包括电源线输入和信号线输入。 有源音箱的一个重要特征就是它带有内置的功 放电路。而变压器功率的大小直接影响有源音箱 功率输出，只有足够大的功率才能供给放大器以 及喇叭单元。
7.2.1
音箱的组成
声卡的工作原理
声卡的分类 声卡的性能指标 声卡的选购 声卡的使用
7.1.1
声卡的组成
1．声音处理芯片
2．功率放大芯片 3．转换芯片
4．输入/输出端口
5 ．金手指
7.1.1
声卡的组成
1．声音处理芯片
声音处理芯片通常是声卡上最大的四边都 有引线的那只集成块，上面标有商标、型号、 生产日期、编号、生产厂商等重要信息。 声卡的数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）也称声卡主处理芯片，是 声卡的核心部件。 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。
7.2.3
音箱的性能指标
3．失真度
失真度反映的是音箱在回放声音时的失 真程度，常用百分数来表示，其值越小表 示失真越小。 音箱失真主要包括谐波失真、互调失真 和瞬态失真。
7.2.3
音箱的性能指标
4．灵敏度
灵敏度是指在音箱输入端输入一个频率为 1kHz、功率为1W的信号，在扬声器正前方1m位 置测得的声压级，单位用分贝。其数值越大表 示灵敏度越高。
7.1.1
声卡的组成
4．输入/输出端口
（1）MIDI接口：音频或游戏设备 （2）SP/DIF接口：外部的音频设备 （3）Line in接口：从外部声源 （4）MIC接口：麦克风的声音信号 （5）F L/R接口：左声道输出 （6）R L/R接口：右声道输出
7.1.1
声卡的组成
5．金手指