第九章声卡和音箱

第九章声卡和音箱
学习要点：
一、声卡的工作原理
二、声卡的结构
三、性能指标
四、声卡的选购
五、音箱的技术指标
六、音箱的选购推荐
概述
声卡和音箱是多媒体电脑必不可少的设备，多媒体电脑是指能综合处理文字、声音、图像、视频等多媒体信息的电脑。

现在主流的主板都集成了声卡功能，声卡的功能是采集和播放声音。

一、声卡的工作原理
声卡上有数模转换芯片(DAC)，用来把数字化的声音信号转换成模拟信号，同时还有模数转换芯片(ADC)，用来把模拟声音信号转换成数字信号。

数模转换芯片(DAC)
声卡音箱、麦克风
模数转换芯片(ADC)
二、声卡的结构
声卡主要由声音处理芯片、功率放大器、总线接口、输入/输出端口、MIDI及游戏杆接口、CD音频连接器等部分组成。

声音处理芯片：声卡中最重要的部件，它基本上决定了声卡的性能和档次，它主要的功能是对声音采样和回放进行控制、处理MIDI指令等。

功率放大器：用于放大声音、音乐等信号由于功放同时放大了噪音信号，所以输出端输出的噪音较大，一般可使用声卡的线路输出端口连接音响。

总线接口：有ISA总线（淘汰）（16位，8MHZ）和PCI总线接口。

（32位，33MHZ）输入/输出端口：Speraker out ：立体声输出插孔，连音箱、耳机。

Line Out：线性输出插孔，将声卡处理好的声音输出到有源音箱、耳机和功放。

Line In：线性输入插孔，将随身听或电视机、录音机等外部设备的声音信号输入计算机。

MIC in：连接话麦克风。

MIDI及游戏杆接口：MIDI接口可与MIDI乐器（钢琴键、电子琴）连接，实现MIDI音乐信号的直接传输。

CD音频连接器：有3针或4针的插座，与光驱连接，作用是接收来自光驱的数字音频信号，确保最大限度地减少声音失真。

三、声卡的性能指标
1、采样位数
采样：采集声音模似信号的样本，然后转换成数字信号。

采样位数：即采样值或取样值。

它是用来衡量声音波动变化的一个参数，也就是声卡的分辨率。

它的数值越大，分辨率也就越高，所发出声音的能力越强。

由于受人耳的声音精确度限制，多媒体电脑中采用16位的声卡。

采样精度决定了记录声音的动态范围，它以位(Bit)为单位，比如8位、16位。

8位可以把声波分成256等份信号采样，16位可以把同样的波分成65,536级的信号。

可以想象，位数越高，声音的保真度越高。

2、采样频率（取样频率）
指每秒钟取得声音样本的次数。

如22KHz表示每秒钟采集声音样本22千次，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，但同时它占的资源比较多。

由于人耳的分辨率很有限,太高的频率并不能分辨出来。

在16位声卡中有11 KHz、 22KHz、44KHz、48KHz 等几级，其中11 KHz为一般语音解说词的音质，22KHz相当于普通广播的音质，44KHz已相当于CD音质、48KH高保真音质。

影响音质的两个因素是采样精度和采样频率。

声音文件的每秒数据量的大小计算（KB）：
（采样频率×采样位数×声道数）/8
例：CD唱片的采样位数为16位，采样频率44.1KHz，为双声道，它1分钟所需要的数据量为16×44.1×2×60÷8=10548KB≈10.3MB，所以一张600MB的CD唱片可存放60分钟的声音或音乐。

3、支持的声道数
声道数就是声卡芯片支持输出的音箱数量。

声道主要分三种：单声道、立体声（双声道）、环绕立体声（多声道），声道越多，声音的定位效果越好，还原越逼真。

（4.1声道表示支持可输出5个音箱，分两个前置，一个中置，两个后置）
四、声卡的选购
1、所支持的声道数：声道越多，声音的定位效果越好，还原越逼真。

2、主板整合的声卡：一类是AC’97“软声卡”，效果不太好；另一种是将音效芯片集成到主板上的，效果好。

五、音箱的技术指标
1、功率：决定音箱所能发出最大声音的强度。

注意标注的方式一种是额定功率，指能够长时间正常工作的功率值；另一种是峰功值，是指在瞬间能达到的最大值。

应根据空间大小而选择。

2、频率范围：指音箱最低有效回放频率（低音）与最高有效回放频率（高音）之间的范围。

3、频率响应：指音箱产生的声压和相位与频率的相关联系变化，单位是分贝（dB）。

分贝值越小说明失真越小，性能越高。

4、信噪比：音箱的信噪不能低于80分贝，低音炮不能低于70分贝。

六、音箱的选购
1、看音箱的外观品质：箱体，不要太轻。

2、振膜
纸盘：优点：有音色自然、谦价、刚性好、高内阻等
缺点：防潮性差、制造时一致性难以控制。

防弹布：
优点：有软宽的频响与较低的失真。

缺点：成本高，制作时工艺复杂，轻音乐效不佳。

羊毛编织盘：优点：质地稍软，对柔和的音乐的表现十分完美。

缺点：低音效果不好，摇滚乐和进行曲的表现力不尽人意。

PP（聚丙烯）膜：优点：广泛流行于高档音箱中，一致性好、失真低，各方面表现都十分不错。

缺点：较贵。

3、低音扬声器单元口径：一般在2-3英寸之间，口径越大灵敏度越高，低频响应效果越好。

4、用熟悉的音乐试听
5、用手摸音箱的质感与做工：塑料，接缝严密、打磨要光滑。

木质，表面贴皮是否平整，接缝处是否有突起。

听音乐在快节奏、大音量情况下不会发生震动。

音箱的品牌有：漫步者、创新、轻奇兵、自由风、声迈、三诺、冲击波、盈佳等。

附：声卡的基本术语和PCI声卡的主要性能指标
1.MIDI:（音乐设备数字接口），它是一种电子乐器之间以及电子乐器与电脑之间的统一交流协议。

很多流行的游戏、娱乐软件中都有不少以MID、RMI为扩展名的MIDI格式音乐文件。

MIDI文件是一种描述性的“音乐语言”，它将所要演奏的乐曲信息用字节进行描述。

譬如在某一时刻，使用什么乐器，以什么音符开始，以什么音调结束，加以什么伴奏等等，也就是说MIDI文件本身并不包含波形数据，所以MIDI文件非常小巧。

2.MP3:是将声音文件采用专门的算法按1比10的比例压缩成很小的文件进行存储。

而WAV则记录的是声音的本身，所以它占的硬盘空间很大。

例如：16位的44.1KHz的立体声声音，一分钟要占用大约10MB的容量，和MIDI相比就差得很远。

3、复音数量：声卡中“32”、“64”的含义是指声卡的复音数，而不是声卡上的DAC（数
模变换）和ADC（数模变换）的转换位数（bit）。

它代表了声卡能够同时发出多少种声音。

复音数越大，音色就越好，播放MIDI时可以听到的声部越多、越细腻。

如果一首MIDI乐曲中的复音数超过了声卡的复音数，则将丢失某些声部，但一般不会丢失主旋律。

目前声卡的硬件复音数都不超过64位。

4、波表合成方式和波表库容量：早期高档的ISA声卡主要采用硬件波表合成方式，中、低档声卡主要采用软件波表。

而现在的PCI声卡则大量采用更加先进的DSL波表合成方式，其波表库容量通常是2MB、4MB、8MB，而像SB Live！声卡甚至可以扩展到32MB。