声卡与显卡

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波表数据既可存在卡上,也可存在系统内 存中。
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音频卡的工作原理
音频卡主要由以下四个部分组成: – 声音的合成与处理 – 混合信号处理器 – 功率放大器 – 总线接口和控制器
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混合信号 处理器
总线接口 和控制器
功率放大器 声音的合成 与处理
音频卡的工作原理图
(1)声音的合成与处理
这是音频卡的核心部分,它由数字声 音处理器、调频(FM)音乐合成器及乐音数 字接口(MIDI)控制器组成。这部分的主要 任务是完成声波信号的模/数(A/D)和数 /模(D/A)转换,利用调频技术控制声音 的音调、音色和幅度等。
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声卡的选购
• 声卡是现代多媒体电脑最重要标志之一,但由
于它对整机速度性能影响不大,所以也是选购 中最容易被忽视的配件之一。很多人认为随便 选一块能够发声的或板载的声卡就可以了。但 随着技术的发展,现在情况有所改变,游戏中 的3D音效和DVD的多声道环绕剧场效果都需要 一块优秀声卡的支持。因此选择合适的声卡, 可以使你的数字生活更加丰富多彩。 下面就介绍一下声卡的主要技术指标并细数常 见的声卡产品,希望给大家的选购带来方便。
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6.接口方式
• PCI声卡已经彻底淘汰了ISA声卡。PCI的声卡最大
数据传输率为133MB/s,对应ISA接口声卡只有 8.3MB/s。而且PCI声卡系统资源占用率比ISA声卡 低很多。市场上也有少数CNR声卡,但这种接口 并不普及,这里就不作推荐。此外,USB接口声 卡二手市场很少能看见,所以也不作介绍。
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3.采样位数 采样频率
• 采样位数是指声卡对声音信号的采集能力,
值越大,声卡对声音的处理能力就越强。 现在主流声卡的采样位数为16位,有些高 档声卡达到了24位。
采样频率指每秒钟声卡采集信号的次 数,主要分为22.05kHz、44.1kHz、48kHz 三种,值越高其音质就越好。采样频率为 44.1KHz就能达到CD音质。
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二、数字信号编解码器(CODEC) 芯片
• 音频CODEC芯片是声卡的另一个重要组成
部分,它负责将模拟信号转换为数字信号 的A/D转换和数字信号转化为模拟信号的 D/A转换。声卡上的CD In、Line In、Mic In等线路电平输入和Line Out等线路电平输 出都是通过CODEC来实现的,所以声卡音 质的高低很大程度上取决于它的品质,比 如声音的幅值和相位的准确度、信噪比、 动态范围等。
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三、功率放大芯片
• 功率放大芯片则是廉价声卡常常省去的部
分。声卡上的功放一般功率都不太大 (2W~10W),由于电源功率不足和空间、 散热等的限制,音质也不会太出色,但高 档声卡上的功放并不比普通有源音箱内的 功放差,有条件的用户可以用高效率的优 质无源音箱。
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四、音色库
• MIDI使用的波表音色库是可选部件,因为
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5.声道数
• 声道数是许多朋友选择声卡时非常关注的
指标,声道数是指声卡芯片支持输出的音 箱数量。声道越多,声音的定位效果就越 好,玩游戏和看DVD时的声音临场效果就 越逼真。现在市场上已经出现不少支持7.1 声道的声卡。但并不是说声道数越多越好, 比如纯音乐欣赏的朋友就最好选择一套2.0 的声卡音箱系统。
用于专业的音频。Sensaura 3D近几年才开始涉足民用市场。采用Sensaura 3D技术的有ESS、Crystal、C-Media等的相关声卡芯片,著名的德国坦克也采 用Sensaura 3D技术。但2003年12月初,Sensaura已被CREATIVE收购。
• Sensaura的历史比EAX,A3D都要长久。最初是由几家专业音频大厂提出来,
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2. 3D音效 3D音效是为建立临场的真实感和更为逼真的声音效果而产生的技术,3D音效
有很多种,比如EAX、A3D、DirectSound 3D、Sensaura 3D等。
• EAX(Environmental Audio Extensions)“环境音效扩展集”是创新公司赖以
称霸声卡市场的主要武器。EAX是建立在DS3D基础上,并增加了几条独有的 声音效果命令,具有非常好的通用性。其的特点是着重对各种声音在不同环 境条件下的变化和表现进行渲染, EAX需要4声道环绕音箱来支持。现在支持 EAX2的主要有EMU10K1和MU10K2芯片。
在声卡的选择上,音乐爱好者、游戏爱好者 和MIDI发烧友等不同人群应该根据自己的需求在 选择上有相应的侧重。
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现在市场上常见的声卡:
• 1.创新(CREATIVE) • 2.帝盟Diamond • 3.敖锐Aureal • 4.雅马哈YAMAHA • 就以上的声卡,我们选择创新的进行详细
的了解,其他品牌的声卡,同学们可以自 己去网上进行搜索和了解.
声卡的结构体系
• 声卡的结构体系,概
括地讲可以分为:音 效芯片/芯片组、数字 信号编解码器 (CODEC)芯片、功 率放大芯片和波表音 色库等几部分(如右 图所示)。
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一、音效芯片/芯片组
• 其中,音效芯片/芯片组是声卡的核心,它
的功能是对数字化的声音信号进行各种处 理。音效芯片能够使用的数字音源有以下 几种:首先是普通音频信号(包括WAV文件、 CD唱片)或由CODEC芯片或S/P DIF接口送 来的信号,因为未经压缩处理,数据量十 分惊人;其次是MIDI,MIDI是一系列生成 音乐的指令,由芯片接收后运用FM或波表 合成等方式合成音乐,数据量较少,易于 存储、传输;其他的数据格式,如Dolby Digital(AC-3)和DTS(数字影院系统) 数据流等,也得到部分芯片的支持。
• A3D是美国傲锐(Aureal)公司开发的技术,最初是用两个音箱来模拟出3D定位
效果。有1.0和2.0两个版本。第2代A3D使用四声道来加强3D定位效果,可以 处理16个音源,其取样频率已达48kHz。音质和临场感上有很大提高,可以更 加真实地对3D定位。现在A3D仍是当今定位效果最好的3D音频技术之一。傲 锐的AU8820、AU8830芯片就支持这种技术。
计算机组装与维护 声卡与显卡
制作人:赵杰 王爽 郭宇 小组成员:黄宇婷 束东 张园 左娜 方丹 任文婷 王俊熙 方建平
第一节
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声卡的基本结构和工作原理
• 声卡由各种电子器件和连接器组成。电子
器件包括集成电路芯片、晶体管和阻容元ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件,用来完成各种特定的功能。连接器一 般有插座和园形插孔两种,用来连接输入 输出信号。
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音效芯片的处理功能
• 1.混音,即将多个不同的音频数据流合二
为一,再通过CODEC变为音频放出来。 • 2.特殊音效的处理,如简单的高低音调调 节功能或较复杂的3D声像扩展功能,至于 3D声源定位和环境音效的处理更是运算密 集型工作。所有这些数据处理工作都由芯 片上的控制核心配合DSP(数字信号处理) 核心来完成。
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(4)总线接口和控制器
总线接口有多种,早期的音频卡为ISA 总线接口,现在的音频卡一般是PCI总线接 口。总线接口和控制器由数据总线双向驱 动器、总线接口控制逻辑、总线中断逻辑 及直接存储器访问(DMA)控制逻辑组成。
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• 声卡是处理声音信息资料的设备,其性
声卡的性能指标
能指标均与声音相关,主要有以下几种: • 1.声卡采样的的样本深度 • 2.声卡的最高采样频率 • 3.数字信号处理器 • 4.是否采用FM合成还是采用了波表合成 技术来还原MIDI声音 • 5.声卡上的CD-ROM接口类型 • 6.有无对Internet的支持功能 • 7.有无内置混音芯片及功能 • 8.兼容性
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创新(CREATIVE)是全球公认的多媒体音 频的领军者,在高端市场拥有强大的号召 力并占据垄断地位。其产品涵盖各各档次 ,推出过很多经典的声卡产品。 首先介绍的是达到电脑音频颠峰之作的 Sound Blaster AWE64 GOLD (CT4390)ISA声卡。它采用EMU8000波表合 成器,MIDI的回放能力的相当出色。配有 4MB的音色RAM(最大可扩充到28MB) 。AWE64 GOLD具有镀金的接口、可支 持同轴电缆方式的SPDIF输入和输出,并 具有优秀的兼容性。其音质表现就连现在 的大部分PCI声卡都很难以企及。Sound Blaster AWE64 GOLD自发布以来,一直 受到音频发烧友的追捧。
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4.MIDI
• MIDI全称是The Musical Instrument Digital
Interface乐器数字界面。声卡的MIDI系统主要是 指MIDI合成方式,包括Wave table波表合成和FM 调频合成两种方式。FM合成方式是早期的MIDI合 成技术,效果较差。主流声卡芯片普遍采用波表 合成。此外一些低端声卡还采用软波表,效果也 不错,但需占用一定CPU资源。好的MIDI合成效 果取决于声卡上波表合成芯片支持的最大复音数, 支持的复音数越多,播放MIDI音乐时听到的声部 就越多。
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(2)混合信号处理器
混合信号处理器内置数字/模拟混音 器,混音器的声源可以是MIDI信号、CD音 频、线路输入、麦克风等。可以选择一个 声源或几个不同的声源进行混合录音。
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(3)功率放大器
由于混合信号处理器输出的信号功率 还不够大,不能推动扬声器或音箱,所以 一般都要有一个功率放大器作为功率放大, 使得输出的音频信号有足够的功率。
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声卡的连接器
• 在声卡上配置的连接器有以下几种。
(1)声音信号输入(Line In):通过该插孔可把其它声音设备, 如收录机等设备的音频输出信号连接到声卡,以便通过声卡播 放或者记录下来存入计算机中。 (2)麦克风输入(Mic In):该插孔与话筒连接,以便向声卡 输入来自话筒的音频信号。 (3)声音信号输出(Line Out):用于与外部的功率放大器连 接,输出音频信号。目前多媒体计算机配置的有源音箱应该与 此插孔连接。 (4)喇叭输出(Spk Out):用于与无源音箱或者喇叭连接, 一般有2-4W的输出功率。 (5)MIDI/操纵杆连接器:用于与操纵杆或MIDI设备连接。 (6)PC喇叭连接器:通过这个连接器,可以把送往PC机内部 喇叭的信号送到外接音箱。 (7)CD输入连接器:与CD-ROM的音频信号线相连接,以便 播放CD唱盘的音乐。 (8)CD-ROM驱动器接口:可用于与CD-ROM驱动器连接。 有的声卡没有这个连接器,采用IDE接口的CD-ROM驱动器可 5 以直接插入主板上的IDE接口,不必使用这个连接器。
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一、声卡的一些技术指标
• 1.信噪比 • 2. 3D音效 • 3.采样位数 采样频率 • 4.MIDI • 5.声道数 • 6.接口方式
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1.信噪比
• 信噪比(SNR:Signal to Noise Ratio)是指放大
器的输出信号电压与同时输出的噪声电压的比值。 信噪比越大,声音回放的质量越高,否则相反。 低于75dB时,噪音在寂静时有可被发现。PCI声 卡一般拥有较高的信噪比,大多数可达90dB。比 如AWE64 Gold的信噪比是80dB, SBLIVE更是达 到120dB的顶级信噪比。较高的信噪比保证了声 音输出时的音色纯净,可将杂音减少到最低限度。 音色的好坏则取决于声卡的音效芯片和声卡 做工(良好的布线和优良的接口材料可有效避免 外界信号的干扰)。
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声卡上使用的芯片

(1)声音控制芯片:它的功能是从话筒或其它输入设备中获 取声音模拟信号,通过模数转换器(ADC),将声波振幅信号转 换成一串数字信号,尔后采样存储到电脑中。当重放声音时,这 些数字信号送到一个数模转换器(DAC),以同样的采样速率还 原为模拟波形,放大后送到扬声器发声,这一技术也称为脉冲编 码调制技术(PCM)。PCM技术的两个要素就是我们在前面介绍 过的采样频率和样本量(位数)。 (2)数字信号处理器(DSP):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。 (3)FM合成芯片:低档声卡一般采用FM合成声音,以便降低 成本。FM合成芯片的作用就是用来产生合成声音。 (4)波形合成表(ROM):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。 (5)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。
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