电脑声卡知识全介绍
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基本简介
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。
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。
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。
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基本结构
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园形插孔两种，用来连接输入输出信号。如图9-1所示。 1．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。
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。
6．跳线
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。
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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，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)。 声卡的主要作用如下：
(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。
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声卡类型
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。
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。
三种类型的声卡中，集成式产品价格低廉，技术日趋成熟，占据了较大的市场份额。随着技术进步，这类产品在中低端市场还拥有非常大的前景；PCI声卡将继续成为中高端声卡领域的中坚力量，毕竟独立板卡在设计布线等方面具有优势，更适于音质的发挥；而外置式声卡的优势与成本对于家用PC来说并不明显，仍是一个填补空缺的边缘产品。
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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。
集成HD Audio声效声卡
HD Audio
HD 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”。
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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资源占用旅已经大大降低，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。
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。
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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、模拟驾驶等游戏软件，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。
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卡大集合
PC市场上，3D加速卡和PCI声卡恐怕是最大的两个卖点了。自从PCI声卡问世以来，各个厂家纷纷推出新款的PCI声卡，大有一举消灭ISA声卡之势，但是我们又能从PCI声卡中得到什么呢？ PCI与ISA声卡所采用的界面不同。ISA总线的最大传输率为6MB，如此低的带宽在巨大的多媒体数据交换中肯定会限制声卡的发展，我们可以设计出效能更好的芯片，但是在ISA界面下却无法使其发挥完全的作用，因为ISA总线不能将数据信号即时的传送到声卡的处理芯片中。PCI的最大传输率为133MB，虽然如果对3D加速卡来说是小了一点，但是对于数据量相对较少的声卡来说就足够了。有很多人认为在PC上根本用不了这么高的带宽，但是PCI声卡决不是商家为了多赚钱而想出的点子。借助PCI技术，声卡可以实现更多的技术。PCI声卡可以将波表样本存放在系统内存中，借助PCI的较高带宽可以实现即用即取，这也就使过去昂贵的波表声卡减低了成本，而且PCI的即插即用要比ISA好的多。
虽然PCI的种种好处，但是从ISA转向PCI并不代表着完美的转换。PCI声卡与DOS的应用程序，特别是游戏的兼容问题还不能很好的解决。SOUND BLASTER标准的声卡协议是需要ISA总线从内存中提取声音数据，而而使用PCI总线就无法实现这项功能，在DOS下不兼容原来的IRQ、DMA中断。这就使PCI声卡无法支持SOUND BLASTERB为标准而设计的程序。PCI支持原来的音频是设计人员面临的一大挑战。这种问题有两种不同的工作环境解决：DMA和对PCI总线协议的PC/PCI增强，这样PCI声卡就能实现对DOS的支持，但还不能完全解决这个障碍。而且现下市场上还是ISA声卡占主导地位，它们在性能和技术上都比较成熟，对 声卡输出音色起决定性作用的是声卡的波表合成芯片，它才能决定声卡输出音色的好坏，所以声音的好坏不全看是PCI还是ISA，一些ISA声卡的声音效果要强于PCI声卡，比如CREATIVE LABS SOUND BLASTER AWE64 GOLD，它在音色上可以说是 无以伦比，在所有声卡中最好的（ 专 业 声 卡 除 外），所有现在ISA 声卡也有很强的生命力。
此外PCI声卡音色的好坏恐怕是大家最关心的事情，这也是我们选择PCI声卡所要实现的目的。首先，由于技术的改进，PCI声卡的信噪比都很高，它们都可以很容易的达到90Db的数字音效，而最新推出的Sound Blaster Live!的信噪比高达120，因此在听音乐时显得非常清晰，而在ISA声卡上我们经常会听到一些比较细微的噪声。由于PCI声卡多采用波表合成技术，所以如果使用它们听MIDI的效果，首先肯定要比ISA声卡FM合成音乐要强的多，但是同ISA声卡中最出色的SB AWE系列相比，不是所以的PCI声卡都可以达到这个水平的。下面就为大家介绍一些ISA和PCI声卡。
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ISASound Blaster 16 PnP 这恐怕是我们最熟悉的ISA声卡了，在大多数ISA声卡只买200元的时代，购买500元的Sound Blaster 16 PnP的也大有人在。这款声卡是创新公司比较成功的产品之一，可以提供8 位或16位的立体声录音和回放，在录音时所以者可以选择5kHz到44.1kHz的取样频率。SB 16 PnP支持全双功软件，可以通过internet实现即时对话。由于SB16 PnP是FM合成声卡，它对MIDI的表现力并不好，SB16 PnP兼容MPU-401模式，提供了双精度游戏杆接口并可以通过MIDI电缆连接乐器。SB16 PnP有Line-In、Mic-In、Line-Out/Speaker Out 端口，其中Line-out可以为用户提供比较清晰的输出质量。在驱动程序方面创通现实出一贯的严谨作风，处理大量的附带软件外还提供了从DOS到Windows NT下的所有驱动程序。作为老牌的ISA声卡，SB16 PnP的性能在今天看来有些过时，选择它的唯一理由就是在DOS游戏中决没有兼容问题。
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SOUND BLASTER AWE64 GOLD SOUND BLASTER AWE64 GOLD是一宽极为出色的音效卡，作为一款非专业声卡来说它可以为你提供想要的一切。AWE64 GOLD具有丰富的硬件附件和一流的软件，是目前最好功能最丰富的声卡之一。除了CREATIVE LABS标准配置的DOS和WINDOWS SOUND BLASTER工具之外，还包括CREATIVE的WEBPHONE INTELNET视频电话软件，麦克风和基座，MIDI游戏口电缆，RCA插头的音频电缆。还赠送了各种应用和游戏软件。 SB AWE64 GOLD 同AWE64及AWE32相比，其性能有了明显的提高，AWE64 GOLD支持64位复音。高级WAVEEFFECTS和WAVEGUIDE的64复音提供真实细腻的富有现场感的音响效果。AWE64 GOLD 采用EMU8000有4MB的RAM，最高可以扩充到32MB(并有1MB的固定ROM)可存储更多的声音样本。AWE 64 GOLD附带专业的音频编辑和音序软件，可以提供20位SPDIF数字音频输出，120DB动态范围，4MB RAM，支持3D POSTITONAL AUDIO增强定位音响效果，兼容128 GM & GS并可以提供10路鼓音，与SOUND BLASTER，SOUND BLASTER16，SOUND BLASTER AWE32完全兼容。CREATIVE LABS SOUND BLASTER AWE64 GOLD几乎在所有方面的表现都很好，是市场最好的ISA音效卡。虽然贵了一些，强大的功能却是值得为之付出的。
