第7章聲卡與音箱第7章聲卡與音箱1知識要點(diǎn)●了解聲卡與音箱的結(jié)構(gòu)●理解聲卡的工作原理●理解聲卡與音箱的技術(shù)指標(biāo)知識要點(diǎn)2聲卡的基本功能是完成數(shù)字音頻信號與模擬音頻信號的轉(zhuǎn)換，并將模擬信號通過音箱輸出。聲卡的基本功能是完成數(shù)字音頻信號與模擬音頻信號的轉(zhuǎn)換，并將模3【案例7.1】認(rèn)識聲卡的結(jié)構(gòu)和工作原理要求如下：1．了解聲卡的工作原理。2．了解聲卡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3．理解聲卡的技術(shù)指標(biāo)?！景咐?.1】認(rèn)識聲卡的結(jié)構(gòu)和工作原理要求如下：41、了解聲卡的工作原理聲卡的工作原理的實(shí)質(zhì)是數(shù)模轉(zhuǎn)換過程。首先將應(yīng)用程序處理的數(shù)字音頻信號發(fā)送到聲卡，由聲卡將數(shù)字信號轉(zhuǎn)給數(shù)模轉(zhuǎn)換器處理，而數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，最后通過聲卡的模擬音頻信號輸出口輸出到音箱。1、了解聲卡的工作原理5數(shù)模轉(zhuǎn)換過程（DAC）完成數(shù)字信號到模擬信號的音頻輸出。模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）將模擬音頻信號輸入設(shè)備輸入的模擬信號通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號，以便應(yīng)用程序能夠識別和處理。數(shù)模轉(zhuǎn)換過程（DAC）完成數(shù)字信號到模擬信號的音頻輸出。62、認(rèn)識聲卡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主流聲卡有兩種形式，一種是PCI接口聲卡，另一類是集成聲卡。（1）認(rèn)識PCI聲卡2、認(rèn)識聲卡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)7圖7-1聲卡的結(jié)構(gòu)圖輸入輸出接口DigitalControl芯片AudioCodec芯片CD_IN接口TAD接口AUX_IN接口SPDIF接口游戲桿及MIDI接口圖7-1聲卡的結(jié)構(gòu)圖輸入輸出接口DigitalCont8⑤音頻輸入輸出接口MIC（麥克風(fēng)）：用于連接麥克風(fēng)。LINEIN（線路輸入）：用于模擬信號的輸入，可完成將磁帶等模擬音頻設(shè)備中的音頻信號輸入到計算機(jī)，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。LINEOUT（線路輸出）：因不通過聲卡功放集成電路進(jìn)行信號放大，故通常用于連接多媒體有源音箱，輸出模擬音頻信號。⑤音頻輸入輸出接口9SPEACKER（揚(yáng)聲器）：因通過聲卡功放集成電路進(jìn)行了信號放大，故通常用于連接多媒體無源音箱或耳機(jī)，輸出模擬音頻信號。JOYSTICK/MIDI（游戲桿/MIDI）：用于連接游戲操縱桿或游戲手柄等游戲控制器，也可用于連接電聲樂器的MIDI接口，進(jìn)行MIDI信號的傳輸。SPEACKER（揚(yáng)聲器）：因通過聲卡功放集成電路進(jìn)行了信號10（2）認(rèn)識集成聲卡主板集成聲卡分為軟聲卡和硬聲卡。①主板集成軟聲卡集成軟聲卡主要依賴主板的南橋芯片來實(shí)現(xiàn)聲效處理芯片的功能，因而主板上只有AudioCodec芯片。集成軟件聲卡還必須由CPU及相應(yīng)軟件來協(xié)同完成音頻信號的處理，所以此類聲卡對CPU的占用很高，對CPU的性能要求較高。常見集成AC’97軟聲卡。（2）認(rèn)識集成聲卡11②主板集成硬聲卡目前一些中高檔主板將PCI聲卡的主芯片及輔助芯片都集成在主板上，類似于將聲卡直接集成于主板上，而非軟件聲卡的替代方式。這類聲卡如C-Media的CMI8738、CMI9739、CT5880等。此種方式集成的聲卡對CPU的占用小，相對軟聲卡優(yōu)勢明顯。②主板集成硬聲卡123、理解聲卡的技術(shù)指標(biāo)（1）復(fù)音數(shù)量數(shù)量越大，音色越好，代表聲卡能同時發(fā)出多少種聲音。目前聲卡的硬件復(fù)音數(shù)有64位、128位兩種。3、理解聲卡的技術(shù)指標(biāo)13（2）采樣位數(shù)將聲音從模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的二進(jìn)制位數(shù)。即A/D，D/A轉(zhuǎn)換精度。有8位、12位、16位三種，采樣位數(shù)越大，采樣精度越高，聲音的還原質(zhì)量越好。（2）采樣位數(shù)14（3）采樣頻率每秒采集聲音樣本的數(shù)量。語音為11.025kHz，音樂為22.05kHz，高保真為44.1kHz。采樣頻率越高，記錄聲音的波形就越準(zhǔn)確，保真度越高，但要求的存儲空間也就越多。（3）采樣頻率15（4）信噪比指聲卡對噪聲的抑制能力，單位是dB（分貝），其值等于音頻信號中有效信號與噪聲信號的功率之比。信噪比的值越大說明聲卡的降噪性能越好，才能保證音色的純正。普通聲卡的信噪比在90dB以上，而高檔聲卡可達(dá)120dB。（4）信噪比16（5）頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)是衡量聲卡D/A與A/D轉(zhuǎn)換器頻率響應(yīng)的能力，良好的頻響范圍應(yīng)當(dāng)在人耳的聽覺范圍內(nèi)。（5）頻率響應(yīng)17（6）總諧波失真度聲卡在完成數(shù)模轉(zhuǎn)換過程后，輸入的數(shù)字信號與輸出的模擬信號的波形存在差異，差異程度越小，保真度越高。在數(shù)模轉(zhuǎn)換時，會產(chǎn)生諧波，導(dǎo)致失真，總諧波失真用于衡量失真的程度，其值越小表示失真度越小。（6）總諧波失真度18（7）合成方式有FM合成和波表合成兩種方式，現(xiàn)在的聲卡大都采用波表合成方式。（7）合成方式19【案例小結(jié)】本案例講述聲卡的結(jié)構(gòu)、工作原理和技術(shù)指標(biāo)。聲卡分為PCI聲卡和集成聲卡，而集成聲卡又分為集成軟聲卡和集成硬聲卡，集成硬聲卡相當(dāng)于將PCI聲卡直接做到主板上。軟聲卡對CPU的性能依賴較高，對CPU的占用率也較硬聲卡高?！景咐〗Y(jié)】本案例講述聲卡的結(jié)構(gòu)、工作原理和技術(shù)指標(biāo)。聲卡分20【案例7.2】認(rèn)識音箱的結(jié)構(gòu)、種類和技術(shù)指標(biāo)要求如下：1．了解音箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2．了解音箱的種類。3．理解音箱的技術(shù)指標(biāo)?！景咐?.2】認(rèn)識音箱的結(jié)構(gòu)、種類和技術(shù)指標(biāo)要求如下：21音箱是將模擬音頻信號還原為人耳能聽到的聲音的輸出設(shè)備。分為有源音箱和無源音箱。無源音箱不帶功率放大器，主要依賴聲卡所帶的功放芯片輸出來推動喇叭單元發(fā)聲，此類音箱與聲卡SPEAKER接口相連。有源音箱帶有功率放大器，是目前最常見的音箱類型。音箱是將模擬音頻信號還原為人耳能聽到的聲音的輸出設(shè)備。222、了解音箱的種類（1）音箱的種類按結(jié)構(gòu)差異可分為書架式音箱、2.1聲道、4.1聲道、5.1聲道音箱等幾類。2、了解音箱的種類23（2）書架式音箱具有兩個性能相同的音箱，并且在其中一個箱體中放置功放電路及輔助電路。它通常采用二分頻技術(shù)，將音頻信號分為高音頻帶和中低音頻帶。（2）書架式音箱具有兩個性能相同的音箱，并且在其中一個箱體中24圖7-3書架式音箱圖7-3書架式音箱25（3）2.1聲道音箱由一個低音炮音箱和兩個衛(wèi)星音箱組成。（3）2.1聲道音箱由一個低音炮音箱和兩個衛(wèi)星音箱組成。26圖7-42.1聲道音箱圖7-42.1聲道音箱27（4）4.1聲道音箱是在2.1聲道音箱的基礎(chǔ)上，增加了兩個環(huán)繞音箱來播放音源中的環(huán)境聲音或背景聲音，以創(chuàng)造更真實(shí)的立體聲環(huán)境，故共有5個音箱。（4）4.1聲道音箱是在2.1聲道音箱的基礎(chǔ)上，增加了兩個環(huán)28（5）5.1聲道音箱是在4.1聲道音箱基礎(chǔ)上增加了“中置”音箱，用來專門播放音源中的人聲或影片的對白，故共有6個音箱。5.1聲道音箱必須與5.1聲道聲卡匹配。（5）5.1聲道音箱是在4.1聲道音箱基礎(chǔ)上增加了“中置”音29【案例小結(jié)】本節(jié)講述了音箱的結(jié)構(gòu)組成，音箱的種類和影響音箱性能的技術(shù)指標(biāo)。對于音箱要求能識別音箱種類，并會合理安排音箱的放置位置，以獲得良好的聽覺效果。對于音箱的技術(shù)指標(biāo)要求掌握輸出功率、信噪比、頻響范圍和失真度等，并應(yīng)用在音箱的選購實(shí)戰(zhàn)中?！景咐〗Y(jié)】本節(jié)講述了音箱的結(jié)構(gòu)組成，音箱的種類和影響音箱30【知識回顧與延伸】音箱選購的注意事項：外觀密封性電流干擾音質(zhì)防磁品牌【知識回顧與延伸】音箱選購的注意事項：31第7章聲卡與音箱第7章聲卡與音箱32知識要點(diǎn)●了解聲卡與音箱的結(jié)構(gòu)●理解聲卡的工作原理●理解聲卡與音箱的技術(shù)指標(biāo)知識要點(diǎn)33聲卡的基本功能是完成數(shù)字音頻信號與模擬音頻信號的轉(zhuǎn)換，并將模擬信號通過音箱輸出。聲卡的基本功能是完成數(shù)字音頻信號與模擬音頻信號的轉(zhuǎn)換，并將模34【案例7.1】認(rèn)識聲卡的結(jié)構(gòu)和工作原理要求如下：1．了解聲卡的工作原理。2．了解聲卡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3．理解聲卡的技術(shù)指標(biāo)?！景咐?.1】認(rèn)識聲卡的結(jié)構(gòu)和工作原理要求如下：351、了解聲卡的工作原理聲卡的工作原理的實(shí)質(zhì)是數(shù)模轉(zhuǎn)換過程。首先將應(yīng)用程序處理的數(shù)字音頻信號發(fā)送到聲卡，由聲卡將數(shù)字信號轉(zhuǎn)給數(shù)模轉(zhuǎn)換器處理，而數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，最后通過聲卡的模擬音頻信號輸出口輸出到音箱。1、了解聲卡的工作原理36數(shù)模轉(zhuǎn)換過程（DAC）完成數(shù)字信號到模擬信號的音頻輸出。模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）將模擬音頻信號輸入設(shè)備輸入的模擬信號通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號，以便應(yīng)用程序能夠識別和處理。數(shù)模轉(zhuǎn)換過程（DAC）完成數(shù)字信號到模擬信號的音頻輸出。372、認(rèn)識聲卡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主流聲卡有兩種形式，一種是PCI接口聲卡，另一類是集成聲卡。（1）認(rèn)識PCI聲卡2、認(rèn)識聲卡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)38圖7-1聲卡的結(jié)構(gòu)圖輸入輸出接口DigitalControl芯片AudioCodec芯片CD_IN接口TAD接口AUX_IN接口SPDIF接口游戲桿及MIDI接口圖7-1聲卡的結(jié)構(gòu)圖輸入輸出接口DigitalCont39⑤音頻輸入輸出接口MIC（麥克風(fēng)）：用于連接麥克風(fēng)。LINEIN（線路輸入）：用于模擬信號的輸入，可完成將磁帶等模擬音頻設(shè)備中的音頻信號輸入到計算機(jī)，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。LINEOUT（線路輸出）：因不通過聲卡功放集成電路進(jìn)行信號放大，故通常用于連接多媒體有源音箱，輸出模擬音頻信號。⑤音頻輸入輸出接口40SPEACKER（揚(yáng)聲器）：因通過聲卡功放集成電路進(jìn)行了信號放大，故通常用于連接多媒體無源音箱或耳機(jī)，輸出模擬音頻信號。JOYSTICK/MIDI（游戲桿/MIDI）：用于連接游戲操縱桿或游戲手柄等游戲控制器，也可用于連接電聲樂器的MIDI接口，進(jìn)行MIDI信號的傳輸。SPEACKER（揚(yáng)聲器）：因通過聲卡功放集成電路進(jìn)行了信號41（2）認(rèn)識集成聲卡主板集成聲卡分為軟聲卡和硬聲卡。①主板集成軟聲卡集成軟聲卡主要依賴主板的南橋芯片來實(shí)現(xiàn)聲效處理芯片的功能，因而主板上只有AudioCodec芯片。集成軟件聲卡還必須由CPU及相應(yīng)軟件來協(xié)同完成音頻信號的處理，所以此類聲卡對CPU的占用很高，對CPU的性能要求較高。常見集成AC’97軟聲卡。（2）認(rèn)識集成聲卡42②主板集成硬聲卡目前一些中高檔主板將PCI聲卡的主芯片及輔助芯片都集成在主板上，類似于將聲卡直接集成于主板上，而非軟件聲卡的替代方式。這類聲卡如C-Media的CMI8738、CMI9739、CT5880等。此種方式集成的聲卡對CPU的占用小，相對軟聲卡優(yōu)勢明顯。②主板集成硬聲卡433、理解聲卡的技術(shù)指標(biāo)（1）復(fù)音數(shù)量數(shù)量越大，音色越好，代表聲卡能同時發(fā)出多少種聲音。目前聲卡的硬件復(fù)音數(shù)有64位、128位兩種。3、理解聲卡的技術(shù)指標(biāo)44（2）采樣位數(shù)將聲音從模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的二進(jìn)制位數(shù)。即A/D，D/A轉(zhuǎn)換精度。有8位、12位、16位三種，采樣位數(shù)越大，采樣精度越高，聲音的還原質(zhì)量越好。（2）采樣位數(shù)45（3）采樣頻率每秒采集聲音樣本的數(shù)量。語音為11.025kHz，音樂為22.05kHz，高保真為44.1kHz。采樣頻率越高，記錄聲音的波形就越準(zhǔn)確，保真度越高，但要求的存儲空間也就越多。（3）采樣頻率46（4）信噪比指聲卡對噪聲的抑制能力，單位是dB（分貝），其值等于音頻信號中有效信號與噪聲信號的功率之比。信噪比的值越大說明聲卡的降噪性能越好，才能保證音色的純正。普通聲卡的信噪比在90dB以上，而高檔聲卡可達(dá)120dB。（4）信噪比47（5）頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)是衡量聲卡D/A與A/D轉(zhuǎn)換器頻率響應(yīng)的能力，良好的頻響范圍應(yīng)當(dāng)在人耳的聽覺范圍內(nèi)。（5）頻率響應(yīng)48（6）總諧波失真度聲卡在完成數(shù)模轉(zhuǎn)換過程后，輸入的數(shù)字信號與輸出的模擬信號的波形存在差異，差異程度越小，保真度越高。在數(shù)模轉(zhuǎn)換時，會產(chǎn)生諧波，導(dǎo)致失真，總諧波失真用于衡量失真的程度，其值越小表示失真度越小。（6）總諧波失真度49（7）合成方式有FM合成和波表合成兩種方式，現(xiàn)在的聲卡大都采用波表合成方式。（7）合成方式50【案例小結(jié)】本案例講述聲卡的結(jié)構(gòu)、工作原理和技術(shù)指標(biāo)。聲卡分為PCI聲卡和集成聲卡，而集成聲卡又分為集成軟聲卡和集成硬聲卡，集成硬聲卡相當(dāng)于將PCI聲卡直接做到主板上。軟聲卡對CPU的性能依賴較高，對CPU的占用率也較硬聲卡高?！景咐〗Y(jié)】本案例講述聲卡的結(jié)構(gòu)、工作原理和技術(shù)指標(biāo)。聲卡分51【案例7.2】認(rèn)識音箱的結(jié)構(gòu)、種類和技術(shù)指標(biāo)要求如下：1．了解音箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2．了解音箱的種類。3．理解音箱的技術(shù)指標(biāo)。【案例7.2】認(rèn)識音箱的結(jié)構(gòu)、種類和技術(shù)指標(biāo)要求如下：52音箱是將模擬音頻信號還原為人耳能聽到的聲音的輸出設(shè)備。分為有源音箱和無源音箱。無源音箱不帶功率放大器，主要依賴聲卡所帶的功放芯片輸出來推動喇叭單元發(fā)聲，此類音箱與聲卡SPEAKER接口相連。有源音箱帶有功率放大器，是目前最常見的音箱類型。音箱是將模擬音頻信號還原為人耳能聽到的聲音的輸出設(shè)備。532、了解音箱的種類（1）音箱的種類按結(jié)構(gòu)差異可分為書架式音箱、2.1聲道、4.1聲道、5.1聲道音箱等幾類。2、了解音箱的種類54（2）書架式音箱具有兩個性能相同的音箱，并且在其中一個箱體中放置功放電路及輔助電路。它通常采用二分頻技術(shù)，將音頻信