[音响技术] 声卡基本结构知识

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薄荷TU 发表于 2016-2-11 23:00:04 | 只看该作者 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
声卡基本结构知识1.声音处理芯片% F# k- y7 V6 O! W, g% P, U
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通常是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。声音处理芯片基本上决定了声卡的性能和档次,其基本功能包括对声波采样和回放的控制、处理MIDI指令等,有的厂家还加进了混响、合声、音场调整等功能。
* C6 v( ?9 _; g" r: I" J3 _声卡上声音处理芯片有的可能是3~6块IC构成的芯片组。AC97规范为了保证声卡的信噪比(SNR)能够达到80dB(分贝)以上,要求声卡上的ADC、DAC处理芯片与数字音效芯片分离,因此,高档声卡上的芯片一般不止一块。
) x* y. r5 W6 N8 G& ?  s世界上主要的声音处理芯片有SB、ESS、OPTI、AD、YMF、ALS、ES、S3、AU等,而目前在声卡界居于领头羊位置的则是Creative和Diamond。
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7 t7 z( G" [' V0 ~- u3 \6 Y0 p2.功率放大芯片
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从声音处理芯片出来的信号还不能直接推动喇叭放出声音,绝大多数声卡都带有功率放大芯片(简称:功放)以实现这一功能。声卡上的功放型号多为XX2025,功率为2×2W,音质一般。由于它在放大声音、音乐等信号的过程中也同时放大了噪音信号,所以从其输出端(Speaker Out)输出的噪音较大。这个缺点在前两年重视功能的潮流中显得并不突出,但是现在人们对音质的要求越来越高,于是就有厂商想出了一些改进的方法,主要是在功放前端加入滤波器来滤掉一些高频的噪音信号,可是这样一来也滤掉了很多高频的音乐信号。其实,指望声卡上的功放芯片能带来良好的音质是不现实的,一个比较好的解决方法是绕过功放,利用声卡上线路输出(Line Out)端口连接音响,这样,音质的好坏就直接取决于声音处理芯片和外接的音响设备(一般是有源音箱)的档次了。
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2 ~' ]$ G* ?4 \$ u/ N3.总线连接端口5 s' W% A0 I6 m

5 M6 e- e1 v; N4 H! t我们把声卡插入到计算机主板上的那一端称为总线连接端口,它是声卡与计算机互相交换信息的“桥梁”。根据总线的不同,我们把声卡分为两大类,一种是ISA声卡,另一种是PCI声卡,由于两种端口不能互相通用,因此我们在安插声卡时不能插错。主板上的ISA插槽是黑色的,比PCI槽长,其中的金属簧片也比PCI的宽CI插槽呈白色,相对较短,其中的簧片很细,分布密集。
& y6 ^6 v6 X3 j" |/ n由于PCI总线的优越性,PCI声卡有着许多ISA声卡无法拥有的特性,但这并不是说PCI声卡的音质一定比ISA好,决定音质的好坏主要由声音处理芯片、MIDI的合成方式和制造工艺等,并不仅仅是总线的不同。
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  d* d$ X% {! E  \  P/ M4.输入输出端口
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声卡要具有录音和放音功能,就必须有一些与放音和录音设备相连接的端口。在声卡与主机机箱联接的一侧总有一些插孔(3~4个),通常是“Speaker Out”、“Line Out”、“Line In”、“Mic In”等,其外形与含义如图所示(不同声卡上下顺序不尽相同)。如果是3个插孔,则是将Speaker Out与Line Out共用一个,一般可通过声卡上的跳线来定义该插孔为何功能。  w+ d- R# Y- g% n& b8 g
Line In端口能够将品质较好的声音、音乐信号输入到声音处理芯片,通过计算机的控制将该信号录制成一个文件。通常该端口连接音响设备(解压卡、CD、功放和彩电等)的“Line Out”端。
6 @8 H3 B5 D7 P2 F6 lMic In端口用于连接麦克风(话筒),可以将自己的歌声录下来实现基本的“卡拉OK功能”,或者通过其它软件(如IBM的ViaVoice、汉王、天音话王等)的控制实现语音录入和识别。上述四种端口传输的是模拟信号,如果要联接高档的数字音响设备,需要有数字信号输出、输入端口。在声卡上通常有一个S/PDIF的两针插座(索尼/飞利浦数字交换格式接口),从DAT等数字音响设备输出的信号可以通过它直接输入到声卡,再通过软件的控制实现录制和播放等功能。高档的声卡能够实现数字声音信号的输入、输出全部功能,输出端口的外形和设置随不同厂家而异,具体可以查看随卡的说明书。
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2 j4 b7 x7 k' T& o. Q' v# z$ c& f( s5.MIDI及游戏摇杆接口! A2 b7 O! w7 [" l' v8 R

1 \! s0 Z' `* P: v几乎所有的声卡上均带有一个游戏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接口可能还有其它形式。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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6.CD音频连接器
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位于声卡的中上部,通常是3针或4针的小插座,与CD-ROM的相应端口连接实现CD音频信号的直接播放。不同CD-ROM上的音频连接器也不一样,因此大多数声卡都有2个以上的这种连接器。: o! O" E% W& W7 E2 I7 c

0 F9 y  g8 S9 X9 H: Y( F: B7. 跳线和SB-Link接口; r+ \4 f, h, h( b4 b2 M9 ^
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在较早期面市的ISA声卡上多数都有跳线,它的作用是给ISA声卡设置通道和中断信号(DMA和IRQ)以使操作系统与声卡能进行信号传输。现在的绝大多数声卡采用了软件设置通道的方式,但是其上还是有跳线,这种跳线的作用是区分输出端的那个插孔是“Line Out”还是“Speaker Out”。PCI声卡符合PnP(即插即用)原则,它不需要设定通道,因此与DOS应用程序有兼容性问题,造成DOS游戏有时不能发声或发声不正常,为解决这个问题,大多数PCI声卡都有一个与主板SB-Link接口相连接的插座(连线随声卡配置),在DOS下强制分配通道以解决兼容性问题。
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& X) Y8 p) W& D7 E8.其它结构
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1 I0 o' D% n5 F. K8 z不同种类的声卡结构不尽相同,上面的组件也不一样,有些不常见的组件有:
/ T7 r$ V- i$ |: ^CD-ROM接口:早期的CD-ROM是用声卡连接的(而不像现在插在主板的IDE口上),不同的CD-ROM接口不一样,因而声卡提供了2~3种这样的接口,现在该接口已不多见。+ c" z0 m& a! d- G7 r: S
DSP混响处理芯片:存在于中高档次的声卡上,是一种音效处理芯片,用于产生各种3D环绕音效。
" I4 d7 C1 ~, N! p: H波表子卡连接器:高档声卡如果其波表合成电路不是做在一块声卡上,那么势必要用一个连接端口将主声卡与波表子卡连接起来。通常它的外型有点像CD音频连接器。
0 g) Q- f' g! h音色库:有波表合成功能的高档声卡上用于存放乐器声音样本的存储器,与内存芯片的外型相似,通常的容量是1~4M。这种存储器非常昂贵,即便是号称“ISA声卡之皇”的SB AWE64 Gold声卡也只用了4M。带有2M以上音色库的声卡输出的声音品质相当出色。
) F: @5 q& O( ~- @" f, _好了,声卡的结构就述说到这里了,尽管现在的科技发展很快,新事物层出不穷,但是作为DIY的基本功来说,这些基础知识依然非常有用。
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