2.7 声 卡

2.7  声    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。如图2-24所示，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。

2.7.1  声卡的组件

市场上常见的声卡有声音处理芯片（组）、功率放大器、总线连接端口、输入/输出端口、MIDI及游戏杆接口（共用一个）、CD音频连接器等主要结构组件。不同的声卡布置虽不尽相同，但是即便是最简单的声卡也具有这些结构组件。

1．声音处理芯片

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。

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。

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位置的则是Creative和Diamond。

2．功率放大芯片

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高频的音乐信号。

其实，指望声卡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。

3．总线连接端口

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，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；PCI插槽白色，相对较短，其中的簧片很细，分布密集。

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声音处理芯片、MIDI的合成方式和制造工艺等，并不仅是总线的不同。

4．输入/输出端口

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些插孔（3～4个），通常是“Speaker Out”、“Line Out”、“Line in”、“Mic In”等。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。

5．MIDI及游戏摇杆接口

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。

6．CD音频连接器

CD音频连接器位于声卡中上部，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的相应端口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。

7．跳线和SB-Link接口

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，造成大多数PCI声卡都有一个与主板SB-Link接口相连的插座（连线随声卡配置），在DOS下强制分配通道以解决兼容性问题。

8．其他结构

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以下几种。

CD-ROM接口：早期的CD-ROM是同声卡连接的（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。

DSP混响处理芯片：存在于中高档次的声卡上，是一种子音效处理芯片，用于产生各种3D环绕音效。

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。

音色库：有波表全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1MB～4MB。这种存储器非常昂贵，即便是号称“ISA声卡之皇后”的SB AWE64 Gold声卡也只用了4MB。带有2MB以上音色库的声卡输出的声音品质相当出色。

2.7.2  声卡的技术指标

声卡的技术指标主要包括下面几个部分：

·    声卡采样的技术深度。

·    声卡可达到的最高采样频率。

·    是否采用数字信号处理器。

·    是FM合成技术还是波表合成技术。

·    声卡上的CD-ROM接口类型。

·    是否有对INTERNET的支持功能。

·    有无内置混音芯片及功放。

·    兼容性。