聲卡 (Sound Card)也叫音頻卡(港臺(tái)稱之為聲效卡),是計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)中最基本的組成部分,是實(shí)現(xiàn)聲波/數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的一種硬件。聲卡的基本功能是把來(lái)自話筒、磁帶、光盤(pán)的原始聲音信號(hào)加以轉(zhuǎn)換,輸出到耳機(jī)、揚(yáng)聲器、擴(kuò)音機(jī)、錄音機(jī)等聲響設(shè)備,或通過(guò)音樂(lè)設(shè)備數(shù)字接口(MIDI)發(fā)出合成樂(lè)器的聲音。
數(shù)字信號(hào)處理芯片
數(shù)字信號(hào)處理芯片可以完成各種信號(hào)的記錄和播放任務(wù),還可以完成許多處理工作,如音頻壓縮與解壓縮運(yùn)算、改變采樣頻率、解釋MIDI指令或符號(hào)以及控制和協(xié)調(diào)直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)(DMA)工作 [4] 。
聲音原本以模擬波形的形式出現(xiàn),必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式才能在計(jì)算機(jī)中使用。為實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,聲音卡含有把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器,使數(shù)據(jù)可存入磁盤(pán)中 。
為了把聲音輸出信號(hào)送給喇叭或其他設(shè)備播出,聲卡必須使用D/A轉(zhuǎn)換器,把計(jì)算機(jī)中以數(shù)字形式表示的聲音轉(zhuǎn)變成模擬信號(hào)播出 。
總線接口芯片
總線接口芯片在聲卡與系統(tǒng)總線之間傳輸命令與數(shù)據(jù) 。
音樂(lè)合成器
音樂(lè)合成器負(fù)責(zé)將數(shù)字音頻波形數(shù)據(jù)或MIDI消息合成為聲音 。
混音器
混音器可以將不同途徑,如話筒或線路輸入、CD輸入的聲音信號(hào)進(jìn)行混合。此外,混音器還為用戶提供軟件控制音量的功能。
聲音控制芯片
聲音控制芯片是把從輸入設(shè)備中獲取聲音模擬信號(hào),通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器,將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字信號(hào),采樣存儲(chǔ)到電腦中。重放時(shí),這些數(shù)字信號(hào)送到一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器還原為模擬波形,放大后送到揚(yáng)聲器發(fā)聲。
數(shù)字信號(hào)處理器
DSP芯片通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種功能。它可以處理有關(guān)聲音的命令、執(zhí)行壓縮和解壓縮程序、增加特殊聲效和傳真MODEM等。大大減輕了CPU的負(fù)擔(dān),加速了多媒體軟件的執(zhí)行。但是,低檔聲卡一般沒(méi)有安裝DSP,高檔聲卡才配有DSP芯片 。
FM合成芯片
低檔聲卡一般采用FM合成聲音,以降低成本。FM合成芯片的作用就是用來(lái)產(chǎn)生合成聲音。
波形合成表
在波表ROM中存放有實(shí)際樂(lè)音的聲音樣本,供播放MIDI使用。一般的中高檔聲卡都采用波表方式,可以獲得十分逼真的使用效果 。
波表合成器芯片
該芯片的功能是按照MIDI命令,讀取波表ROM中的樣本聲音合成并轉(zhuǎn)換成實(shí)際的樂(lè)音。低檔聲卡沒(méi)有這個(gè)芯片 。
跳線
跳線是用來(lái)設(shè)置聲卡的硬件設(shè)備,包括CD-ROM的I/O地址、聲卡的I/O地址的設(shè)置。聲卡上游戲端口的設(shè)置(開(kāi)或關(guān))、聲卡的IRQ(中斷請(qǐng)求號(hào))和DMA通道的設(shè)置,不能與系統(tǒng)上其他設(shè)備的設(shè)置相沖突,否則,聲卡無(wú)法工作甚至使整個(gè)計(jì)算機(jī)死機(jī)。
(1)I/O口地址
PC機(jī)所連接的外設(shè)都擁有一個(gè)輸入/輸出地址,即I/O地址。每個(gè)設(shè)備必須使用唯一的I/O地址,聲卡在出廠時(shí)通常設(shè)有缺省的I/O地址,其地址范圍為220H~260H。
(2)IRQ(中斷請(qǐng)求)號(hào)
每個(gè)外部設(shè)備都有唯一的一個(gè)中斷號(hào)。聲卡Sound Blaster缺省IRQ號(hào)為7,而Sound Blaster PRO的缺省IRQ號(hào)為5。
(3)DMA通道
聲卡錄制或播放數(shù)字音頻時(shí),將使用DMA通道,在其本身與RAM之間傳送音頻數(shù)據(jù),而無(wú)需CPU干預(yù),以提高數(shù)據(jù)傳輸率和CPU的利用率。16位聲卡有兩個(gè)DMA通道,一個(gè)用于8位音頻數(shù)據(jù)傳輸,另一個(gè)則用于16位音頻數(shù)據(jù)傳輸。
(4)游戲桿端口
聲卡上有一個(gè)游戲桿連接器。若一個(gè)游戲桿已經(jīng)連在機(jī)器上,則應(yīng)使聲卡上的游戲桿跳接器處于未選用狀態(tài)。否則,2個(gè)游戲桿互相沖突
聲卡發(fā)展至今,主要分為板卡式、集成式和外置式三種接口類型,以適用不同用戶的需求,三種類型的產(chǎn)品各有優(yōu)缺點(diǎn) 。板卡式卡式產(chǎn)品是現(xiàn)今市場(chǎng)上的中堅(jiān)力量,產(chǎn)品涵蓋低、中、高各檔次,售價(jià)從幾十元至上千元不等。早期的板卡式產(chǎn)品多為ISA接口,由于此接口總線帶寬較低、功能單一、占用系統(tǒng)資源過(guò)多,已被淘汰。PCI則取代了ISA接口成為主流,它們擁有更好的性能及兼容性,支持即插即用,安裝使用都很方便 。
集成式聲卡只會(huì)影響到電腦的音質(zhì),對(duì)PC用戶較敏感的系統(tǒng)性能并沒(méi)有什么關(guān)系。因此,大多用戶對(duì)聲卡的要求都滿足于能用就行,更愿將資金投入到能增強(qiáng)系統(tǒng)性能的部分。雖然板卡式產(chǎn)品的兼容性、易用性及性能都能滿足市場(chǎng)需求,但為了追求更為廉價(jià)與簡(jiǎn)便,集成式聲卡出現(xiàn)了 。此類產(chǎn)品集成在主板上,具有不占用PCI接口、成本更為低廉、兼容性更好等優(yōu)勢(shì),能夠滿足普通用戶的絕大多數(shù)音頻需求,自然就受到市場(chǎng)青睞。而且集成聲卡的技術(shù)也在不斷進(jìn)步,PCI聲卡具有的多聲道、低CPU占有率等優(yōu)勢(shì)也相繼出現(xiàn)在集成聲卡上,它也由此占據(jù)了主導(dǎo)地位,占據(jù)了聲卡市場(chǎng)的大半壁江山 。
集成聲卡大致可分為軟聲卡和硬聲卡,軟聲卡僅集成了一塊信號(hào)采集編碼的Audio CODEC芯片,聲音部分的數(shù)據(jù)處理運(yùn)算由CPU來(lái)完成,因此對(duì)cpu的占有率相對(duì)較高。
硬聲卡的設(shè)計(jì)與pci式聲卡相同,只是將兩塊芯片集成在主板上 。外置式是創(chuàng)新公司獨(dú)家推出的一個(gè)新興事物,它通過(guò)USB接口與PC連接,具有使用方便、便于移動(dòng)等優(yōu)勢(shì)。但這類產(chǎn)品主要應(yīng)用于特殊環(huán)境,如連接筆記本實(shí)現(xiàn)更好的音質(zhì)等。市場(chǎng)上的外置聲卡并不多。
聲卡驅(qū)動(dòng)就是指多媒體聲卡控制程序,英文名為“Sound Card Driver ”。驅(qū)動(dòng)程序,英文名為“Device Driver”,全稱為“設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序”, 是一種可以使計(jì)算機(jī)和設(shè)備通信的特殊程序。