音頻卡是什么東西
音頻卡是多媒體技術中最基本的組成部分,是實現聲波/數字信號相互轉換的硬件。
音頻卡的工作原理:音頻卡(聲卡)的工作原理其實很簡單,我們知道,麥克風和喇叭所用的都是模擬信號,而電腦所能處理的都是數字信號,音頻卡(聲卡)的作用就是實現兩者的轉換。從結構上分,音頻卡(聲卡)可分為模數轉換電路和數模轉換電路兩部分,模數轉換電路負責將麥克風等聲音輸入設備采到的模擬聲音信號轉換為電腦能處理的數字信號;而數模轉換電路負責將電腦使用的數字聲音信號轉換為喇叭等設備能使用的模擬信號。
音頻卡的組成
1、數字信號處理芯片
數字信號處理芯片可以完成各種信號的記錄和播放任務,還可以完成許多處理工作,如音頻壓縮與解壓縮運算、改變采樣頻率、解釋MIDI指令或符號以及控制和協調直接存儲器訪問(DMA)工作。
2、A/D和D/A轉換器
聲音原本以模擬波形的形式出現,必須轉換成數字形式才能在計算機中使用。為實現這種轉換,聲音卡含有把模擬信號轉成數字信號的A/D轉換器,使數據可存入磁盤中。
為了把聲音輸出信號送給喇叭或其他設備播出,聲卡必須使用D/A轉換器,把計算機中以數字形式表示的聲音轉變成模擬信號播出。
3、總線接口芯片
總線接口芯片在聲卡與系統總線之間傳輸命令與數據。
4、音樂合成器
音樂合成器負責將數字音頻波形數據或MIDI消息合成為聲音/
5、混音器
混音器可以將不同途徑,如話筒或線路輸入、CD輸入的聲音信號進行混合。此外,混音器還為用戶提供軟件控制音量的功能。
音頻卡的特點
(1)增強了計算機的友好性;
(2 )涉及技術領域廣、技術層欠高;
(3 )多媒體技術的標準化;
(4 )多媒體技術的集成化和工具化。
音頻卡主要功能有哪些
1、播放數字音樂:
這是音頻卡(聲卡)最基本的功能,這得益于數字音樂的存儲方式的改進。從原始的wav到流行的mp3,在到新興的wma等音頻格式,使得數字音樂被廣大用戶接受。邊工作邊聽音樂成了大多數電腦玩家的習慣。最初的音頻卡(聲卡)僅僅能夠播放一點簡單的提示音,到后來的8bit音頻卡(聲卡)、16bit音頻卡(聲卡),電腦也越來越適合播放音樂了。而目前最高檔的音頻卡(聲卡)更是將音頻卡(聲卡)支持的最大采樣速率推向192kHz,而采用大小也高達24bit。因此我們能夠在電腦上欣賞MP3/CD甚至DVD Audio。
2、錄音:
這也是音頻卡(聲卡)最基本的功能之一,采集來自麥克風的信號。目前大部分民用音頻卡(聲卡)都可以采集48khz/16bit的信號,雖然很多普通用戶不太在意音頻卡(聲卡)的錄音功能,但不得不說的是,這是一個能夠帶來很多樂趣的功能。有了她,可以在電腦上卡拉ok,自娛自樂,不亦樂乎。如果音頻卡(聲卡)的錄音素質還不錯,只需要一支好一點的麥克風,自做個人演唱專輯CD不是難事。配合語音輸入軟件,還可以作為語音輸入法使用。目前高檔音頻卡(聲卡)更是支持96kHz/24bit的錄音,實際錄音效果也達到了很高的水準,這樣為組建家庭錄音室的硬件環境的提供了更好的保障。未來的電腦很有可能實現語音化控制,這也將和音頻卡(聲卡)息息相關。
3、語音通訊:
當音頻卡(聲卡)有了輸出和輸入信號的能力時,音頻卡(聲卡)就成了語音通訊的重要組成部分。如果音頻卡(聲卡)可以同時輸出和輸入信號,這塊音頻卡(聲卡)就支持雙全工的工作模式,非常適合在網絡上進行語音通訊。網絡上語音通訊的成本低得不可想象,比傳統的電話要便宜太多,如果要經常進行跨地區聯系,用PC to PC的語音通訊是一個非常省錢的辦法,得益于現在網絡狀況的改善,通訊質量也有很大的提高,不會比傳統電話差,只有更好。這也將是未來通訊的發展方向之一。在某些音頻卡(聲卡)上,甚至出現了“為Netmeeting優化”的賣點。用于語音通訊的音頻卡(聲卡)需要支持全雙工,即播放和錄音可以同時進行。
4、實時的效果器:
當電腦游戲越來越3D化的時候,用戶不但要求畫面夠3D,也要求聲音也能夠盡量模擬真實環境。其中有廠家提出了3D音效的方案,其中最著名的是 Aureal的A3D、Microsoft DirectSound和Creative EAX。這些方案的提出,要求音頻卡(聲卡)有非常強大的運算能力以模擬真實的音效。3D游戲迷也因此做到耳聽八方。這些方案的提出完善了音頻卡(聲卡)的功能,音頻卡(聲卡)的娛樂性得到非常大的充實。這些功能的實現和音頻卡(聲卡)處理信號的能力有關,不但是游戲中需要這些音效,在音樂欣賞的時候也同樣需要,著名的Winamp播放器就有著很多DirectSound的實時效果器,在聽音樂的時候,我們可以加入回音、混響甚至膽機的效果,這些效果的實現也需要音頻卡(聲卡)加速來支持。當然,這些效果的實現不一定需要音頻卡(聲卡),可以通過軟件模擬,但硬件加速不會犧牲性能。
5、界面卡:
當使用模擬方式接駁CD-Rom并播放時,聲卡就是一塊界面卡,聲卡不會做控制電平之外的任何處理,這個時候聲卡就是一塊界面卡,作為一個中介設備出現。在接駁其他模擬設備,例如電視卡等,聲卡都是作為界面卡使用的。另外,在播放DVD時,聲卡輸出AC3音頻流的時候,也只是作為界面卡使用。
早期的聲卡都附帶了IDE端口,可以用于接駁光驅,現在的聲卡都沒有這個接口了。這個時候,聲卡也是一塊界面卡。
另外大多數聲卡也附帶了一個MIDI/游戲控制器的端口,用于鏈接MIDI鍵盤和游戲手柄等多媒體設備,隨著USB標準被日益接受,這個端口的作用也逐漸減小,更多的設備采用了USB標準接駁。
隨著一些老的端口被淘汰,新的接駁端口被引進,最引人注目的當屬Audigy/Audigy2系列附帶的SB1394端口,這個端口的導入將大大增強聲卡的功能,可接駁IEEE 1394標準接口外接設備如DV攝象機等,并可連接63臺電腦進行低延遲的聯網游戲。SB1394 的傳輸速度高達400Mbps,是USB1.1標準的30倍,使主機與外設之間大文件的高速傳送成為可能。這意味著聲卡的網絡功能被強加,將成為電腦中名副其實的多媒體界面中心。Audigy/Audigy2中有不少型號帶有遙控器,在遙控操作的時候,聲卡也同樣是界面卡。
6、音頻解碼:
在數字音頻世界中,存在各種各樣的編碼方案,大部分都可以由軟件解決。當DVD-Rom開始普及時,人們發現DVD對系統的要求比VCD要高太多,尤其是音頻部分,為了更好的做到身臨其境,DVD影片大部分都采用了AC-3/DTS方式編碼其音頻部分,算法遠比以前大部分音頻編碼要復雜,軟件可以解碼,但更多朋友更加信賴硬件解碼。新上市的Audigy2 ZS允許用戶在播放普通的DTS音效的DVD的時候,將5.1矩陣解碼成6.1,這些都是聲卡在起作用。另外,例如CS4630系列的聲卡,大部分都支持硬件MP3加速,其實這就是聲卡在參與解碼的結果。
7、合成器:
播放MIDI的效果好壞取決于 聲卡 的合成能力的好壞。聲卡的波表合成能力的好壞直接影響到聲卡播放MIDI的性能。波表的英文名稱為“WAVE TABLE”,從字面翻譯就是“波形表格”的意思。其實它是將各種真實樂器所能發出的所有聲音(包括各個音域、聲調)錄制下來,存貯為一個波表文件。播放時,根據MIDI文件紀錄的樂曲信息向波表發出指令,從“表格”中逐一找出對應的聲音信息,經過合成、加工后回放出來。這個能力的好壞曾經是一塊優秀聲卡的重要指標,也是廠家賣高價的一個重要指標,當年的SB AWE64 標準版和AWE64 GOLD最大的差異就是波表容量差異,僅僅如此而已,但價格差距確實驚人的。現在大部分聲卡都采用DLS(DownLoadable Sample)波表合成技術,在WDM驅動支持下,所有聲卡都能夠有較好的合成效果,當然,前提是必須有一個好的DSL音色庫。還有另外一種FM合成,由于合成效果過于單調,基本被淘汰。
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