聲卡的基本結構和工作原理介紹_有聲卡和沒聲卡的區別

　　一、什么是聲卡

　　聲卡（SoundCard）也叫音頻卡（港臺稱之為聲效卡）：聲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一種硬件。

　　聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號加以轉換，輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備，或通過音樂設備數字接口（MIDI）使樂器發出美妙的聲音。

　　二、聲卡基本結構

　　聲音控制芯片

　　聲音控制芯片是把從輸入設備中獲取聲音模擬信號，通過模數轉換器，將聲波信號轉換成一串數字信號，采樣存儲到電腦中。重放時，這些數字信號送到一個數模轉換器還原為模擬波形，放大后送到揚聲器發聲。

　　數字信號處理器

　　DSP芯片通過編程實現各種功能。它可以處理有關聲音的命令、執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的負擔，加速了多媒體軟件的執行。但是，低檔聲卡一般沒有安裝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產生合成聲音。

　　波形合成表

　　在波表ROM中存放有實際樂音的聲音樣本，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換成實際的樂音。低檔聲卡沒有這個芯片。

　　跳線

　　跳線是用來設置聲卡的硬件設備，包括CD-ROM的I/O地址、聲卡的I/O地址的設置。聲卡上游戲端口的設置（開或關）、聲卡的IRQ（中斷請求號）和DMA通道的設置，不能與系統上其他設備的設置相沖突，否則，聲卡無法工作甚至使整個計算機死機。

　　I/O口地址

　　PC機所連接的外設都擁有一個輸入/輸出地址，即I/O地址。每個設備必須使用唯一的I/O地址，聲卡在出廠時通常設有缺省的I/O地址，其地址范圍為220H～260H。

　　IRQ（中斷請求）號

　　每個外部設備都有唯一的一個中斷號。聲卡SoundBlaster缺省IRQ號為7，而SoundBlasterPRO的缺省IRQ號為5。

　　DMA通道

　　聲卡錄制或播放數字音頻時，將使用DMA通道，在其本身與RAM之間傳送音頻數據，而無需CPU干預，以提高數據傳輸率和CPU的利用率。16位聲卡有兩個DMA通道，一個用于8位音頻數據傳輸，另一個則用于16位音頻數據傳輸。

　　游戲桿端口

　　聲卡上有一個游戲桿連接器。若一個游戲桿已經連在機器上，則應使聲卡上的游戲桿跳接器處于未選用狀態。否則，2個游戲桿互相沖突。

　　三、聲卡的組成

　　聲卡是將話筒或線性輸入的聲音信號經過模/數轉換編程數字音頻信號進行數據處理，然后再經過數/模轉換變成模擬信號，送往混音器中放大，最后輸出驅動揚聲器發聲。下面對聲卡的各個組成部分做一個介紹。

　　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。

　　四、聲卡工作原理

　　聲卡從話筒中獲取聲音模擬信號，通過模數轉換器（ADC），將聲波振幅信號采樣轉換成一串數字信號，存儲到計算機中。重放時，這些數字信號送到數模轉換器（DAC），以同樣的采樣速度還原為模擬波形，放大后送到揚聲器發聲，這一技術稱為脈沖編碼調制技術（PCM）。

　　無論是獨立聲卡，還是集成聲卡，其基本架構和基本工作原理都是相似的，簡單地說包括輸入和輸出兩部分。

　　輸出：

　　CD或播放器軟件對音源解碼后，所得到的數字信號通過總線通道輸入聲卡，主芯片對數字信號進行處理，最后通過DAC進行數字信號到模擬信號的轉換，再最終通過插座接口輸出到耳機或音箱等播放設備成為我們聽到的聲音。

　　對于聲卡的輸出功能，還有一種情況，就是數字輸出。聲卡的主芯片對數字信號進行處理后，通過聲卡上的同軸輸出接口或光纖輸出接口進行輸出，此時所輸出的信號仍為數字信號，需要額外的解碼器對信號進行解碼，轉換為模擬信號，才能被播設備進行播放?，F在市場上有部分獨立聲卡設計上比較極端，只帶有數字輸出接口，而無模擬輸出接口，消費者選購時應注意。

　　輸入：

　　麥克風接收外界聲音產生模擬信號，模擬信號通過插座接口輸入聲卡進行模擬信號到數字信號轉換ADC，接著交由主芯片進行數字信號處理，再由總線傳入系統。同樣相對于數字輸出，同樣也存在將ADC外置，進行數字輸入的情況。

　　五、有聲卡和沒聲卡的區別

　　有無聲卡，一般是說集成聲卡和獨立聲卡的區別。目前電腦都具備集成聲卡的。

　　從使用角度來說區別主要在音效和功能上不同：

　　1、功能不同：集成聲卡主要側重于放音、播放音頻以及普通的語音聊天和錄制。獨立聲卡則提供了更多的輸入輸出以及芯片支持特效的處理等功能，專業聲卡支持ASIO，可實現專業錄音。

　　2、音效不同：有些集成聲卡也具有內置的一些音效，像禮堂、山谷、足球場、下水道等，但那些音效僅僅在監聽端輸出，無法內放到網絡聊天室和系統錄音通道。因此這效果，也只能你自己能聽到。錄音和網絡聊天室里的對方是聽不到任何效果的。獨立聲卡，則可以實現效果同步，自己聽到的效果，錄音能錄上，聊天室對方也能同步聽到音效。這個區別主要在網絡k歌娛樂和個人錄音方面。

　　3、獨立聲卡有些對音頻的處理更提高了一個檔次，無論在模數轉換和解析方便，都要略高于集成聲卡，當然，現在一些集成聲卡的播放能力也很不錯了。這個區別在于對于一些播放設備的支持，比如有些聲卡支持spdif輸入輸出，LR輸入輸出等。

　　4、特定功能獨立聲卡的特出功能：有些聲卡是側重于游戲或者專業工作領域的。對于游戲特效的支持更豐富和全面。專業工作領域的獨立聲卡，則能提供更多的音頻解決方案。