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第 8 章声卡与音箱

第 8 章声卡与音箱. 8.1 声卡 ● 声卡的分类 ● 声卡的结构 ● AC ’ 97 标准 ● 板载声卡 ● 声卡的主要参数 8.2 音箱 ● 音箱的分类 ● 音箱的结构 ● 音箱的主要参数 ● 音箱的选购 8.3 主流声卡和音箱推荐. 第 8 章声卡与音箱. 总体要求： 掌握声卡的分类、结构、 AC'97 和主要性能参数 掌握常见声卡音效处理芯片 掌握音箱的分类、结构和主要性能参数 掌握声卡和音箱选购的基本常识 核心技能点： 声卡和音箱选购的能力

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第 8 章声卡与音箱

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  1. 第8章声卡与音箱 8.1 声卡 ● 声卡的分类 ● 声卡的结构 ● AC’97标准 ● 板载声卡 ● 声卡的主要参数 8.2 音箱 ● 音箱的分类 ● 音箱的结构 ● 音箱的主要参数 ● 音箱的选购 8.3 主流声卡和音箱推荐

  2. 第8章声卡与音箱 总体要求： • 掌握声卡的分类、结构、AC'97和主要性能参数 • 掌握常见声卡音效处理芯片 • 掌握音箱的分类、结构和主要性能参数 • 掌握声卡和音箱选购的基本常识 核心技能点： • 声卡和音箱选购的能力 • 声卡和音箱的安装、连接和调节能力

  3. 第8章声卡与音箱 扩展技能点： • 各种声卡驱动程序的安装能力 • 声卡和音箱的调节能力 相关知识点： • 数字音频的工作原理 • 计算机声卡和音箱的工作原理 学习重点： • 掌握声卡的分类、结构和主要性能参数 • 掌握音箱的分类、结构和主要性能参数 • 掌握声卡和音箱安装方法

  4. 8.1声卡 • 声卡的分类 按照声卡是否为单独一块扩展卡，分为：扩展卡型声卡（ISA声卡、PCI声卡）与板载声卡。板载声卡又分为：硬声卡和软声卡。 按照声卡是安装在机箱内还是放置在机箱外，分为：内置声卡与外置声卡。 按照声卡与主机的接口，分为：ISA声卡、PCI声卡和USB声卡（外置）。 按照声卡取样频率的位数不同，分为：8位声卡、准16位声卡、真16位声卡。 按照声卡功能的不同，分为：单声道声卡、准立体声声卡、真立体声声卡、 5.1声卡等。 按照声卡的性能和价格，又分为：低档、中档和高档声卡。

  5. 8.1声卡 • 声卡的结构 声卡的生产厂家虽然不同，但其主要组成结构却是相同的，主要由数字信号处理器、I/O控制芯片、模数与数模转换芯片Codec、功率放大器、总线接口、I/O连接端口等部件组成。

  6. 8.1声卡 1. 数字信号处理器：是声卡的核心部件，在其上标有商标、芯片型号、生产日期、编号、生产厂商等重要信息。DSP的功能主要是对数字化的声音信号进行各种处理，如声波取样和回放控制，处理MIDI指令等，有些声卡的DSP还具有混响、合声、音场调整等功能。 2. 模数与数模转换芯片Codec：Codec芯片用于模数转换和数模转换。Codec芯片是模拟电路和数字电路的连接部件，负责将DSP输出的数字信号转换成模拟信号以输出到功率放大器和音箱，也负责将输入的模拟信号转换成数字信号输入到DSP。Codec芯片和DSP的能力直接决定了声卡所能处理声音信号的质量。

  7. 8.1声卡 3. 功率放大器：主要作用是将Codec芯片输出的音频模拟信号放大，以达到可以输出直接推动音箱的功率，同时也担负着对输出信号的高低音分别处理的任务。 4. 总线接口：声卡的总线接口根据总线的不同，分为两大类，一种是ISA声卡，另一种是PCI声卡。 5. 外部连接端口

  8. 8.1声卡 6. 内部连接端口 （1）CDSPDIF（数字CD音频输入连接器） （2）AUX In（辅助音频输入口） （3）CD In（模拟CD音频输入口） • AC ‘97标准 为了能够在微机上提供高品质、低成本的音效架构，1996年6月由Intel、创新、NS、Analog Device与Yamaha共同提出了Audio Codec‘97（简称AC’97，意为“音效多媒体信号解码器”）标准，1997年开始执行。 AC'97标准主要要求在电路结构上把数字部分和模拟拟部分相互分开，以降低电磁干扰和提高性能，适用于声卡和Modem的设计。

  9. 8.1声卡 • 板载声卡 板载声卡分为：板载软声卡和板载硬声卡。 1．软声卡：主板南桥芯片中加入了声卡控制功能，通过软件模拟声卡，完成一般声卡上DSP的功能，音频的输入/输出（模数与数模转换）就交由一块符合AC‘97标准的Codec芯片完成。在板载AC’97软声卡的主板上，一般在PCI插槽上端的电路板上能看到一块小小的方形Codec芯片。

  10. 8.1声卡 2．硬声卡：为解决软声卡的缺点，有的主板采用了板载硬声卡的方式。硬声卡符合AC'97标准，有一块较大的主流声卡DSP芯片，还有一块较小的Codec芯片。为降低成本，主板上目板载硬声卡往往不采用AC'97标准，只焊接一块具有DSP和Codec功能的声卡处理芯片（CMI8738等4声道声卡芯片），而没有安装独立的Codec芯片。

  11. 8.1声卡 • 声卡的主要参数 声卡的主要的作用之一是对声音信息进行录制与回放，在这个过程中采样的位数和频率决定了声音采集的质量。 • 采样位数与采样频率：计算机要对音频信号进行处理，首先必须进行模数转换。采样精度越高，数字声音越逼真。采样频率是指每秒对音频信号的采样次数。单位时间内采样次数越多，即采样频率越高，数字信号就越接近原声。采样频率只要达到信号最高频率的两倍，就能精确地描述被采样的信号。 2. 动态范围：动态范围指当声音的增益发生瞬间突变时，也就是当音量骤然或突然改变时，设备所承受的最大变化范围。

  12. 8.1声卡 • 输出信噪比（S/N）：输出信噪比是衡量声卡音质的一个重要因素，是输出信号电压与同时输出的噪声电压的比值，单位是dB（分贝）。 • AC-3：AC-3是针对完全数字式的编码信号的，所以其正式英文名为Dolby Digital，是由著名的美国杜比实验室（Dolby Laboratories）提出的一个环绕声标准。 • 声道数目：声道数目就是声卡处理声音的通道的数目。

  13. 8.2音箱 随着多媒体技术的发展和家用微机的普及，音箱作为一种必不可少的电声转换发音设备，已经成为多媒体微机的一个重要部分。通过多媒体音箱回放音乐文件、欣赏VCD/DVD影片、玩游戏，营造逼真的现场演奏效果能够让聆听者置于身临其境的感觉之中。因为声卡在处理声音信号时，损失几乎微乎其微即便是板载声卡，基本都能满足需要，所以选择一款好的音箱是必不可少的，良好的音频回放效果在很大程度上要归功于音箱的表现。

  14. 8.2音箱 • 音箱的分类 常见分类方式如下。 • 按声道数量分为：2.0音箱和X.1音箱。 • 按功率放大器的位置分为：有源音箱（内置功放，最常见）和无源音箱（无功放或需外置功放）。 • 按防磁性能分为：防磁音箱和不防磁音箱。 • 按箱体材质分为：塑料音箱和木质音箱。 • 按接口分为：模拟音频接口、数字接口、USB和IEEl394接口音箱等。

  15. 8.2音箱 • 音箱的结构 多媒体音箱由箱体、扬声器单元、电源部分和信号放大器等主要部分组成。 1. 箱体：目前，比较流行的箱体设计形式有密闭式和倒相式两种。 2. 扬声器单元：多媒体音箱上所用到的扬声器单元基本上都是圆圈类的。按照结构分，多媒体音箱的扬声器可以分为锥盆扬声器、球顶扬声器和平板扬声器三大类。扬声器单元的口径大小一般和振动频率成反比，口径越大，低频响应下限越低，其低音表现力也越好，而高音则正好相反。

  16. 8.2音箱 3. 电源部分：音箱内的电路为低压电路，所以首先需要一个将高电压变为低电压的变压器（一般固定在主音箱的底部），然后用2个或4个二极管将交流电转换为直流电，最后用电容对电压进行滤波使输出的电压趋于平缓。 4. 信号放大器：声卡将数字音频信号转为模拟音频信号输出，此时音频信号电平较弱，一般只有几百毫伏还不能推动喇叭正常工作。这时就需要通过放大器（功率放大器，简称功放）把信号放大使之足以推动喇叭正常发声，同时放大器还兼管音量大小和高音、低音的控制。

  17. 8.2音箱 • 音箱的主要参数 音箱作为声音的还原设备就是将电信号转换成声音信号，然后将声音信号释放出来。还原录制的声音的质量好坏就是评价音箱好坏的标准，这就是常说的保真性。 1. 功率：音箱音质的好坏和功率没有直接的关系。功率决定的是音箱所能发出的最大声强。 2. 频率范围与频率响应：频率范围是指音箱系统的最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围。频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频率的变化而增大或衰减，相位随频率变化而发生变化的现象，这种声压和相位与频率相关联的变化关系称为频率响应，单位为分贝（dB）。

  18. 8.2音箱 3. 失真度：有谐波失真、互调失真和瞬态失真之分。 4. 音箱的灵敏度：单位为dB。 5. 阻抗：是指扬声器输入信号的电压与电流的比值。 6. 信噪比：是指音箱回放的正常声音信号与噪声信号的比值。 7. 箱体的材质：木制音箱降低了箱体谐振所造成的音染，音质普遍好于塑料音箱。 8. 音效技术：应用的都是扩展立体声理论，即通过电路对声音信号进行附加处理，使听者感到声音方位扩展到了两音箱的外侧，以此进行声音扩展，使听者有空间感和立体感，产生更为宽阔的立体声效果。

  19. 8.2音箱 9. 5.1声道：5.1声道就是通常所说的数字环绕系统，它采用5个声道：左（L）、中（C）、右（R）、左后（LS）和右后（RS）进行放音，这5个声道彼此是独立的，这样就解决了杜比专家逻辑（Dolby Pro-Logic）系统存在的缺陷。而5.1声道中的“左声道，则是一个为增强超低音效果专门设计的重低音声道，该声道可以产生频响范围为20-120Hz的重低音。

  20. 8.2音箱 • 音箱的选购 对于普通用户来说，有源音箱的安全性、音质与使用的便捷性（功能）是比较重要的，所以要选用高质量的防磁音箱，即使放在最敏感的显示器旁边，也不会造成任何不良影响。 下面是购买音箱的一些最基本规则（当然也有特殊情况）。 1. 箱体容积，买大不买小；音箱重量，买重不买轻。 2. 单元口径，买大不买小；箱体厚度，买厚不买薄。 3. 输出功率，买大不买小；信噪比买高不买低。 4. 音色，买柔不买刚。

  21. 8.3 主流声卡和音箱推荐 声卡采用创新SoundBlasterAudigy2 ZS，音箱采用是惠威的经典产品M50W，其做工的精良，外观设计时尚经典。

  22. 第8章声卡与音箱 本章小结 • 本章内容主要包括声卡和音箱两部分。对于声卡，介绍了声卡的分类、基本结构、AC'97标准、技术规格、芯片组类型以及音箱的外观、性能参数等。对于音箱，介绍了音箱的分类、音箱的结构和主要性能参数。 • 要求了解音效处理芯片，掌握声卡的分类、基本结构、AC'97标准、技术规格，掌握音箱的分类、音箱的结构和主要性能参数，声卡和音箱的连接方法以及声卡和音箱的选购。

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