第10章 声卡、音箱和网卡

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1、第10章声卡、音箱和网卡音频子系统音频子系统的构成：音频子系统声卡音箱、麦克音频子系统声卡的作用：1、声卡是连接主机与麦克、音箱的桥梁，当外设可以识别的模拟信号与主机可以识别的数字信号相互转换。2、具有数字信号的处理功能，可以对音频信号进行处理。10.1声卡10.1.1声卡的分类（1）按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。（2）按声卡是安装在机箱内：分为内置声卡与外置声卡。（3）按声卡与主机的接口：分为ISA声卡、PCI声卡和USB声卡（外置）。（4）按声卡取样频率的位数不同：分为8位声卡、准16位声卡、真16位声卡等。（5）按声卡功能的不同：分为

2、单声道声卡、准立体声声卡、真立体声声卡、5.1声卡等。（6）按照声卡的性能和价格，又分为低档、中档和高档声卡。10.1.2声卡的结构如图10-1所示是一块PCI总线的声卡。1．数字信号处理器声卡的数字信号处理器（DigitalSignalProcessor，DSP）也称声卡主处理芯片，是声卡的核心部件。DSP的功能主要是对数字化的声音信号进行各种处理。DSP基本上决定了声卡的性能和档次，通常也按照此芯片的型号来称呼该声卡。2．模-数与数-模转换芯片CodecCodec芯片用于模-数和数-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

3、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处理声音信号的质量。3．功率放大器功率放大器的主要作用是将Codec芯片输出的音频模拟信号放大，输出可以直接推动音箱的功率，同时还担负着对输出信号的高低音分别进行处理的任务。声卡上的功率放大器型号多为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声信号，所以从其输出端（SpeakerOut）输出的噪声较大。比较简单的解决方法是绕过功率放大器，利用声卡上的线性模拟输出（LineOut）端口连接音箱，这样，音质的好坏就直接取决于DSP、Codec芯

4、片和外接的音响设备（一般是有源音箱）了。4．外部连接端口（1）话筒输入（MicIn）插孔（粉红色）（2）音频输入（LineIn）插孔（浅蓝色）（3）音频输出（LineOut）插孔（草绿色）（4）SPDIFOut/In（数字输出/输入）（5）Game/MIDI插口（6）内部连接端口声卡声卡的工作原理：音源滤波器预先取样CODEC转换DSPCODEC转换功率放大音箱音源处理、合成音效、混音输入输出10.1.4音频标准1．AC‘97标准为了能够使微机提供高品质、低成本的音效，1996年6月由Intel、创新、NS、AnalogDevice与Yamaha共同提出了AudioCodec‘97（简称AC

5、’97，意为“音效多媒体信号编/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。2．音频中的新技术——HDAudio为了提供更加逼真的音频效果，Intel推出了音频新标准——HDAudio，根据Intel的计划，这个编码标准将取代现有的AC'97标准。这个新标准的特点有：同时支持输入/输出各15条音频流。每个音频流都支持最高16声道。每个音频流支持8、16、20、24或32bit的采样精度。采样率支持从6kHz到192kHz。对于控制、连接和编码优化的可升级扩展。音频编码支

6、持设备高级音频探测。10.1.5板载声卡1．软声卡软声卡就是利用主板南桥芯片中加入的声卡控制功能，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）由一块符合AC‘97标准的Codec芯片完成。这类主板上一般看不到较大的声卡DSP芯片，只有一块小小的Codec芯片。与硬声卡相比，由于采用软件模拟，CPU占用率比硬声卡高，如果CPU速度达不到要求或者驱动程序有问题，很容易会产生爆音，影响音质。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。正规的硬声卡符合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

7、板上的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（如CMI8738等4声道声卡芯片），而没有安装独立的Codec芯片。10.1.6声卡的主要参数1．采样位数与采样频率信号幅度（电压值）方向采样精度称为采样位数，时间方向的采样精度称为采样频率。2．复音数所谓复音，是指MIDI乐曲在1s内发出的最大声音数目。3．动态范围动态范围是指当声音的增益发生瞬间突变时，也就是当音