第10章 声卡和音箱

计算机组装与维护教程(第3 版)刘瑞新主编机械工业出版社同名教材配套电子教案2006.110.1 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类2．按声卡的放置方式分类3．按声卡的接口分类4．按声卡取样频率的位数分类5．按声卡的功能分类10.1.2 声卡的结构声卡的结构如图10-1所示。

1．数字信号处理器声卡的数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称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，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。

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。

4．外部连接端口（1）话筒输入（Mic In）插孔（粉红色）（2）音频输入（Line In）插孔（浅蓝色）（3）音频输出（Line Out）插孔（草绿色）（4）SPDIF Out/In（数字输出/输入）（5）Game/MIDI插口（6）内部连接端口10.1.3 声卡的基本工作原理声卡回放声音的工作过程是：通过PCI总线或者声卡的其他数字输入接口将数字化的声音信号传送给声卡，声卡的I/O控制芯片和DSP接收数字信号，对其进行处理，然后传送给Codec芯片，Codec芯片将数字信号转换成模拟信号，然后输出到功率放大器或直接输出到音箱。

声卡录制声音的工作过程是：声音通过Mic In或Line In接口将模拟信号输入到Codec芯片，Codec芯片将模拟信号转换成数字信号，然后传送到DSP，DSP对信号进行处理，经I/O控制芯片和总线输出到计算机。

10.1.4 音频标准1．AC'97标准因为在计算机中，数据都是以数字的形式来处理和传输的，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——HD Audio为了提供更加逼真的音频效果，Intel推出了音频新标准——HD Audio，其编码方式的名称为Azalia，根据Intel的计划，这个编码标准将取代现有的AC'97。

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32-bit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。

●音频编码支持设备高级音频探测10.1.5 板载声卡1．软声卡对于软声卡，其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）由一块符合AC'97标准的Codec芯片完成。

所以这类主板看不到较大的声卡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。

通常，板载软声卡都是符合AC'97规范的，所以大家就约定俗成地把软声卡称为AC'97声卡。

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，如图10-2所示。

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。

但用户更乐意接受这种硬声卡，而不去关心其是否符合AC'97标准和带有Codec芯片。

一般在板载硬声卡的主板上，只有一块声卡处理芯片，焊接Codec芯片的位置是空着的。

10.1.6 声卡的主要参数1．采样位数与采样频率2．复音数3．动态范围4．Wave音效与MIDI音乐5．输出信噪比（S/N）6．双工7．3D音频中主要的API（1）Direct Sound 3D（2）A3D（3）EAX8．AC-39．HRTF10．声道数目10.1.7 声卡常见主处理芯片1．CMI8738CMI8738是骅讯公司设计生产的声卡主处理芯片，提供SPDIF In/Out以及光纤输入/输出功能，支持4声道输出，采用的算法是HRTF 3D。

目前，大多数主板集成的CMI8738芯片大多使用CMI8738/PCI-6CH-LX芯片。

CMI8738/PCI-6CH-MX芯片的外观，如图10-3所示。

2．Fortemedia FM801-AUFM801-AU使用了HSP（主机信号处理）硬件/软件的架构，支持Direct Sound、波表、以及Direct 3D的音源定位模式。

由于FM801-AU采用了HSP 架构，跟WinModem一样，它需要占用较多的CPU使用率。

FM801-AU采用了PCI 2.2界面，支持与声霸卡兼容的DOS实模式，内建与Adlib兼容的音乐合成功能以及数字混音器，并支持多声道、SPDIF Out、MPU-401连接口，复音数为64，具有立体音效的定位功能等。

FM801-AU芯片的外观，如图10-4所示。

3．创新系列（1）CT-2518CT-2518芯片主要面向低端市场，具有8点插值运算功能，是一款32位音频处理器，具有128复音的波表合成功能，支持DLS音色库和最高8MB的波表容量，支持EAX环境音效扩展。

其缺点是只提供立体声输出，无法支持如今流行的多声道技术。

（2）CT-5880CT-5880是从CT-2518发展出来的一个版本，它支持4声道，并增加了对数字音频的支持。

在3D音效方面，CT-5880可以硬件加速DS3D、软件模拟A3D 1.0版和EAX，但在双声道模式下效果不太明显。

目前，一些大的主板厂商的板载声卡也采用此芯片。

不过，不支持6声道输出是其一个弱点。

CT-5880芯片的外观，如图10-5所示。

4．Realtek ALC850Realtek ALC850是最常见的板载AC97芯片。

Realtek的ALC850是世界上首款8声道的音频AC‘97 2.3 Codec芯片，采用48 Pin LQFP封装。

它包括4个16位双通道DAC和一个立体声ADC，它的4组立体声输出，带有5位的音量控制。

具备接口侦测功能的Jack Sense(环绕，中置/低音，前置，后置环绕)，一个PCBEEP发生器，以及抗噪功能。

ALC850的外观，如图10-6所示。

10.1.8 声卡的选购选购声卡与选购其他配件一样，要根据需要来选择，也就是用声卡来干什么。

如果是普通的应用，如听听CD、看看VCD，玩一玩游戏，选用一般的廉价声卡或板载声卡就可以了。

如果对音响有较高的要求，就要选择一块高、中档的产品。

现在流行的声卡都是PCI接口，PCI 声卡技术已经非常地成熟，PCI接口赋予了声卡许多新的特性，如多音流同时传送、增强的DirectSound、DirectSound3D、A3D的支持等。

声音芯片的档次就决定了声卡的档次，所以在选购声卡时要选择主流芯片。

高档声卡产品主要由Creative（创新）、Aureal（傲锐）和Diamond （帝盟）生产。

10.2 音箱10.2.1 音箱的分类①按体积大小和结构形式分。

②按声道数量分。

图10-7所示，分别是2.0音箱、2.1音箱、5.1音箱和7.1音箱。

③按音箱的风格（国外称之为音箱的表情）分。

④按使用场合分。

⑤按放音频率分。

⑥按功率放大器的位置分。

⑦按电路结构分。

⑧按防磁性能分。

⑨按箱体材质分。

⑩按接口分。

按喇叭单元的数量分。

按喇叭单元的结构分。

按箱体内部结构和发声原理分。

10.2.2 多媒体音箱的结构1．箱体2．扬声器单元常见的高音、中音和低音扬声器外观如图10-8所示。

3．电源部分4．信号放大器10.2.3 音箱的主要参数1．功率2．频率范围与频率响应3．失真4．阻抗5．信噪比和灵敏度6．输入接口7．特殊的音效技术10.2.4 音箱的选购市场上的音箱贵的上千，便宜的几十元，音箱的选购同样要根据需要而定。

10.3 实训——声卡、音箱的安装1. 独立声卡的安装2. 音箱与声卡的连接对于普通音箱，安装很简单，只需把音箱的音频线插在声卡的Line out（线性输出）或Speak out（扬声器输出）孔中。

插上电源线，打开音箱开关，调整好音量，就可以使用了。

如图10-9所示，连接的是2.1音箱。