第九章声卡和音箱
《声卡与音箱》课件2
有线连接
使用音频线将声卡与音箱连接， 确保音频线质量良好，避免信号 干扰。
无线连接
通过蓝牙、Wi-Fi等无线技术将声 卡与音箱连接，方便灵活，但需 考虑信号稳定性。
声卡与音箱的音效调整
音效设置
根据个人喜好和需求，在声卡和 音箱上调整音效设置，如低音、
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常见问题解答
如何解决声卡与音箱的噪音问题？
总结词
解决声卡与音箱的噪音问题需要从多个方 面入手，包括硬件设备、音频线材、驱动 程序和音频设置等。
调整音频设置
在音频设置中，适当调整低通滤波器、均 衡器和音量控制等参数，以优化音质和降 低噪音。
检查硬件设备
确保声卡和音箱的连接线插紧，避免因接 触不良产生噪音。同时，检查声卡和音箱 的接地是否良好，确保设备稳定运行。
效果。
声道数量
根据个人需求选择合适的声道数 量，如立体声、环绕声等。
功率和阻抗
了解音箱的功率和阻抗，以便选 择合适的功放或声卡驱动。
参考专业评测与用户评价
阅读专业评测文章，了解声卡 与音箱的性能优劣和特点。
查看用户评价和口碑，了解产 品的实际使用体验和可靠性。
对比不同产品价格和性能，以 找到性价比最高的声卡与音箱 组合。
音箱的分类
根据使用场合，音箱 可以分为家用音箱、 专业音箱和便携式音 箱等。
根据声道数量，音箱 可以分为2.0声道、 2.1声道、5.1声道等 。
根据发声原理，音箱 可以分为电动式、电 磁式、压电式、静电 式等。
音箱的工作原理
音箱的工作原理是将音频信号转换为 声音。音频信号通过电磁感应原理或 压电效应等将电能转换为机械能，使 振膜产生振动，从而产生声音。
第9节、声卡和音箱
六、音箱的主要性能指标
1、箱体材质 主流音箱的箱体材料有木质、塑料或金属材料等几种，不同材质具有不同的特 性。 木质材料是使用最广泛的箱体材料，可细分为高密度纤维板、刨花板、胶合板、 中密度刨花板、中密度纤维板以及实木等几种，其中实木顶级的箱体材料。目 前市场上的木质音箱产品中绝大多数都采用的是高密度纤维板，这种材料具有 强度高、易加工和声音的表现力好等优点。 塑料具有重量轻、可塑性高以及成本低等特点，但由于对轻音乐的表现力不足， 通常用于制造体积较小的迷你装箱或多媒体有源音箱。 金属材料的可塑性较强，外观有质感，在高频表现上极具优势，但由于音染不 易控制，对音箱制造商的设计能力和金属加工工艺要求非常高，所以很少被采 用。 2、输出功率 音箱中一般都集成了功放电路用于放大声卡的输出功率。该功放电路的输出功 率就是音箱的输出功率，单位为W（瓦特），音箱上标注的功率包括额定输出 功率（RMS）、音乐输出功率（MPO）和峰值音乐输出功率（PMPO）等3种。 额定输出功率（RMS）：是指功放电路在额定失真范围内，能够持续输出 的最大输出功率。普通多媒体音箱的功率范围在25W至50W之间。 音乐输出功率（MPO）：是指失真不超过规定范围时，音箱功放电路的瞬间 最大输出功率。 峰值音乐输出功率（PMPO）：是指在不考虑失真的情况下，功放的瞬间最 大输出功率。
三、声卡的主要性能
声卡的性能指标直接反映了产品的性能。这些指标包括采样频 率、采样位数、复音数、声道、波表合成方式以及波表库容量等，下面 分别进行介绍。 1、 声道：声道是衡量声卡档次的一个重要性能指标，常见的声道有 单声道、立体声、4声道环绕和5.1声道等，各种声道的效果不同。 〃单声道：是应用在早期声卡中一种声道，当通过两个扬声器回放单声 道信息时，可以明显地感觉到声音是从两个音箱中间传递出来的，缺乏 位置感。 立体声：是在单声道的基础上改进而成的一种声道。声音在录制过程中 被分配到两个独立的声道，从而达到很好的声音定位效果，使声音更加 接近于临场感受。 4声道环绕：是随着三维音效的产生而出现的一种声道，拥有前左、前右、 后左和后右等4个发音点，将听众包围在中间，能够带来来自不同方向的 声音环绕，听起来更逼真。 5.1声道：是目前最常见的一种声道。它比4声道多了一个中置单元，负 责传送低于80Hz的声音信号，在欣赏影片时有利于加强人声，把对话集 中在整个声场的中部，以增加整体效果。并引入了专门的超低音声道， 可以产生频响范围在20～120Hz之内的超低音。
声卡与音响系统：探讨声卡与音响系统的种类、原理和性能评估
声卡与音响系统：探讨声卡与音响系统的种类、原理和性能评估引言音乐、电影和游戏是我们日常生活中不可或缺的娱乐形式，而声卡与音响系统则是保证我们能够享受到高质量声音的关键设备。
在现代科技的发展下，声卡与音响系统也愈发复杂和多样化。
本文将探讨声卡与音响系统的种类、原理和性能评估，帮助读者更好地了解它们，并选择适合自己需求的设备。
声卡声卡的定义和作用声卡，也称为音频设备或声音卡片，是计算机中用于输入和输出声音的设备。
它可以将电脑内部的数字信号转换为模拟音频信号，以及将模拟音频信号转换为数字信号。
声卡是我们在电脑上进行音频通信、娱乐和创作的关键之一。
声卡的种类集成声卡集成声卡是大多数电脑中默认的声卡设备。
它通常已经直接集成在主板上，具有基本的音频输入输出功能。
集成声卡的主要优点是成本低廉，并且无需额外安装就可以使用。
然而，由于其性能限制，集成声卡的音质和功能相对较差，无法满足高要求的音频需求。
PCI声卡PCI声卡是一种安装在计算机的PCI插槽上的声卡设备。
它通常由单独的声卡芯片和扩展卡组成，可以提供更好的音质和更多的功能选项。
PCI声卡适用于需要更高音质的音乐制作、游戏玩家和音频发烧友。
然而，安装PCI声卡需要打开计算机并插入扩展卡，相对麻烦且需要一定的技术知识。
USB声卡USB声卡是通过USB接口连接到计算机的外部声卡设备。
它通常由独立的声卡芯片和外部外壳组成，具有较好的音质和便携性。
USB声卡适用于需要在不同计算机上使用的用户，而且不需要打开计算机就可以插拔和使用。
然而，由于USB接口带宽的限制，USB声卡的性能可能略差于PCI声卡。
FireWire声卡FireWire声卡是通过FireWire接口连接到计算机的外部声卡设备。
它通常具有更高的带宽和更好的音质，适用于专业音乐制作和录音工作。
然而，由于FireWire接口在部分计算机上不常见，而且相对较贵，FireWire声卡的使用范围相对较窄。
声卡的原理声卡的原理是将电信号转换为模拟音频信号，并将模拟音频信号转换为数字信号。
第9章.声卡和音箱
音频处理芯片
9.1.4 声卡的性能指标
声卡输出音质的好坏取决于声卡的性能高 低，而声卡的性能高低则主要由下面一些 指标来决定。
9.1.4 声卡的性能指标
1．数字音频采集 2．声音采样位数 3．波表合成 4．MIDI规格 5．数字信号处理 6．复音数 7．信噪比 把模拟的音频信号转换 成数字信号，并存放在存储器中的过程。 由于数字表示的声音是断续的，把模拟量 转换成数字量时，每隔一个时间间隔在模 拟声音波形上取一个幅度值，称之为抽样， 其时间间隔称为抽样周期。常见的抽样频 率有8kHz，11.025kHz，22.05kHz，16kHz， 37.8kHz，44.1kHz，48kHz等。
4．MIDI规格
电子乐器数字化接口是一组由MIDI生产商 协会（MIDI Manufacturers Association）制 定给所有MIDI仪器制造商的音色及打击乐 器排列表。它包括128个标准音色和81个打 击乐器排列。
5．数字信号处理
数字信号处理（Digital Signal Processing， DSP）是指声卡中专门处理效果的芯片，常 常又被称为效果器，由于价格比较昂贵， 通常只在高档的声卡中才有。如果对声卡 声音的产生及录制有专业要求，可以考虑 使用带有DSP的声卡。
5．信噪比
信噪比是指音箱回放的正常声音信号强度 与噪声信号强度的比值。信噪比低时，小 信号输入噪声严重，使整个音域的声音明 显变得混浊不清，很影响音质。信噪比低 于80dB的音箱和低于70dB的低音炮建议不 要购买。
6．灵敏度
灵敏度是指能产生全功率输出时的输入信 号，输入信号越低，灵敏度就越高。音箱 的灵敏度每差3dB，输出的声压就相差一倍。 一般84dB以下为低灵敏度，87dB为中灵敏 度，90dB以上为高灵敏度。而灵敏度的提 高是以增加失真度为代价的，所以作为高 保真音箱来讲，要保证音色的还原程度与 再现能力就必须降低一些对灵敏度的要求。
声卡音箱和网卡
“头部对应传输功能〞，它也是实现3D音效比较重要的一 个因素。简单讲，HRTF是一种音效定位算法，它的实际 作用是用数字和算法“欺骗〞我们的耳朵，使我们认为自 己身处在一个真实的声音环境中。
10．声道数目
10.1.6 声卡的主要参数
1．采样位数与采样频率
音频信号是连续的模拟信号，而计算机只能处理数字信号， 因此，计算机要对音频信号进行处理，首先必须进行模/ 数〔A/D〕转换。这个转换过程实际上就是对音频信号的 采样和量化过程，即把时间上连续的模拟信号转变为时间 上不连续的数字信号，只要在连续量上等间隔地取足够多 的点，就能逼真地模拟出原来的连续量。这个“取点〞的 过程称为采样〔Sampling〕，采样精度越高〔取点越多〕， 数字声音越逼真。其中，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。
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〔Digital Signal Processor，
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根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。
6．双工
声卡双工就是指在放音的同时，也能够采集录音。此功能 在一般情况下感受不到，但是当用户使用网络 进行音频 聊天时，双工声卡的优点就可以表达出来，可实现一边聊 天一边播放音乐。目前的声卡大都是全双工声卡。
7．3D音频中主要的API
声卡和音箱
机可以发出各种美妙的声音，让人们享受多媒体带来的 快乐。
多媒体计算机是指能综合处理多媒体信息载体的计
算机。要想让计算机发出声音，声卡是必不可缺少的设 备之一。 声音由音高、音量、音色三要素组成。声卡是实现声波/ 数字信号转换的硬件设备。音箱则是声音的再现设备。
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4.3.3 声卡的性能指标
声卡输出音质的好坏取决于声卡的性能高低， 而声卡的性能高低则主要由下面一些指标来决定。
1.数字音频采样频率
数字音频采样频率是指把模拟的音频信号转换成 数字信号，并存放在存储器中的过程。由于数字表示 的声音是断续的，把模拟量转换成数字量时，每隔一 个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值，称之为 采样，其时间间隔称为采样周期。常见的抽样频率有 8kHz，11.025kHz，22.05kHz，16kHz，37.8kHz， 44.1kHz（CD），48k（DVD）Hz等。
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5.MIDI规格
电子乐器数字化接口，是一组由MIDI生产商 协会（MIDI Manufacturers Association）制定给 所有MIDI仪器制造商的音色及打击乐器排列表。 它包括128个标准音色和81个打击乐器排列。
6.数字信号处理
数字信号处理（Digital Signal Processing， DSP）是指声卡中专门处理声音效果的芯片，常常 又被称为效果器，由于价格比较昂贵，通常只在高 档的声卡中才有。如果对声卡声音的产生及录制有 专业要求，可以考虑使用带有DSP的声卡。
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8.信噪比
信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）是一 个诊断声卡抑制噪声能力的重要指标。通常，有 用信号与噪声信号功率的比值就是SNR，单位是 dB。SNR值越大则声卡的滤波效果越好。按照微 软在PC98中的规定，SNR至少要大于93dB才符合 标准。从AC’97开始，声卡中的ADC，DAC必须 与混音器及数字音效芯片分离。
第9章 声卡与音箱
第9章 声卡与音箱
图9–2 声卡芯片
第9章 声卡与音箱
2．功率放大芯片 从声音处理芯片出来的信号还不能直接推动喇叭 放出声音，绝大多数声卡都带有功率放大芯片(功放)以 实现这一功能。声卡上的功放型号多为XX2025，功率 为2×2W，音质一般。由于它在放大声音、音乐等信
第9章 声卡与音箱
9.2.3 几款音箱欣赏
1．创新(Cambridge Sound Works，CSW) CSW是全球第一家制造“整合”型音箱系统的公司， 其桌面影院DTT2500(包括6只音箱和1个控制单元)系统， 可将你的电脑变成名符其实的家庭影院。这套系统中
没有遥控的功能。后来推出的DTT3500系统除了加上
第9章 声卡与音箱
图9–8 三诺平面艺术音箱
第9章 声卡与音箱
3．业真太阳花(Taiyanfa)
业真公司是国内的板卡大厂，其生产的声卡和显 卡均有不错的性价比。太阳花5.1桌面影院套件包括一 套非常另类的全黑色5.1音箱，以及一个太阳花TFS511 声卡，如图9–9所示。
第9章 声卡与音箱
图9–9 太阳花5.1桌面影院
它软件(如IBM的ViaVoice、汉王等)控制实现语音录
入和识别。上述四种端口传输的是模拟信号，如果要 连接高档的数字音响设备，需要有数字信号输出、输
入端口。
第9章 声卡与音箱
4．MIDI及游戏摇杆接口 几乎所有的声卡上均带有一个游戏杆接口来配合 模拟飞行、模拟驾驶游戏软件，这个接口与MIDI乐器 接口共用一个15针的D型连接器。该接口可以配接游戏 摇杆、模拟方向盘，也可以连接电子乐器上的MIDI接
接声卡 接光驱
第9章 声卡、Modem和移动
2、工作原理
三种工作方式： ①挂机方式（未通过电话线连至网络， 使 网络处于断开状态） ②通话方式（双方通过电话进行通话） ③联机方式（通过电话线连至网络，并 进行数据传输的方式）
3、调制解调器的速率
是指其每秒的传输速率，单位为bit/s（每秒 比特数），表示每秒传输的二进制数据比特数。 现在普通的Modem传输速率为 56kbit/s，而ADSL Modem传输速率可高达 2Mbit/s甚至8Mbit/s。 56kbit与56KB是不一样的，bit表示比特，而 Byte表示字节，它们的换算公式为8bit=1Byte，即 56kbit/s的Modem实际传输速率应为7KB/s。
（2）编码和解码
在数字音频技术中，用数字大小来代替表 示声音强弱高低的模拟电压，并按要求对音频 数据进行压缩的过程叫作编码，在重放时，要 将压缩的数据还原，称之为解码。实现数字音 频计算机输出的方式通常有两种。一种是音频 采集、语音编码、压缩、重放方式，常被简称 为录音/重放；另一种是基于声音合成技术的重 放方式。
4、调制解调器的性能指标
（1）纠错协议 纠错协议的作用就是诊测收到的数据包 是否有错误，一旦发现错误，纠错协议将努 力重新获得正确的数据包或通过算法来尝试 修复受损的数据包。 （2）通信协议 也可以将通信协议称为“数据传输标 准”。目前通用的56kbit/s数据传输标准就是 ITU指定的V.90和V.92协议 。
移动硬盘采用了先进的技术，其防震的功能比普 通硬盘好得多，不必担心因为震动而损坏移动硬盘。
注意：
闪存或移动硬盘，如果要执行热插拔操作，必 须确定设备不在工作状态，否则可能造成数据的 丢失。
移动存储器的选购
闪存的选购
选购的时候品牌选择是关键 ,读写速度是首要考虑的问题 ,还需要 注意闪存盘的兼容性 ,耐用也是选购闪存盘需要考虑的因素 .
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第九章声卡和音箱
学习要点：
一、声卡的工作原理
二、声卡的结构
三、性能指标
四、声卡的选购
五、音箱的技术指标
六、音箱的选购推荐
概述
声卡和音箱是多媒体电脑必不可少的设备，多媒体电脑是指能综合处理文字、声音、图像、视频等多媒体信息的电脑。
现在主流的主板都集成了声卡功能，声卡的功能是采集和播放声音。
一、声卡的工作原理
声卡上有数模转换芯片(DAC)，用来把数字化的声音信号转换成模拟信号，同时还有模数转换芯片(ADC)，用来把模拟声音信号转换成数字信号。
数模转换芯片(DAC)
声卡音箱、麦克风
模数转换芯片(ADC)
二、声卡的结构
声卡主要由声音处理芯片、功率放大器、总线接口、输入/输出端口、MIDI及游戏杆接口、CD音频连接器等部分组成。
声音处理芯片：声卡中最重要的部件，它基本上决定了声卡的性能和档次，它主要的功能是对声音采样和回放进行控制、处理MIDI指令等。
功率放大器：用于放大声音、音乐等信号由于功放同时放大了噪音信号，所以输出端输出的噪音较大，一般可使用声卡的线路输出端口连接音响。
总线接口：有ISA总线（淘汰）（16位，8MHZ）和PCI总线接口。
（32位，33MHZ）输入/输出端口：Speraker out ：立体声输出插孔，连音箱、耳机。
Line Out：线性输出插孔，将声卡处理好的声音输出到有源音箱、耳机和功放。
Line In：线性输入插孔，将随身听或电视机、录音机等外部设备的声音信号输入计算机。
MIC in：连接话麦克风。
MIDI及游戏杆接口：MIDI接口可与MIDI乐器（钢琴键、电子琴）连接，实现MIDI音乐信号的直接传输。
CD音频连接器：有3针或4针的插座，与光驱连接，作用是接收来自光驱的数字音频信号，确保最大限度地减少声音失真。
三、声卡的性能指标
1、采样位数
采样：采集声音模似信号的样本，然后转换成数字信号。
采样位数：即采样值或取样值。
它是用来衡量声音波动变化的一个参数，也就是声卡的分辨率。
它的数值越大，分辨率也就越高，所发出声音的能力越强。
由于受人耳的声音精确度限制，多媒体电脑中采用16位的声卡。
采样精度决定了记录声音的动态范围，它以位(Bit)为单位，比如8位、16位。
8位可以把声波分成256等份信号采样，16位可以把同样的波分成65,536级的信号。
可以想象，位数越高，声音的保真度越高。
2、采样频率（取样频率）
指每秒钟取得声音样本的次数。
如22KHz表示每秒钟采集声音样本22千次，采样频率越高,声音的质量也就越好,声音的还原也就越真实，但同时它占的资源比较多。
由于人耳的分辨率很有限,太高的频率并不能分辨出来。
在16位声卡中有11 KHz、 22KHz、44KHz、48KHz 等几级，其中11 KHz为一般语音解说词的音质，22KHz相当于普通广播的音质，44KHz已相当于CD音质、48KH高保真音质。
影响音质的两个因素是采样精度和采样频率。
声音文件的每秒数据量的大小计算（KB）：
（采样频率×采样位数×声道数）/8
例：CD唱片的采样位数为16位，采样频率44.1KHz，为双声道，它1分钟所需要的数据量为16×44.1×2×60÷8=10548KB≈10.3MB，所以一张600MB的CD唱片可存放60分钟的声音或音乐。
3、支持的声道数
声道数就是声卡芯片支持输出的音箱数量。
声道主要分三种：单声道、立体声（双声道）、环绕立体声（多声道），声道越多，声音的定位效果越好，还原越逼真。
（4.1声道表示支持可输出5个音箱，分两个前置，一个中置，两个后置）
四、声卡的选购
1、所支持的声道数：声道越多，声音的定位效果越好，还原越逼真。
2、主板整合的声卡：一类是AC’97“软声卡”，效果不太好；另一种是将音效芯片集成到主板上的，效果好。
五、音箱的技术指标
1、功率：决定音箱所能发出最大声音的强度。
注意标注的方式一种是额定功率，指能够长时间正常工作的功率值；另一种是峰功值，是指在瞬间能达到的最大值。
应根据空间大小而选择。
2、频率范围：指音箱最低有效回放频率（低音）与最高有效回放频率（高音）之间的范围。
3、频率响应：指音箱产生的声压和相位与频率的相关联系变化，单位是分贝（dB）。
分贝值越小说明失真越小，性能越高。
4、信噪比：音箱的信噪不能低于80分贝，低音炮不能低于70分贝。
六、音箱的选购
1、看音箱的外观品质：箱体，不要太轻。
2、振膜
纸盘：优点：有音色自然、谦价、刚性好、高内阻等
缺点：防潮性差、制造时一致性难以控制。
防弹布：
优点：有软宽的频响与较低的失真。
缺点：成本高，制作时工艺复杂，轻音乐效不佳。
羊毛编织盘：优点：质地稍软，对柔和的音乐的表现十分完美。
缺点：低音效果不好，摇滚乐和进行曲的表现力不尽人意。
PP（聚丙烯）膜：优点：广泛流行于高档音箱中，一致性好、失真低，各方面表现都十分不错。
缺点：较贵。
3、低音扬声器单元口径：一般在2-3英寸之间，口径越大灵敏度越高，低频响应效果越好。
4、用熟悉的音乐试听
5、用手摸音箱的质感与做工：塑料，接缝严密、打磨要光滑。
木质，表面贴皮是否平整，接缝处是否有突起。
听音乐在快节奏、大音量情况下不会发生震动。
音箱的品牌有：漫步者、创新、轻奇兵、自由风、声迈、三诺、冲击波、盈佳等。
附：声卡的基本术语和PCI声卡的主要性能指标
1.MIDI:（音乐设备数字接口），它是一种电子乐器之间以及电子乐器与电脑之间的统一交流协议。
很多流行的游戏、娱乐软件中都有不少以MID、RMI为扩展名的MIDI格式音乐文件。
MIDI文件是一种描述性的“音乐语言”，它将所要演奏的乐曲信息用字节进行描述。
譬如在某一时刻，使用什么乐器，以什么音符开始，以什么音调结束，加以什么伴奏等等，也就是说MIDI文件本身并不包含波形数据，所以MIDI文件非常小巧。
2.MP3:是将声音文件采用专门的算法按1比10的比例压缩成很小的文件进行存储。
而WAV则记录的是声音的本身，所以它占的硬盘空间很大。
例如：16位的44.1KHz的立体声声音，一分钟要占用大约10MB的容量，和MIDI相比就差得很远。
3、复音数量：声卡中“32”、“64”的含义是指声卡的复音数，而不是声卡上的DAC（数
模变换）和ADC（数模变换）的转换位数（bit）。
它代表了声卡能够同时发出多少种声音。
复音数越大，音色就越好，播放MIDI时可以听到的声部越多、越细腻。
如果一首MIDI乐曲中的复音数超过了声卡的复音数，则将丢失某些声部，但一般不会丢失主旋律。
目前声卡的硬件复音数都不超过64位。
4、波表合成方式和波表库容量：早期高档的ISA声卡主要采用硬件波表合成方式，中、低档声卡主要采用软件波表。
而现在的PCI声卡则大量采用更加先进的DSL波表合成方式，其波表库容量通常是2MB、4MB、8MB，而像SB Live！声卡甚至可以扩展到32MB。