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1 D1 l( a% \/ Y. L5 t4 o& }6 c声卡产生的声音让你可以知道新的E-mail来了；而在声卡出现之前，PC被限制为只能靠在主板上微小的扬声器发出“beeps”的声音。 从90年代开始，声卡出现在多媒体电脑上，并且指引计算机进入到全新的游戏时代。" ?5 f$ g; C' ]" J7 V
! f' w' L# y$ k3 F8 y1989年，Cre Labs（创新实验室，位于新加坡）发布了 Creative Labs SoundBlaster Card(创新声霸卡）；从该时候起，很多公司也陆续发布了声卡，而Creative则继续改进SoundBlaster 的产品线。) K, f1 _# |8 p% Z8 e
5 `+ V0 d& O) }5 c& ~在该版本“神奇的硬件：声卡是怎么工作的？”文章里，你将可以知道声卡工作的原理，并且能够认识到很多关于音频方面的技术，还可以知道FM和wavetable（波表）合成究竟是什么意思。2 ~0 t3 {) i5 H9 ^0 b9 x9 [
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剖析声卡的结构
7 _6 z+ q, l: d' ^ 典型的声卡由以下的组件组成：3 L; _; ~( ]' p" _$ O! w
1 X6 B8 C7 z/ _4 u+ A一个数字信号处理器(DSP)，负责大部分的运算
; n. M' m5 y$ \3 V一个数模转换器(DAC)，负责把音频输出电脑+ g$ ~8 B" L5 g0 K
一个模数转换器(ADC)，负责把音频输入电脑
3 ?" u- Y9 t7 x8 {" j1 v只读存储器(ROM)或者Flash 存储器，用于储存数据
0 _# b1 L9 {& e9 A) C音乐设备数字接口(MIDI)，用于连接外部的音频设备（对于大部分声卡而言，游戏端口也可以用于连接外部的MIDI适配器）
7 E5 ?8 Q, Y' M3 o用于连接扬声器和麦克风的插口，还有线性输入(line in )和线性输出(line out)
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% Z& U" D$ ~$ J& m目前流行的声卡通常被插到周边组件互连(PCI)插槽上，而比较旧或者廉价的声卡则使用工业标准架构（ISA)总线 。今天很多电脑都把声卡作为芯片整合到了主板上面，这样就释放出了插槽用于其它的组件。SoundBlaster Pro 实际上是声卡的标准，事实上今天市场上出售的所有声卡都完全兼容SoundBlaster Pro 。9 I) ]; ]4 v2 u
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6 r( R5 Y/ F0 K! j现在很多不同制造商生产的不同品牌声卡都使用了相同的芯片，而最基本的芯片都来自第三方的销售商；为了使产品区分开来，声卡制造商会对其加入不同的功能，还有捆绑各样不同的软件。
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& B1 T; R* o1 t g声卡可以连接的设备：
; P1 Y: f3 n7 p! A P- l% x耳机
' M( k5 n) b2 @ ^! `" l扩音机/扬声器
# X" d: h( i6 F! W) W8 P模拟的输入源
' b$ Q1 ] ~& [" a7 m麦克风
. G9 N4 h0 H. w! K收音机. B X: z6 J0 e
卡带机2 R0 D2 ]+ X' D, \+ W. d D
CD 播放器7 N% W' M" S I3 R+ M9 n+ G+ }: H
数字输入源
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- i/ {. X6 z+ M t' Q$ d+ t) r数字 录音磁带(DAT)
4 Q. P' f1 Q- F4 U! a3 l7 @! hCD-ROM 驱动器
$ {3 J* s) ^9 `* t0 R模拟输出设备 - 卡带机0 ^$ V. E+ C, p( i
数字输出设备
1 F# {- w, i, O$ r4 a! ?, m% O+ e
. L, F. E2 @: v数字 录音磁带(DAT)
, g/ R' N# B, u' }8 C. HCD-R' X+ `1 Q# \! I8 `
一些目前最高端的声卡已经可以支持5-6个扬声器和支持数字接口。对于高保真音频的爱好者，现在还有新一代的数字声卡。数字声卡对于需要数字处理 的应用来说非常实用，例如CD-R和DAT。该类型声卡可以一直保持数字的信号，而不经过任何的数模转换，因此可以有效地减少“代损失”。数字声卡规定了数字声音的输出和输入，因此你可以从DAT，DVD或者CD直接 读取数据并存储在硬盘上。
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0 Z* C2 ~9 z6 Q& H! e迷人的波表6 ~: N0 \4 V+ R W
通常，声卡能够完成四件事情：
8 ~( W: U: F% l4 F: ]4 _1 a- L播放预先录制好的音乐（从CD或者声音文件，例如WAV 或者MP3)，游戏或者DVD
8 i4 M( q- L# |* c/ D5 ~以广泛的媒体格式从外部的音源（麦克风或者卡带播放器）记录音频( E* I9 E& J! a6 d Z3 L
合成声音# V# @" W+ L9 d# l! r9 ~( b3 i' Q
处理现成的声音+ `; m9 A7 ^, E6 c) t' Y
DAC和ADC提供了方法处理声卡音频的输入和输出，而DSP则检查整个过程。DSP还可以捕获声音的任何变化，例如回音或者反射 ；此外因为DSP主要集中音频的处理，电脑的主处理器可以空闲出来做其它的任务。
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早期的声卡使用FM合成来产生声音；FM合成以不同的频率来捕获音调，然后把它们合成为接近的声音，例如喇叭产生的号声。FM技术已经相当的成熟，但说到声音的真实来说，它比不上波表合成。波表合成通过对真实的音乐设备 产生的声音进行采样，该样本接着会以非常高的精确度进行循环的播放和重新产生声音。波表合成事实上已经成为大部分声音的标准，但一些廉价品牌的声卡仍旧还在使用FM合成。其中还有些声卡提供不同的类型。 0 W5 D: k; s2 y% b4 z( b6 }, u; y
很多成熟的声卡还提供对MIDI设备的支持；你可以使用音乐程序，把MIDI设备的音乐设备连接在声卡上，这样在你播放的过程中可以在电脑屏幕上看见音乐乐谱的变化。/ G9 {* Z+ E( t6 ~0 Y
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1 L0 R$ ^! z3 W7 Z9 Y* ^% y t声音的产生
& I R8 N) D- I+ k现在我们假设你正在使用麦克风，并且声音输出在扬声器上。声卡通过麦克风（数据输入）以WAV的格式创建声音文件，转换数据成为文件，并记录在硬盘上的过程如下：. X# W# ]' h: B. n
声卡从麦克风插孔接收连续、模拟的波型信号输入，该模拟信号具有不同的频率和振幅: e& _: f9 F a: a% K' q
电脑的软件选择那些有用输入的信号，这主要根据是否麦克风输入的声音是否是需要的
( J+ M8 X" W! `( T7 I) Z混合过程，模拟波形的信号通过模数转换器(ADC)芯片进行实时的处理，以1和0的形式把信号记录起来--产生二进制（数字）的输出% M( {* w* M" e+ Q
从ADC产生的数字输出流进DSP，DSP通过存储在声卡其它芯片上的指令对其进行再编程；DSP的功能之一是对现有的数字数据进行压缩，以节省空间。在该任务的进行过程中，DSP可以允许电脑的主处理器执行其它的任务。& ~& c& C2 I0 f* _. I" _1 _
DSP输出的数据通过声卡的连接被输送到电脑的数据总线（或者从声音芯片到主板的数据总线之间流动： 这主要是集成声卡）。
3 e% Z4 r+ p6 w1 f3 ?/ r数字数据被电脑的主处理器进行处理，然后发送到硬盘控制器，接着它以WAV文件的形式记录在硬盘上。
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9 T1 @/ l6 k; g8 U 在听已经预先记录好的WAV文件时，该处理过程只是简单的反转：
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9 w. g6 t1 |& D8 _% ~数字数据从硬盘读取出来，然后通过中心处理器(CPU)的处理5 U/ [$ { u# E. a% U) A6 J5 k0 X
CPU把数据发送到声卡的DSP
4 m! g+ o+ ?! q6 y4 z" d* j9 yDSP解压缩数字数据# d# k& \$ D. a
从DSP解压缩的数字数据流被数模转换器(DAC)进行实时的处理，通过耳机或者扬声器产生模拟的信号。9 {9 M& \1 f) ]' E* V- X \
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声卡的升级
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6 z: L3 D; E0 V$ N如果主板没有集成声卡或者你想获得更高的性能（音频质量），你可以对声卡进行升级；最普通的升级途径是把ISA声卡转换为PCI声卡。大体来说，你可以根据应用来决定自己是否需要新的声卡；对于某些音频应用程序，例如电话或者某些游戏，你需要全双工的声卡。全双工的声卡有能力在提供声音输出的同时接受声音的输入。
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. h( i' s4 g' V1 K' J; V在Windows环境中，你可以通过使用两个录音器来测试声卡是否具有全双工的能力，其中你可以按照以下的步骤进行测试：
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开始菜单
6 q. n$ U- d9 p. M. k+ N程序
1 k$ W: b. J: X, I6 G6 d v2 x附件
! R- N& H7 ?+ V2 N9 G娱乐
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录音机
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重复上面的步骤，同时运行两个录音器。你可以在一个Windows录音机播放音乐文件，而使用另外一个录音机进行录音；如果能够同时运行，那么你的声卡就是全双工的声卡，反之则不是。8 l, ^; @9 ]& ?8 ^8 X
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发表于 2008-12-9 15:09:00