哪位懂電子的硬件高手能否告知關(guān)于聲卡的詳細原理？小弟只是想知道聲音經(jīng)過麥克風進入聲卡后具體經(jīng)過什么模塊而轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的

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本文已經(jīng)登載在《微型計算機》雜志上 請勿隨意轉(zhuǎn)載本文僅代表作者觀點，與本站立場無關(guān)隨著技術(shù)的發(fā)展和時代的進步，電腦正在取代傳統(tǒng)家電成為家庭的多媒體娛樂中心，作為多媒體應(yīng)用的一部分，電腦音頻也越來越受人們的關(guān)注。相對于傳統(tǒng)的音響設(shè)備，電腦具有多方面無可比擬的優(yōu)勢，因此，在電腦上聽歌也逐漸成為人們欣賞音樂的主要方式。自從Windows 95推出，人們可以比較方便的在電腦上聽音樂以來，在各種媒體和網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于聲卡音質(zhì)的對比評論就不絕于耳。從Creative SoundBlaster AWE64 Gold討論到Diamond MX200，再到Creative SB Live!、Creative SB Audigy、Creative SB Audigy 2。直到現(xiàn)在的M-AUDIO Audiophile 2496、Lynx Two。那么到底什么樣的聲卡才適合聽音樂？適合聽音樂的聲卡應(yīng)該有什么特點？目前市面上那些聲卡更適合聽音樂？我們在選購聲卡時容易陷入哪些誤區(qū)呢?在此筆者談?wù)勛约旱囊庖姡┐蠹覅⒖贾刚Ｒ弧⑦m合聽音樂的聲卡應(yīng)有的特點要探討這個問題，我們首先要從聲卡的結(jié)構(gòu)說起。我們目前所見到的聲卡基本都采用PCI接口，它們絕大多數(shù)的結(jié)構(gòu)都和第一塊娛樂用PCI聲卡Diamond EDGE 3D（也是nVIDIA的第一塊顯卡）類似，由DSP芯、I/O控制芯片和Codec芯片組成。其中DSP芯片負責一些2D和3D的加速處理（呵呵，是不是想起了顯卡的T&L引擎），I/O控制芯片負責輸入輸出控制，Codec芯片負責數(shù)字和模擬信號的轉(zhuǎn)換。第一塊PCI娛樂聲卡Diamond EDGE 3D以著名的Diamond MX200為例，板上那塊最大的標著Analog標志的芯片就是一塊可編程的DSP芯片，MX200能支持A3D就是靠的它。板上標著帝盟（Diamond）自己標志的芯片就是I/O控制芯片，它負責數(shù)字信號的輸出輸出。在左上方稍微小一點的打著Analog標志的芯片就是一塊Codec芯片，它負責數(shù)字信號和模擬信號的轉(zhuǎn)換。帝盟MX200，當年轟動一時的怪獸（圖片來自臺灣DearHoney網(wǎng)站）隨著技術(shù)的進步，后來出的聲卡大多將DSP和I/O控制芯片集成在一起。如Creative SB Live!、Diamond MX300、Diamond S90，我們今天常見的Creative SB Audigy、Creative SB Audigy 2和BlackGold II 5。1 Value Fine也是這種結(jié)構(gòu)。創(chuàng)新經(jīng)典的SB Live！標準版隨著CPU頻率的上升和處理能力的增強，有的聲卡只保留I/O控制芯片和Codec芯片，DSP部分的工作通過軟件交給CPU來做。我們常見的板載聲卡大多都是這種結(jié)構(gòu)，它們的控制芯片集中在主板的南橋里面，運算加速工作交給CPU，主板上只要再加一塊Codec芯片就可以出聲了。此外，采用VIA的Envy24系列芯片的聲卡也是這種結(jié)構(gòu)。你如果有塊Envy24系列的聲卡，就不要指望它在游戲里面有什么驚人的表現(xiàn)了。Envy24芯片看完了聲卡的結(jié)構(gòu)，再讓我們看看聲卡回放音樂時的工作過程。在我們播放音樂時，系統(tǒng)將數(shù)字信號通過主板的PCI總線或者聲卡的其它數(shù)字輸入接口傳送給聲卡。聲卡的I/O控制芯片和DSP芯片（以下簡稱主芯片）接收數(shù)字信號，對其進行處理，然后傳送給Codec芯片。Codec芯片將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后輸出給我們的回放設(shè)備（音箱或者耳機）。有的聲卡還帶有運放芯片，Codec輸出的信號被運放芯片放大后再傳送給回放設(shè)備。從上述的工作過程可以看出，聲卡要做到高保真，至少要做到兩點。一、主芯片所輸出的數(shù)字信號要好，二、數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換質(zhì)量要高。我們先來看看數(shù)字信號部分，按理說電腦作為處理數(shù)字信號的機器在數(shù)字方面不應(yīng)該有任何問題，可惜事實卻并非如此。相信大家都聽說過AC97這個詞，有不少人把它當作板載聲卡的代名詞。其實AC97只是一個標準，我們見到的大多數(shù)獨立聲卡也是符合這個標準的。它規(guī)定聲卡固定48kHz采樣輸出，其他格式的音頻流就必須進行SRC（Sample Rate Convertor采樣頻率轉(zhuǎn)換）。我們?nèi)粘Ｋ牭腃D、MP3、APE大多都是44。1K格式的，因此當我們用符合AC97標準的聲卡聽這些音頻流的時候都要經(jīng)過44。1K48K的SRC過程。SRC這個過程就是影響數(shù)字信號輸出質(zhì)量的關(guān)鍵。有部分芯片（CS4630、CS4624等）在硬件中集成了SRC部分，但大部分聲卡還是通過軟件來做SRC的。軟件算法對于SRC的品質(zhì)相當重要，如果解決不好會嚴重影響音質(zhì)。說到SRC就不能不提創(chuàng)新，它從Creative SB Live!系列開始就一直受SRC問題困擾，Creative SB Live!和后來的Creative SB Audigy、Creative SB Audigy 2在48k采樣率下的數(shù)字信號品質(zhì)都非常出色，達到了同時代入門級別專業(yè)聲卡的水準，但是44。1k采樣率下的表現(xiàn)卻總是被人詬病。直到最新的Creative SB Audigy 2 ZS系列也沒完全解決好這個問題。幾乎所有專業(yè)聲卡都沒有這個問題，畢竟INTEL的AC97標準和它們關(guān)系不大，它們可以根本不理睬這個標準。有些娛樂用聲卡在設(shè)計上從音質(zhì)角度出發(fā)，也沒有遵循這個標準。它們沒有采用固定48kHz采樣輸出，而是采用了兩塊晶振分別對應(yīng)48k和44。1k（及其整數(shù)倍）的音頻信號。有效的避免了SRC問題。說完了數(shù)字部分，再來看看數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換部分。如前所述，聲卡的數(shù)模轉(zhuǎn)換部分是由Codec芯片負責的，Codec芯片同時具有D/A（數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號）和A/D（模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號）轉(zhuǎn)換功能。我們在聽音樂的時候用到的是的D/A轉(zhuǎn)換功能。在接收到數(shù)字信號相同的情況下，D/A的好壞直接決定著聲卡的音質(zhì)。專業(yè)聲卡和部分娛樂聲卡為了提高音質(zhì)放棄使用集成D/A功能Codec芯片，而是采用了單獨的DAC芯片來做D/A轉(zhuǎn)換。目前獨立聲卡上常用的Codec芯片和DAC芯片大多是Cirrus Logic 、AKM 、Sigmatel 這幾家生產(chǎn)的，Wolfson和VIA的產(chǎn)品偶爾也能見到。板栽聲卡則大多是VIA、Realtek和Analog的產(chǎn)品。其中D/A采樣率指標為18bit和20bit 的產(chǎn)品居多，部分高檔卡（Creative SB Audigy 2、 DMX 6 Fire LT）使用了24bit 的產(chǎn)品。這些Codec芯片和DAC芯片的指標和報價大家都可以在生產(chǎn)廠商的官方網(wǎng)站上查到，產(chǎn)品的檔次可以一目了然。除了主芯片和D/A轉(zhuǎn)換芯片以外，聲卡的電路設(shè)計和做工也很重要。聲卡相對于傳統(tǒng)的音響設(shè)備，受到的電磁干擾要嚴重的多，供電的質(zhì)量也要差的多。要充分發(fā)揮主芯片和D/A轉(zhuǎn)換芯片的性能，在聲卡的電路設(shè)計上必須要控制好對干擾的屏蔽和對供電部分的濾波。如果設(shè)計和做工不好，用再高檔的主芯片和D/A轉(zhuǎn)換芯片也只是浪費。。

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一、聲卡的工作原理其實很簡單,麥克風和喇叭所用的都是模擬信號,而電腦所能處理的都是數(shù)字信號,聲卡的作用就是實現(xiàn)兩者的轉(zhuǎn)換。從結(jié)構(gòu)上分,聲卡可分為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路兩部分,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路負責將麥克風等聲音輸入設(shè)備采到的模擬聲音信號轉(zhuǎn)換為電腦能處理的數(shù)字信號,而數(shù)模轉(zhuǎn)換電路負責將電腦使用的數(shù)字聲音信號轉(zhuǎn)換為喇叭等設(shè)備能使用的模擬信號,就這么簡單。麥克風錄音的過程其實就是將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號的過程,其中還涉及的一些概念：采樣率，采樣位等。。。二、麥克風的接口，就是聲卡上有MIC標志的。是麥克風音頻信號輸入聲卡的接口。