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发表于 2008-12-9
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1 `% F+ W- R- h" ]8 p. `5 B3 V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。" y2 |, h/ P4 Z; S
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1989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。: w" }0 Q' _8 ~. b
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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。
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$ \, [$ z8 T1 z剖析声卡的结构: _: m& ?3 T- E; `" e: I& C
典型的声卡由以下的组件组成：' N: j* x: ? |8 j7 z9 a
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一个数字信号处理器(DSP)，负责大部分的运算
j. O3 m6 b0 \0 Y4 P: i一个数模转换器(DAC)，负责把音频输出电脑. n- `. w: H# |' F) O! q
一个模数转换器(ADC)，负责把音频输入电脑0 U# Z. ~/ F# W( o: H
只读存储器(ROM)或者Flash 存储器，用于储存数据
- W4 u( v& ^9 @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）
. c* X. v" O |( W7 X- T& T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)1 G+ _- c6 L6 w* ~' V, F1 J
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8 n) W3 x+ c" f- C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 。( Y0 u) O2 I; @1 x/ O1 X
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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。! g) c% o8 s9 Q
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声卡可以连接的设备：
9 L0 E5 ~" k3 M+ U耳机! d5 O9 G; C2 [' Z4 E
扩音机/扬声器# y* B% m9 v; d+ L" X6 O) c$ `7 ]5 H9 h
模拟的输入源0 u0 u9 Z0 C4 u+ S) r) i4 Z
麦克风
1 N, ^9 d1 }) Q* g3 L收音机
4 Z g* B+ [6 b& {卡带机( [7 s* y8 b! D: Q2 U# P- h: J
CD 播放器; c0 c/ \) w. m" Y& b9 U" W
数字输入源
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/ U/ Q+ f r' {! y数字 录音磁带(DAT)
% l( W& _" {+ d g( m+ R, pCD-ROM 驱动器
, y/ g1 F( b8 l+ W! D% d6 h% `模拟输出设备 - 卡带机- g. R7 [* \# P- V" K( [- g4 j: A
数字输出设备
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& c/ J, c1 Q/ ~% s( p- N数字 录音磁带(DAT)4 v1 G/ k# t) K# n& x( Y6 V
CD-R7 I$ y0 \ ^& {+ g; y: u8 b+ V
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。( P' p) s: ^3 ^( f! N; z
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迷人的波表
1 k1 o+ U4 S5 ?6 X4 l: J' L% j- H通常，声卡能够完成四件事情：0 V Q! W: T/ W0 F4 H! S# D
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
$ r/ Y6 z7 g. X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6 n2 ]. U a* c9 p
合成声音 Q6 i( }& c$ O' N+ W; B
处理现成的声音. j2 a* g8 c* [$ p% P
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。( m7 l: `& M+ `. R
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) `( a1 @; b! i( J* C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。
% w4 U0 S2 Q- o( X8 D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。2 A# J2 S3 D3 u I9 Q
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声音的产生
5 V4 {5 ?9 j$ M# R' ~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：4 k9 @8 m2 P) I0 ^: H
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$ \: s& P# j9 {0 v; l
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
1 ` ]+ p3 \( I w" i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
$ A' T+ C+ V: @4 c$ y3 |& ^( \9 r) ~- w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。
K; K, S3 ^5 I7 w6 MDSP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）。0 L8 Z3 W$ ]- ~( i0 u
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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( Q" I2 C* \0 Z+ @$ [ 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：; |& o" Q! G$ y
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数字数据从硬盘读取出来，然后通过中心处理器(CPU)的处理. s ^ O" G. @0 p- K
CPU把数据发送到声卡的DSP
6 Y5 C$ U, s# g# dDSP解压缩数字数据
: C( `+ _- @/ f7 j; n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。
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声卡的升级
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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。( ^" d8 d0 }! Y+ b2 ~1 q' A
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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% t. r$ u. n3 [1 t9 k, T
程序$ z) w/ A* d/ Z) y6 A1 t
附件" D& v. Z9 a% L* y! J3 c3 m5 ?
娱乐* c0 V Z% i' D* S: g- x0 m
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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。. R" R2 t" {) ?. ]8 ^
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