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1基本結構

　　聲卡由各種電子器件和連接器組成。電子器件用來完成各種特定的功能。連接器一般有插座和圓形插孔兩種，用來連接輸入輸出信號。

　　聲音控制芯片

　　聲音控制芯片是把從輸入設備中獲取聲音模擬信號，通過模數轉換器，將聲波

　　信號轉換成一串數字信號，采樣存儲到電腦中。重放時，這些數字信號送到一個數模轉換器還原為模擬波形，放大后送到揚聲器發聲。

　　數字信號處理器

　　DSP芯片通過編程實現各種功能。它可以處理有關聲音的命令、執行壓縮和解壓縮程序、增加特殊聲效和傳真MODEM等。大大減輕了CPU的負擔，加速了多媒體軟件的執行。但是，低檔聲卡一般沒有安裝DSP，聲卡才配有DSP芯片。

　　FM合成芯片

　　低檔聲卡一般采用FM合成聲音，以降低成本。FM合成芯片的作用就是用來產生合成聲音。

　　波形合成表

　　在波表ROM中存放有實際樂音的聲音樣本，供播放MIDI使用。一般的中聲卡都采用波表方式，可以獲得十分逼真的使用效果。

　　波表合成器芯片

　　該芯片的功能是按照MIDI命令，讀取波表ROM中的樣本聲音合成并轉換成實際的樂音。低檔聲卡沒有這個芯片。

　　跳線

　　跳線是用來設置聲卡的硬件設備，包括CD-ROM的I/O地址、聲卡的I/O地址的設置。聲卡上游戲端口的設置（開或關）、聲卡的IRQ（中斷請求號）和DMA通道的設置，不能與系統上其他設備的設置相沖突，否則，聲卡無法工作甚至使整個計算機死機。

　　I/O口地址

　　PC機所連接的外設都擁有一個輸入/輸出地址，即I/O地址。每個設備必須使用的I/O地址，聲卡在出廠時通常設有缺省的I/O地址，其地址范圍為220H～260H。

　　IRQ（中斷請求）號

　　每個外部設備都有的一個中斷號。聲卡Sound Blaster缺省IRQ號為7，而Sound Blaster PRO的缺省IRQ號為5。

　　DMA通道

　　聲卡錄制或播放數字音頻時，將使用DMA通道，在其本身與RAM之間傳送音頻數據，而無需CPU干預，以提高數據傳輸率和CPU的利用率。16位聲卡有兩個DMA通道，一個用于8位音頻數據傳輸，另一個則用于16位音頻數據傳輸。

　　游戲桿端口

　　聲卡上有一個游戲桿連接器。若一個游戲桿已經連在機器上，則應使聲卡上的游戲桿跳接器處于未選用狀態。否則，2個游戲桿互相沖突。

2工作原理

　　聲卡從話筒中獲取聲音模擬信號，通過模數轉換器（ADC），將聲波振幅信號采樣轉換成一串數字信號，存儲到計算機中。重放時，這些數字信號送到數模轉換器（DAC），以同樣的采樣速度還原為模擬波形，放大后送到揚聲器發聲，這一技術稱為脈沖編碼調制技術（PCM）。

3主要作用

　　數字聲音文件。通過聲卡及相應的驅動程序的控制，采集來自話筒、收錄機等音源的信號，壓縮后被存放在計算機系統的內存或硬盤中。

　　激光盤壓縮的數字化聲音文件還原成高質量的聲音信號，放大后通過揚聲器放出。

　　數字化的聲音文件進行加工，以達到某一特定的音頻效果。

　　音量，對各種音源進行組合，實現混響器的功能。

　　合成技術，通過聲卡朗讀文本信息。如讀英語單詞和句子，奏音樂等。

　　音頻識別功能，讓操作者用口令指揮計算機工作。

　　電子樂器。另外，在驅動程序的作用下，聲卡可以將MIDI格式存放的文件輸出到相應的電子樂器中，發出相應的聲音。使電子樂器受聲卡的指揮。

4技術指標

采樣率

　　采樣率指的是對原始聲音波形進行樣本采集的頻繁程度。采樣率越高，記錄下的聲音信號與原始信號之間的差異就越小。采樣率的單位是kHz，專業聲卡通常會提供以下集中采樣率：32/24/44.1/48/88.2/96kHZ。

采樣精度

　　采樣精度值對聲音進行“模擬-數字”變換時，對音量進行度量的程度。就好像刻度越精密的尺子測量出的長度越準確那樣，采樣精度越高，聲音聽起來就越細膩，“數碼化”的味道就越不明顯。專業聲卡支持的采樣精度通常包括：16bit/18bit/20bit/24bit。

　　對于聲音的成品而言，常用的音質標準是16bit/44.1kHz，即CD品質。無論在錄音時采用了多高的采樣率和采樣精度，終生成立體聲音頻文件時都必須將聲音格式化為CD標準，以便使其能夠在絕大多數的音響設備上順利播放。

　　使用高于CD音質的標準進行錄音的好處是，如果不能保證聲源信號與原始波形高度一致，那么經過了多次處理后，這個差別就會明顯增大。此外，使用高的采樣率與采樣精度錄制音頻，量化噪聲將會降至低水平。

失真度

　　失真度是表征處理后信號與原始波形之間的差異情況，為百分比值。其值越小說明聲卡越能重視地記錄或再現音樂作品的原貌。

信噪比

　　信噪比指有效信號與背底噪聲的比值，由百分比表示。其值越高，則說明因設備本身原因而造成的噪聲越小。

5組成

　　聲卡是將話筒或線性輸入的聲音信號經過模/數轉換編程數字音頻信號進行數據處理，然后再經過數/模轉換變成模擬信號，送往混音器中放大，后輸出驅動揚聲器發聲。下面對聲卡的各個組成部分做一個介紹。

　　1、數字信號處理芯片

　　數字信號處理芯片可以完成各種信號的記錄和播放任務，還可以完成許多處理工作，如音頻壓縮與解壓縮運算、改變采樣頻率、解釋MIDI指令或符號以及控制和協調直接存儲器訪問（DMA）工作。

　　2、A/D和D/A轉換器

　　聲音原本以模擬波形的形式出現，必須轉換成數字形式才能在計算機中使用。為實現這種轉換，聲音卡含有把模擬信號轉成數字信號的A/D轉換器，使數據可存入磁盤中。

　　為了把聲音輸出信號送給喇叭或其他設備播出，聲卡必須使用D/A轉換器，把計算機中以數字形式表示的聲音轉變成模擬信號播出。

　　3、總線接口芯片

　　總線接口芯片在聲卡與系統總線之間傳輸命令與數據。

　　4、音樂合成器

　　音樂合成器負責將數字音頻波形數據或MIDI消息合成為聲音/

　　5、混音器

　　混音器可以將不同途徑，如話筒或線路輸入、CD輸入的聲音信號進行混合。此外，混音器還為用戶提供軟件控制音量的功能。

6類型

　　聲卡發展至今，主要分為板卡式、集成式和外置式三種接口類型，以適用不同用戶的需求，三種類型的產品各有優缺點。

板卡式

　　卡式產品是現今市場上的中堅力量，產品涵蓋低、中、高各檔次，售價從幾十元*千元不等。早期的板卡式產品多為ISA接口，由于此接口總線帶寬較低、功能單一、占用系統資源過多，它們擁有更好的性能及兼容性，支持即插即用，安裝使用都很方便。

集成式

　　聲卡只會影響到電腦的音質，對PC用戶較敏感的系統性能并沒

　　有什么關系。因此，大多用戶對聲卡的要求都滿足于能用就行，更愿將資金投入到能增強系統性能的部分。雖然板卡式產品的兼容性、易用性及性能都能滿足市場需求，但為了追求更為廉價與簡便，集成式聲卡出現了。

　　此類產品集成在主板上，具有不占用PCI接口、成本更為低廉、兼容性更好等優勢，能夠滿足普通用戶的絕大多數音頻需求，自然就受到市場青睞。而且集成聲卡的技術也在不斷進步，PCI聲卡具有的多聲道、低CPU占有率等優勢也相繼出現在集成聲卡上，它也由此占據了主導地位，占據了聲卡市場的大半壁江山。

　　集成聲卡大致可分為軟聲卡和硬聲卡，軟聲卡僅集成了一塊信號采集編碼的Audio CODEC芯片，聲音部分的數據處理運算由CPU來完成，因此對cpu的占有率相對較高。硬聲卡的設計與pci式聲卡相同，只是將兩快芯片集成在主板上。

外置式

　　是創新公司推出的一個新興事物，它通過USB接口與PC連接，具有使用方便、便于移動等優勢。但這類產品主要應用于特殊環境，如連接筆記本實現更好的音質等。，以及MAYA EX、MAYA 5.1 USB等。

7集成聲卡

　　集成聲卡是指芯片組支持整合的聲卡類型，比較常見的是AC'97和HD Audio，使用集成聲卡的芯片組的主板就可以在比較低的成本上實現聲卡的完整功能。

　　聲卡是一臺多媒體電腦的主要設備之一，，電腦要發聲必須通過獨立聲卡來實現。隨著主板整合程度的提高以及CPU性能的日益強大，同時主板廠商降低用戶采購成本的考慮，板載聲卡出現在越來越多的主板中，。

       板載ALC650聲卡芯片

　　板載聲卡一般有軟聲卡和硬聲卡之分。這里的軟硬之分，指的是板載聲卡是否具有聲卡主處理芯片之分，一般軟聲卡沒有主處理芯片，只有一個解碼芯片，通過CPU的運算來代替聲卡主處理芯片的作用。而板載硬聲卡帶有主處理芯片，很多音效處理工作就不再需要CPU參與了。

　　AC'97

　　AC'97的全稱是Audio CODEC'97，這是一個由英特爾、雅瑪哈等多家廠商聯合研發并制定的一個音頻電路系統標準。它并不是一個實實在在的聲卡種類，只是一個標準。目前新的版本已經達到了2.3。市場上能看到的聲卡大部分的CODEC都是符合AC'97標準。廠商也習慣用符合CODEC的標準來衡量聲卡，因此很多的主板產品，不管采用的何種聲卡芯片或聲卡類型，都稱為AC'97聲卡。

　　HD Audio

　　HD Audio是High Definition Audio（高保真音頻）的縮寫，原稱Azalia，是Intel與杜比（Dolby）公司合力推出的新一代音頻規范。，與AC’97有許多共通之處，某種程度上可以說是AC’97的增強版，但并不能向下兼容AC’97標準。它在AC’97的基礎上提供了全新的連接總線，支持更高品質的音頻以及更多的功能。與AC’97音頻解決方案相類似，HD Audio同樣是一種軟硬混合的音頻規范，集成在ICH6芯片中（除去Codec部分）。與現行的AC’97相比，HD Audio具有數據傳輸帶寬大、音頻回放精度高、支持多聲道陣列麥克風音頻輸入、CPU的占用率更低和底層驅動程序可以通用等特點。

　　特別有意思的是HD Audio有一個非常人性化的設計，HD Audio支持設備感知和接口定義功能，即所有輸入輸出接口可以自動感應設備接入并給出提示，而且每個接口的功能可以隨意設定。該功能不僅能自行判斷哪個端口有設備插入，還能為接口定義功能。例如用戶將MIC插入音頻輸出接口，HD Audio便能探測到該接口有設備連接，并且能自動偵測設備類型，將該接口定義為MIC輸入接口，改變原接口屬性。由此看來，用戶連接音箱、耳機和MIC就像連接USB設備一樣簡單，在控制面板上點幾下鼠標即可完成接口的切換，即便是復雜的多聲道音箱，菜鳥級用戶也能做到“即插即用”。

8板載聲卡

　　因為板載軟聲卡沒有聲卡主處理芯片，在處理音頻數據的時候會占用部分CPU資源，在CPU主頻不太高的情況下會略微影響到系統性能。多，相對于以前的CPU而言，CPU資源占用率已經大大降低，對系統性能的影響也微乎其微了，幾乎可以忽略。

　　“音質”問題也是板載軟聲卡的一大弊病，比較突出的就是信噪比較低，其實這個問題并不是因為板載軟聲卡對音頻處理有缺陷造成的，主要是因為主板制造廠商設計板載聲卡時的布線不合理，以及用料做工等方面，過于節約成本造成的。

　　而對于板載的硬聲卡，則基本不存在以上兩個問題，其性能基本能接近并達到一般獨立聲卡，*可以滿足普通家庭用戶的需要。

　　集成聲卡大的優勢就是性價比，而且隨著聲卡驅動程序的不斷完善，主板廠商的設計能力的提高，以及板載聲卡芯片性能的提高和價格的下降，板載聲卡越來越得到用戶的認可。板載聲卡的劣勢卻正是獨立聲卡的優勢，而獨立聲卡的劣勢又正是板載聲卡的優勢。獨立聲卡從幾十元到幾千元有著各種不同的檔次，從性能上講集成聲卡*不輸給中低端的獨立聲卡，在性價比上集成聲卡又占盡優勢。在中低端市場，在追求性價的用戶中，集成聲卡是不錯的選擇。

9接口

　　線型輸入接口，標記為“Line In”。Line In端口將品質較好的聲音、音樂信號輸入，通過計算機的控制將該信號錄制成一個文件。通常該端口用于外接輔助音源，如影碟機、收音機、錄像機及VCD回放卡的音頻輸出。 線型輸出端口，標記為“Line Out”。它用于外接音箱功放或帶功放的音箱。

　　第二個線型輸出端口，一般用于連接四聲道以上的后端音箱。

　　話筒輸入端口，標記為“Mic In”。它用于連接麥克風（話筒），可以將自己的歌聲錄下來實現基本的“卡拉OK功能”。

　　揚聲器輸出端口，標記為“Speaker”或“SPK”。它用于插外接音箱的音頻線插頭。

　　MIDI即游戲搖桿接口，標記為“MIDI”。幾乎所有的聲卡上均帶有一個游戲搖桿接口來配合模擬飛行、模擬駕駛等游戲軟件，這個接口與MIDI樂器接口共用一個15針的D型連接器（聲卡的MIDI接口可能還有其他形式）。該接口可以配接游戲搖桿、模擬方向盤，也可以連接電子樂器上的MIDI接口，實現MIDI音樂信號的直接傳輸。

10獨立聲卡

　　隨著硬件技術的發展以及廠商成本考慮，出現了把音效芯片集成到主機板上，這就是所謂的板載聲卡。雖然現如今的板載聲卡音效已經很不錯了，但原來的獨立聲卡并沒有因此而銷聲匿跡，，達到精益求精的程度，再配合出色的回放系統，給人以好的視聽享受。

　　獨立聲卡擁有更多的濾波電容以及功放管，經過數次級的信號放大，降噪電路，使得輸出音頻的信號精度提升，所以在音質輸出效果要好。集成聲卡，因受到整個主板電路設計的影響，電路板上的電子元器件在工作時，容易形成相互干擾以及電噪聲的增加，而且電路板也不可能集成更多的多級信號放大元件以及降噪電路，所以會影響音質信號的輸出，終導致輸出音頻的音質相對較差。 另外，獨立聲卡有豐富的音頻可調功能，因用戶的不同需求可以調整，板載的是在主板出廠時給出的一種默認音頻輸出參數，不可隨意調節，多數是軟件控制，所以不能達到一些對音頻輸出有特殊要求用戶的需求。

　　但對于獨立聲卡來說，CPU的頻率的變化會產生電壓和電子噪聲等干擾信號，在變頻的時候產生的干擾會讓獨立聲卡體驗時產生“破音”“刺啦聲”，特別是在使用桌面音響系統時體現更為明顯。關閉CPU變頻功能可極大程度減少這方面的影響和干擾，技嘉主板BIOS為例，依次進入，1、BIOS——Advanced BIOS Features——CPU EIST Function設置為Disabled，2、C1E/EIS 設為Disabled 關閉CPU變頻節能功能，從而播放音樂時獲得干凈的音樂體驗感受。　音箱和耳機的發聲方式*不同，現中獨立聲卡都會區別對待這兩種音頻輸出，正確調整聲卡驅動也可獲得更好的聲音體驗。

11發展歷史

　　世界上塊聲卡叫做ADLIB魔奇音效卡，于1984年誕生于英國的ADLIB AUDIO公司?？梢哉fADLIB公司是名副其實的“聲卡之父”。當然，那時的技術還很落后，在性能上存在著許多不足之處，就拿這塊聲卡來說，它是單聲道的，而且音質現在看來簡直是爛到極點，但無疑它的誕生，開創了電腦音頻技術的先河。

　　真正把聲卡帶入個人電腦領域的，是由新加坡創新公司董事長沈望傅先生發明的Sound Blaster“聲霸卡”。這只聲卡在當時引起了一場轟動。有的人認為，這是一個很好的開端，因為PC終于可以“說話”了，并聯想到將來多媒體PC的模樣。但另有一些人卻認為，這只是一場鬧?。ㄒ驗楫敃r的聲卡根本不能夠發出很真實的聲音）。但是，10年過后，正如前者所預料的，多媒體PC成了現今的標準，每個人都能利用自己的PC來聽CD、玩有聲游戲、通過Iphone等網絡電話來交談，幾乎每一樣事情都和PC音頻發生關系。，也就沒有了繽紛多彩的多媒體世界。

　　就在人們對PC音頻滿懷疑慮的時候，張“真正”的聲卡出現了，它就是的Soundblaster 16，這塊卡之所以名為16，是因為它擁有16位的復音數（是指在回放MIDI時由聲卡模擬出所能同時模擬發聲的樂器數目），該聲卡能較為地合成音頻效果，具有劃時代的意義，我們終于能把煩人的PC喇叭給拆掉了。

　　第二次重大變革是Soundblaster 64 Gold，這是只讓人發出驚嘆的聲卡，采用了EMU8000音頻芯片的SB 64 Gold無論是其價格還是性能都讓人大吃一驚，原來聲卡也可以賣那么貴啊？原來聲卡發出的聲音也能如此動聽！Emu8000芯片破天荒地支持64位復音數（32個是硬件執行，另外32個由Creative開發的軟件生成），鍍金的接線端子，120db的動態范圍，96db的信噪比，相信音質比那時的一些國產CD機還要好！一切都是為了獲得高質量的音響效果而定做的。當然，現在看來，該聲卡的缺點還是明顯的，一是使用了ISA總線，限制了PC音頻系統的發揮，只能實現虛擬的3D音頻技術，而且在播放中，由于使用了低帶寬的ISA總線，因此在信噪比和保真度方面還有一定的問題；另外就是必須采用板載的“聲存”（用來存放音色庫的內存），而且這些聲卡的內存異常昂貴（其實也不就是普通的DRAM嘛），原來只帶了4MB，為了能獲得更好的合成效果，許多專業的MIDI制作人士還是掏錢加上了更多的聲存，以存放更好效果的音色庫。通過這樣的結合，Soundblaster 64 Gold能回放出很悅耳的合成音樂，一度令許多電腦MIDI發燒友為之興奮。

　　在這兩個發展階段里，Creative成了老大哥，其他的聲卡產品相比起它來就像是綠葉和紅花的關系，越發襯托出Soundblaster的偉大。當然，在其他的聲卡中也出了幾個精品，像Ess logic的ESS688F，Topstar的Als007等，它們都是以極為低廉的價格提供了與Soundblaster 16相近的性能，當年很多兼容機裝的都是這兩種聲卡。在聲卡的發展歷*，有代表性的作品幾乎都是Creative（創新）公司的產品，由此我們也看出該公司在這方面的領導作用。Creative在聲卡界的地位就和CPU界的Intel以及軟件業的Microsoft一樣，是行業中的標準。

　　對3D音效的渴求促使了第三次聲卡大變革，Soundblaster 64 Gold支持了模擬3D音效，但同時由于ISA總線帶寬太窄了，限制了聲卡的再度發展，因此PCI聲卡是注定要誕生的。只PCI聲卡是S3的Sonics Vibes，它擁有一個32位復音的波表生成器，支持Microsoft DirectSound和DirectMusic加速。并且附帶了SRS 3D音效和Infinipatch downloadable音色庫下載標準。同時，它也帶來了與DOS環境的極不兼容（那時還有相當一部分人使用DOS操作系統），音頻回放時的爆音，回放MIDI時的噪音和相對拙劣的回放效果，這使得PCI聲卡產品成為了一種讓人們產生爭議的產品。

　　但隨著Soundblaster推出了另一個劃時代的巨作Soundblaster Live！之后（在此之前發布的PCI64、128等聲卡是收購了Ensoniq公司后采用它們開發的芯片制作的），人們對PCI聲卡的*性也深信不疑了（看看那個價錢，你當然要相信它是好東西了）。由于采用了PCI總線結構，聲卡與系統的連接有了更大的帶寬，一些在ISA聲卡上沒有能力實現的效果，如使用Downloadable（能夠下載）的音色庫，更為逼真的3D音效，更好的音質和信噪比等，都把PC音頻推向了另一個高峰。在這里，我們要留意，PC音頻更新的周期沒有CPU和顯示卡那么快，它只是一個循序漸進的過程，真的不夠用了，才會出現和研發它的改進或替代產品，所以說，投資一個好的PC音頻系統是非常值得的，起碼不會迅速地被淘汰。