音频卡（声卡）详解

1.音频卡（声卡）的功能

音频卡的主要功能包括：录制与播放、编辑与合成处理以及MIDI接口三部分。

（1）录制与播放。通过音频卡可把声音信号录入计算机，并以文件形式保存，随时可以调出播放，像普通录音机那样方便。

音频卡还可以与CD-ROM驱动器相连，实现对CD唱片的播放。如果再加上一对好功放音箱，将使计算机具有组合音响功能。

使用不同音频卡和软件录制的声音文件格式可能不同，但它们之间可以相互转换。

（2）编辑与合成处理。编辑与合成像是一个数字音频编辑部，它可对声音文件进行多种特殊效果处理、倒播、静噪、淡入和淡出、往返放音、交换声音位置或移位。

（3）MIDI接口。用于外部电子乐器与计算机之间通信，实现对多台带MIDI接口的电子乐器的控制和操作。MIDI音乐存放在MIDI文件夹中，比WAV格式存放的文件更节省空间。MIDI文件也能被编辑和播放，还可在计算机上作曲、播放或去控制电子乐器。

音频卡除上述功能外，还可通过语音合成技术使计算机具有朗读文本和语言识别功能，让用户可以通过语音指挥计算机。

2.音频卡的结构体系

音频卡的结构体系可分为：音效芯片/芯片组、数字信号编解码器（CODEC）芯片、功率放大芯片、波表音色库和计算机总线接口以及控制器等几部分。

（1）音效芯片/芯片组。它的功能是对数字声音信号进行各种处理。音效芯片能够使用的数字音源有以下几种：

1）普通数字编码的音频信号（如CD唱片、WAV文件等）或由CODEC芯片、S/PDIF接口送来的信号，这些数字音频信号因为未经压缩，数据量十分惊人。

2）MIDI数据信号（实际是一系列生成音乐的指令）由芯片接收后运用FM或波表合成等方式合成音乐。MIDI的数据量较小，易于存储、传输。(www.xing528.com)

3）其他经压缩的数据格式，如Dolby Digital AC-3和DTS数字家庭影院5.1声道的数据流。

音效芯片组的处理功能包括：

1）混音，两个不同的音频数据流合二为一，再通过CODEC变为模拟音频播放。

2）特殊音效处理，例如：高低音调调节，3D声像扩展等。

3）S/PDIF数字信号接口，可以传输较长距离的数字信号。

（2）CODEC芯片。CODEC芯片是音频卡的另一个重要组成部分。它的功能是将模拟信号转换为数字信号（A-D转换）和把数字信号转换为模拟信号（D-A转换）。音频卡上的CD In、Lin In、Mic In等各种信号输入和Line Out等线路电平输出都是通过CODEC来实现的。图3-20是音频卡与其他外部设备的连接方式。

图3-20 音频卡与其他设备的连接

（3）功率放大芯片。音频卡上的音频功率放大器由于功耗受到限制，它的输出功率都不大，一般为2～10W。廉价音频卡常常不设功率放大部分。使用大功率扬声器时可外接相应的大功率功放。

（4）计算机总线接口和控制器。计算机总线接口和控制器由数据总线双向驱动器、总线接口控制逻辑、总线中断逻辑和DMA（直接存储器存取）控制逻辑等部分组成。总线接口控制逻辑包括：地址选通、地址比较选通、数据选通、读写信号、地址锁存和总线检错信号等。音频卡可用跨接线设定基本I/O地址、中断向量（IRQ）和DMA通道三个参数，避免与主机其他板卡冲突。

早期的音频卡是ISA总线接口，现在的音频卡是PCI总线接口。