项目1-任务6声音系统.ppt

学习性工作任务6声音系统,【任务目标】 通过学习，要求掌握声卡和音箱的基本构成、性能指标及选购，了解声卡和音箱的类型。,什么是声卡？,声卡（Sound Card）也称音频卡，是多媒体电脑的主要部件之一，它包含记录和播放声音所需的硬件。,声卡的主要功能,录制话音(声音)和音乐，能选择以单声道或双声道录音，并且能控制采样速率。 数模转换，用来把数字化的声音信号转换成模拟信号。 模数转换，用来把模拟声音信号转换成数字信号。 音乐数字接口(MIDI)，能使用MIDI乐器。 声音混合功能，允许控制声源和音频信号的大小。,7.1 声 卡,7.1.1 声卡的结构,声卡基本结构,声卡基本结构,7.1.1 声卡的结构,数字信号处理芯片DSP 音频解码芯片CODEC 波表音色库 功率放大芯片 三端稳压块 多功能扩展插座AUD-EXT CD-SPDIF插座,7.1.1 声卡的结构,内置1394插座 辅助音频输入插座AUX-IN CD音频输入插座CD-IN 电话自动应答插座TAD 中置/重低音输出或数字化音箱输出 插孔 线性输入插孔Line In,麦克风输入插孔MIC In 前置音箱线性输出插孔Line Out 1(Front) 后置音箱线性输出插孔LineOut 2(Rear) 数字化乐器插孔MIDI,声卡基本结构,1、电话自动应答设备接口（TAD，Telephone Answering Device） 它与MODEM卡上的相应端口相连接，配合软件可使电脑具备电话自动应答功能。,声卡基本结构,2、模拟CD音频输入接口（CD IN） 是一个3针或4针的小插座，作用是将来自光驱的模拟音频信号接入声卡，并直接由声卡的输出端放出。 模拟音频线在声卡端的接头一般有两种排列方式，应选用与该接口匹配的才能确保CD音频的正常接入。,声卡基本结构,3、数字输出接口 该接口为黄色，用于输出数字音频信号。配合声卡上的AC-3解码功能，就可输出数字音效，令观赏DVD等影片时更加逼真。,声卡基本结构,4、线性输入插孔(LINE IN) 该接口为蓝色，作用是将来自收音机、随身听、或电视机等任何外部音频设备的声音信号输入电脑。可用于录制电视节目伴音、将磁带转成MP3等。,声卡基本结构,5、话筒输入插孔(MIC IN) 该接口为红色，可接连适合电脑使用的话筒作为声音输入设备。用于录音、娱乐及语音识别等。可用来打网络电话、语音聊天和唱卡拉OK等。,声卡基本结构,6、线性输出插孔(LINE OUT) 该接口为绿色，它负责将声卡处理好的声音信号输出到有源音箱、耳机或其他音频放大设备（如功放）。 这是第一个输出孔，用于连接前端音箱，相当于普通2.1声卡的扬声器输出插孔(SPEAKER)。,声卡基本结构,7、后置输出插孔(SPDIF OUT) 该接口为黑色，用于连接后端音箱。四声道以上的声卡都会有两个线形输出插孔，这是第二个线形输出插孔。,声卡基本结构,8、游戏/MIDI插口 用于连接游戏杆、手柄、方向盘等外接游戏控制器，也可连接外部MIDI乐器（如MIDI键盘、电子琴等），配以专用软件可将电脑作为桌面音乐制作系统使用。,声卡基本结构,9、数字CD音频输入接口(CD SPDIF) 作用是接收来自光驱的数字音频信号，最大限度地减少声音失真。光驱的Digital Out接口与声卡上的CD SPDIF输入端连接，可以得到比模拟CD音频要更纯净的音质。,声卡基本结构,10、辅助音频输入口(AUX IN) 负责把来自电视卡、DVD解压卡、MPEG编/解码卡等设备的声音信号输入声卡。这样就可使各种设备输出的声音信号都通过声卡送至音箱，避免了反复插拔信号线。,声卡基本结构,11、声音处理芯片 是整块声卡的核心部分，相当于声卡的大脑。包括WAVE波形的采样与合成、MIDI音乐的合成以及混音器、效果器的功能都在此芯片内部实现。 上面标有商标、型号、生产日期、编号、生产厂商等重要信息,声卡基本结构,12、扩展功能插针 通过数据线接出，主要用于扩展卡上的输入输出接口，适合一些比较专业的设备。,声卡基本结构,13、功放芯片 对声音处理芯片处理的信号进行放大，以推动喇叭发出声音。 14、总线接口 常见的有ISA、PCI两种。 15、跳线,声卡基本结构,声卡的外接口图例,7.1.2 声卡的相关术语及技术,1总线方式 2采样技术 (1) 采样的精度 (2) 采样频率 3声道数 (1) 单声道 (2) 立体声 (3) 准立体声 (4)四声道环绕 (5) 5.1声道,基本术语,采样 采样位数：是指每个采样点所代表的音频信号的幅度值，用二进制数表示，这里的二进制的位数即为采样位数。 采样频率：是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数。 两者的关系：一个在时间方向、一个在幅度方向代表采样精度。,基本术语,声道数 单声道：声音来自两个音箱的中间。 立体声：声音来自两个独立的声道。 准立体声：录音时是单声道、在回放时有时是立体声有时是单声道。 四声道环绕：有前左、前右、后左、后右；4.1：增加一个低音音箱。 5.1声道：在4.1的基础上增加了一个中置单元负责传送低于80Hz的声音信号。,7.1.2 声卡的相关术语及技术,4是否支持MIDI (1) 合成技术 (2) 复音数 所谓“硬件支持复音”是指其所有的复音数都由声卡芯片所生成，而“软件支持复音”则是在“硬件复音”的基础上以软件合成的方法，加大复音数，但这是需要CPU来带动的。眼下主流声卡所支持的最大硬件复音为64，而软件复音则可高达1024。 5A3D 6数模转换器 7半双工和全双工,7.1.2 声卡的相关术语及技术,8信噪比 9总谐波失真 10频率响应 11兼容性 12复音数和音色数,数模/模数转换器,数模转换器(DAC，Digital Analog Convertor)是为了解决一般的音响和电视机都只适用于模拟信号，计算机中处理的是数字信号而采用的方法。 声卡读出数字式的信号后，通过DAC转换成一般音响放大器能接受的模拟信号，再由它来带动音箱发出发出声音。 相反的处理过程，可以通过模数转换器(ADC，Analog Digital Convertor)来完成。,全双工与半双工,所谓全双工是指录音和放音这两样工作可以同时进行。 反之，半双工在一个时间内就只能做一样事情。,信噪比,信噪比(SNR，Signal to Noise Ratio)是一个诊断声卡抑制噪声能力的重要指标。通常有用信号和噪声信号功率的比值就是SNR，单位是分贝。SNR值越大则声卡的滤波效果越好。 按微软在PC98中的规定，至少要大于80分贝才行。 从AC97开始声卡上的ADC、DAC必须和混音工作及数字音效芯片分离。,编码和解码,在数字音频技术中，用数字大小来代替表示声音强弱高低的模拟电压，并按要求对音频数据进行压缩的过程叫作编码；在重放时，要将压缩的数据还原，称之为解码。 实现数字音频输出有两种方式：一种是音频采集、语音编码、压缩、重放方式，简称为录音/重放；另一种是基于声音合成技术的重放方式。,数字音频采集,把模拟的音频信号转换称数字信号，并存放在存储器中的过程称为数字音频采集。 由于数字表示的声音是断续的，把模拟量转换成数字量时，每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值，称之为抽样，其时间间隔称之为抽样周期。,FM合成,FM合成技术是早期的电子合成乐器采用的合成方式，后来由YAMAHA公司将其应用到声卡中，这种发音方式使得声音听起来比较干净、清脆。,波表合成,它通过对乐器声音进行取样，并将之保存下来，重播时靠声卡上的微处理器或经过CPU处理发声。 根据取样文件所放位置和由专用微处理器或CPU处理的部同，波表合成又常分为软波表合成和硬波表合成。,MIDI规格,电子乐器数字化接口，是一组由MIDI生产商协会制订给所有MIDI仪器制造商的音色及打击乐器排列表。 它包括128个标准音色和81个打击乐器排列。,脉冲码调制PCM,PCM(Pulse Code Modulation)是最早将波表合成理论应用到实际中来的技术。 它对声音作周期性的取样，并对每个样本给予调整，转换为双位的数字编码，因为整个取样波呈脉波周期状，所以被命名为，脉冲码调制。,数字信号处理,数字信号处理 (DSP ，Digital Signal Processing)是指声卡中专门处理音效的芯片，又被称为效果器。,7.1.3 声卡的类型,按照声卡的接口类型，可以把声卡分为ISA、PCI、CNR接口的声卡。在586以前时代中广泛采用ISA接口的声卡，由于ISA的传输带宽较低，而且它会大量占用CPU资源，现在市面上ISA声卡已比较少见了。PCI接口的声卡可以通过PCI总线音源储存在内存中，因此占用的CPU资源较少，目前大部分的声卡都采用PCI接口。按照声卡的组成结构，可分为普通声卡和主板集成的声卡。,7.1.3 声卡的类型,按照声卡取样分辨率的位数不同，可分为8位声卡、准16位声仁、真16位声卡和32位声卡等。按照声卡功能的不同，可分为单声道声卡、真立体声声卡和准立体声声卡等。,7.1.4 声卡的主流产品及选购,1主流声卡芯片 (1)Creative声卡芯片系列 ESl370/1371 EMUl0KI Aureal(Vortex/Vortex2) YAMAHA芯片系列 YMF-724 YMF-744 其他声卡芯片,2内置声卡 创新CT5880芯片 CMl8738和ESl373芯片 AC97 3声卡的选购 普通用户 游戏用户 音乐发烧友/电脑音乐制作者 低端DVD用户,常见声卡介绍,创新（CREATIVE）,帝盟（DIAMOND）,丽台（LEADTEK）,傲锐（AUREAL）,启亨,创新（CREATIVE）,创新（CREATIVE）声卡,创新（CREATIVE）,创新（CREATIVE）声卡,帝盟（DIAMOND）,帝盟（DIAMOND）声卡,帝盟（DIAMOND）,帝盟（DIAMOND）声卡,丽台（LEADTEK）,丽台（LEADTEK）声卡,丽台（LEADTEK）,丽台（LEADTEK）声卡,傲锐（AUREAL）,傲锐（AUREAL）声卡,启亨,启亨声卡,音箱,只有一个好的声卡还不够达到播放优美音乐的效果，必须有与之相对应的音箱，才能真正达到视听享受的目的。 音箱又称扬声器系统，已经成为目前多媒体电脑的标准配置之一。,7.2.1 音箱的分类 常见的电脑音箱主要分为敞开式、封闭式和倒相式3类。第1种敞开式音箱已经淘汰，市面上已很少见到；而第2种封闭式音箱市面上还能常见，如一些低音炮和一些作为环绕声用的小音箱等：至于第3种倒相式音箱则是市场上电脑音箱的主流，十有七八的电脑音箱采用的就是这种结构。,音箱的技术指标,音箱的作用就是将电信号转换成声音信号，并将声音信号释放出来，因而对于声音还原质量的好坏是衡量音箱品质的最重要标准，也就是保真性。还原品质高的音箱通常被称为高保真音箱。 衡量音箱的好坏，还有以下几个方面的性能参数：,音箱的技术指标,1防磁 2频率响应 3信噪比 4谐波失真 等,音效及磁屏蔽技术,目前音箱在3D音效上广泛采用SRS，APX，Q-SOUND等技术，能使人感觉到明显的三维效果。 磁屏蔽是指音箱采用加放磁罩的方法来避免磁力线外漏，达到屏蔽的目的。,信噪比,这项性能和声卡的信噪比一样，信噪比的大小，决定音箱的发音清晰度，一般应选信噪比不低于80dB的音箱或信噪比不低于70dB的低音炮。,失真度,失真度主要分为谐波失真、互调失真和瞬态失真，它直接影响音质音色的还原程度，是一项非常重要的技术指标，常以百分数的形式来表示，其数值越小则失真度就越小。 一般来说，普通多媒体音箱的失真度以小于0.5%为宜，低音炮的失真度小于5%基本上就可以了。,功率,国际上规定音箱功率有两种：额定功率和峰值功率。 额定功率是指在额定频率范围内给扬声器一个规定了波形持续模拟信号，在有一定间隔并重复一定次数后，扬声器不发生任何损坏的最大电功率。 峰值功率是指扬声器短时间所能承受的最大功率，一般是额定功率的2-4倍。,音箱喇叭,音箱内部的喇叭材料很重要，它直接影响音箱的音质。 音箱的高音部分以球顶为主，分为钛膜球顶和软球顶。 音箱的低音部分是决定音箱音质好坏的关键，常用纸盆、羊毛编织盆和聚丙烯膜等材料。,音箱板材,音箱的板材主要有木制或塑料材质的。 塑料音箱的成本较低，但可承受的额定功率也相对较小，无法克服声谐振，不宜购买。 木制音箱比塑料音箱有更好的抗谐振性能，扬声器可承受的功率更大。,7.2.3 音箱的选购,1购买漫步者音箱 (1) 音箱型号的奥妙 先介绍音箱的型号，一般有R800TCl40、R1000TCl60、R1000TC北美版190、 R1800AT310、R1900TB390、R201T140、R301T170、R301T北美版200、R311T240、 R2.1TC220、R2.1T290、R4.1T350、R501T690其中，R800TCR1900TB均为双音箱模式，R201TR311T是2.1平板音箱系列， R2.ITC开始则是漫步者的X.1产品。 (2) 防磁 (3) 音质,2音箱选购的方法 (1) 验看音箱的外形、颜色和尺寸。 (2) 估计音箱的最大输出功率。 (3)