声 卡 大 全 景

李 文 龙

---- 在 多 媒 体 技 术 日 益 得 到 发 展 和 应 用 的 今 天， 声 卡 几 乎 已 经 成 为 了 个 人 电 脑 的 标 准 配 置 之 一 了。 那 么， 有 关 声 卡 的 一 些 小 常 识 您 知 道 多 少 ？ 在 选 购 和 使 用 中 应 当 注 意 些 什 么 问 题 ？ 该 文 旨 在 向 您 介 绍 一 些 有 关 声 卡 的 小 知 识。

声 卡 中“ 位” 的 含 义

---- 在 日 常 生 活 中， 各 种 声 源 发 出 的 声 音 信 号 都 是 连 续 变 化 的 模 拟 量， 而 电 脑 中 的 声 音 文 件 只 能 用 数 字 量0 和1 来 记 录 声 音 信 号。 这 就 要 求 在 录 入 时， 把 采 集 的 模 拟 信 号 转 换 成 数 字 信 号 存 入 声 音 文 件 中， 而 在 播 放 时 再 把 数 字 信 号 还 原 成 模 拟 声 音 信 号 输 出。

---- 声 卡 的 位 是 指 声 卡 在 采 集 和 播 放 声 音 文 件 时 所 使 用 数 字 声 音 信 号 的 二 进 制 位 数。 声 卡 的 位 客 观 地 反 映 了 数 字 声 音 信 号 对 输 入 声 音 信 号 描 述 的 准 确 程 度。8 位 声 卡 把 接 收 到 的 模 拟 信 号 按28=256 个 等 级(0 ～225) 转 换 为 数 字 信 号， 每 一 等 级 对 应 一 个8 位 的 二 进 制 数。16 位 声 卡 把 音 频 信 号 分 为216=65536 个 等 级(0 ～65535) 实 施 上 述 转 换， 显 然 它 对 音 频 信 号 的 描 述 比8 位 声 卡 准 确 得 多。

---- 32 位 声 卡 则 有 更 高 级 精 度。 因 此， 声 卡 的 位 数 越 高， 性 能 就 越 强。 准16 位 声 卡 实 质 上 是 指8 位 加8 位 的 双 声 道 立 体 声 声 卡， 其 表 现 与 真16 位 双 声 道 立 体 声 声 卡 有 天 壤 之 别。

复 音 数 的 含 义 与 作 用

---- 声 卡 型 号 中“32”、“64” 的 含 义， 指 的 是 声 卡 的 复 音 数(polyphony， 但 声 卡 包 装 上 常 见 的 是voice) ， 而 不 是 声 卡 上 的DAC( 数 模 转 换) 和ADC( 模 数 转 换) 的 转 换 位 数(bit)。

---- 复 音 就 是 同 时 发 音 的 个 数。 如 果 在 一 台 电 子 琴 上 同 时 按 下 一 排 琴 键， 那 么 是 否 所 有 被 按 下 琴 键 所 发 出 的 音 符 都 能 被 听 到 了 呢? 这 就 与 这 台 电 子 琴 所 能 发 出 的 最 大 复 音 数 有 关。32 复 音 声 卡 在 播 放MIDI 音 乐 时， 只 要 乐 曲 中 复 音 数 小 于 或 等 于32， 则 可 听 到 乐 曲 中 的 所 有 声 部。 当 然， 拥 有64 复 音 的 声 卡 就 可 以 欣 赏 更 丰 满 一 些 的 音 乐。 相 反， 如 果 一 首MIDI 乐 曲 中 的 复 音 数 超 过 了 声 卡 的 复 音 数， 则 将 丢 失 某 些 声 部， 但 一 般 不 会 丢 掉 主 旋 律。

---- AWE32 的32 复 音 是 通 过 硬 件 实 现 的。 到 目 前 为 止， 网 上 和 游 戏 中 的MIDI 音 乐 还 没 有 超 过32 复 音 的， 在《 仙 剑 奇 侠 传》 中 的 大 部 分MIDI 乐 曲 都 没 有 超 过20 复 音。 这 大 概 是 因 为《 仙 剑》 的 音 乐 制 作 者 顾 忌 到SB16 的 复 音 数 为20 而 造 成 的。 当 然， 通 过 网 络 散 布 作 品 的MIDI 爱 好 者 们 也 会 考 虑 到 下 载 者 的 声 卡 性 能 指 标， 不 会 轻 易 突 破“32” 这 一 大 关 的。

声 卡 的 分 类

---- 无 论 是 在 应 用 软 件 还 是 在 娱 乐 程 序 当 中， 层 次 清 晰 的 语 音、 典 雅 优 质 的 音 乐、 效 果 逼 真 的 模 拟 声， 是 一 套 成 功 的 软 件 不 可 缺 少 的 组 成 部 分。 而 所 有 这 些 音 响 效 果， 都 是 由 名 为 声 卡 ( 有 人 泛 称 声 霸 卡， 其 实 不 准 确， 因 为 声 霸 卡 只 是 声 卡 中 的 一 种) 所 产 生 的。

---- 人 们 习 惯 将 声 卡 以 卡 中 的 模/ 数 或 数/ 模 转 换 器(A/D、D/A) 的 位 数 来 进 行 区 分， 比 如8 位 卡、 准16 位 和 真16 位 卡 等 等。 所 谓 位 数 只 能 说 明 声 卡 产 生 音 响 的 音 质， 也 就 是 我 们 常 说 的 声 音 记 录 和 重 放 的 不 失 真 能 力。 由 于PCM( 脉 冲 编 码 调 制) 工 作 原 理， 使 用8 位A/D、 D/A 转 换 器 与 使 用16 位 的 相 比， 在 技 术 指 标 上 是 相 差 很 多 的， 只 有16 位 卡 可 以 达 到CD 音 质。 但 是 从 功 能 上 来 讲， 可 以 将 其 分 为 真 立 体 声 卡、 准 立 体 声 卡 和 单 声 道 卡， 并 且 用 功 能 划 分 声 卡 似 乎 更 好 一 些。

---- 单 声 道 声 卡 单 声 道 卡 就 是 记 录 和 重 放 的 所 有 声 源 都 只 能 是 单 声 道 的。 国 产 声 望B 型 卡 和 新 加 坡 产Sound Blaster 卡 等 就 是 其 中 性 能 和 质 量 比 较 好 的 几 种。

---- 准 立 体 声 声 卡 准 立 体 声 卡 简 单 地 说 就 是 录 音 是 单 声 道， 放 音 有 时 是 立 体 声， 有 时 是 单 声 道。 比 如 声 望C 型 卡 录 音 时 只 能 是 单 声 道， 但 运 行 部 分 游 戏 程 序 和 播 放CD 唱 碟 时 是 立 体 声。 这 类 声 卡 功 能 可 以 满 足 一 般 电 脑 使 用 者 的 要 求， 市 场 上 比 较 多 见， 价 格 也 不 贵。

---- 立 体 声 声 卡 具 有 数 字 立 体 声 录/ 放、 重 放 游 戏 和 应 用 程 序 中 立 体 声 音 响 功 能 的 声 卡。 立 体 声 卡 在 运 行 教 学、 游 戏 程 序 时， 重 现 程 序 中 的 音 乐 和 声 效 的 立 体 感 好， 给 人 以 较 强 的 临 场 感。8 位 的Audio Performer 卡、16 位Sound Wave D 型 卡 和Sound Blaster 16 Value IDE 卡 是 目 前 电 脑 市 场 上 常 见 的 真 立 体 声 卡。

声 卡 的 环 境 变 量

---- 以Sound Blaster 16 声 卡 为 例， 介 绍 什 么 是 声 卡 的 环 境 变 量。

---- SOUND 环 境 变 量 指 定 了 声 卡 的 驱 动 程 序 和 应 用 程 序 的 目 录 位 置， 设 置 这 个 变 量 的 语 法 如 下：

---- SOUND=path

---- path（ 路 径） 为 声 卡 软 件 的 驱 动 器 和 目 录（ 例 如C:\SB16）， 在 等 号 前 后 不 允 许 有 空 格。

---- BLASTER 环 境 变 量 指 定 了 音 频 接 口 的I/O 地 址、IRQ 和DMA 通 道。 其 语 法 是：

---- BLASTER=A220 I5 D1 H5 P330 E620 T6

---- 上 面 的 值 可 能 与 您 系 统 中 的 不 同。 在 等 号 前 后 不 允 许 有 空 格， 但 是 在 两 个 参 数 之 间 必 须 至 少 有 一 个 空 格。 命 令 中 的 参 数 叙 述 如 下：

---- Axxx 指 定 音 频 接 口 的I/O 地 址。xxx 默 认 为220。

---- Ix 指 定 音 频 接 口 使 用 的IRQ。x 默 认 为5。

---- Dx 指 定 音 频 接 口 使 用 的DMA 通 道。x 默 认 为1。

---- Pxxx 指 定MPU-401 UART 接 口 的I/O 地 址。xxx 默 认 为330。

---- Exxx 指 定 高 级WavEffects 合 成 器 芯 片 的I/O 地 址。xxx 可 以 是620。

---- Tx 指 定 卡 的 类 型。x 必 须 是6。

---- MIDI 环 境 变 量 指 定 所 使 用 的MIDI 文 件 的 格 式 以 及MIDI 数 据 传 送 到 的 地 方。MIDI 数 据 可 以 传 送 到 内 置 立 体 声 音 乐 合 成 器 或MIDI 端 口。

---- 一 般 来 说， 共 有 三 种MIDI 文 件 格 式： 通 用MIDI、 扩 展MIDI 和 基 础MIDI。 设 置 这 个 变 量 的 语 法 如 下：

---- MIDI=SYNTH:x MAP:x MODE:x
---- 命 令 中 的 参 数 叙 述 如 下：
---- SYNTH:x x 可 以 是1 或2。
---- 1 （ 默 认 值） 指 定 立 体 声 音 乐 合 成 器。
---- 2 指 定MIDI 端 口。
---- MAP:x x 可 以 是G、E 或B。
---- G 指 定 通 用MIDI 文 件 格 式。
---- E （ 默 认 值） 指 定 扩 展MIDI 文 件 格 式。
---- B 指 定 基 础MIDI 文 件 格 式。
---- MODE:x x 可 以 是0、1 或2。
---- 0 （ 工 厂 默 认 值） 指 定 通 用MIDI 模 式。
---- 1 指 定 通 用 标 准 模 式。
---- 2 指 定MT-32 模 式。

选 购 有 源 音 箱 的 要 点

---- 有 了 声 卡， 还 应 当 有 一 对 与 之 性 能 匹 配 的 音 箱， 才 能 充 分 体 现 多 媒 体 电 脑 所 带 来 的 乐 趣。 下 面 介 绍 选 购 有 源 音 箱 应 考 虑 的 因 素 和 简 单 的 检 查 方 法。

---- 机 箱 前 板 上 一 定 要 有 音 量 调 节 旋 钮， 最 好 还 有 高 低 音 调 节 旋 钮 和 左 右 声 道 平 衡 调 节 旋 钮。 使 用 软 件 调 节 音 量 通 常 是 比 较 麻 烦 的。

---- 功 率 是 首 先 考 虑 的 因 素， 一 般 来 说 输 出 功 率 越 大 的 音 箱 相 应 不 失 真 功 率 也 大。 平 时 听 电 脑 音 乐 时 所 需 有 效 功 率 大 约 为 几 瓦， 峰 值 功 率 为 几 十 瓦。

---- 由 有 源 音 箱 自 身 带 来 的 静 态 噪 声 可 用 如 下 方 法 检 查：

---- 断 开 输 入 信 号 线， 插 上 电 源， 开 大 音 量 调 节 旋 钮 和 高 低 音 调 节 旋 钮 即 可 听 出 有 无 噪 声。

---- 把 自 己 熟 悉 的 乐 曲 输 入 音 箱， 开 大 音 量， 仔 细 听 听 可 考 查 音 箱 的 失 真 度。 利 用 不 同 乐 曲 和 音 调 旋 钮 可 检 查 频 率 响 应 范 围。

无 源 音 箱 的 性 能、 构 成 与 使 用

---- 声 卡 的SPK 插 孔 通 常 可 输 出 每 声 道2W ～4W 的 输 出 功 率， 可 直 接 推 动 立 体 声 耳 机 或 无 源 音 箱。

---- 接 通 无 源 音 箱 和 声 卡 的SPK 插 孔 即 可 欣 赏 到 电 脑 中 的 乐 曲。 喇 叭 的 阻 抗 有4 Ω、8 Ω 和16 Ω 之 分， 当 使 用 喇 叭 阻 抗 与 声 卡 的 输 出 阻 抗 匹 配 时 从 声 卡 获 取 的 功 率 越 大， 音 量 也 越 大。 但 若 使 用4 Ω 的 喇 叭 且 把 音 量 开 得 很 大 则 有 可 能 损 坏 声 卡， 功 率 小 于1W 的 喇 叭 也 容 易 损 坏。

SRS 3D 立 体 声 仿 真 技 术

---- 目 前， 市 场 上 出 现 了 带SRS 3D 功 能 的 声 卡， 广 告 声 称 使 用 这 种 声 卡 即 使 是 普 通 双 声 道 音 箱 也 能 使 您 感 受 到 身 临 其 境 的3D 效 果。 那 么，SRS 技 术 究 竟 是 怎 样 实 现 的 呢 ？

---- 传 统 的 立 体 声 技 术 采 用 左、 右 两 个 音 箱 放 音， 由 于 声 音 直 接 从 前 方 进 入 耳 朵， 因 此 这 种 立 体 声 技 术 只 能 表 现 一 个 平 面 声 场。 为 了 改 善 这 种 立 体 声 技 术 的 先 天 缺 陷， 美 国 杜 比 实 验 室 开 发 出 了 杜 比 定 向 逻 辑 技 术 (Dolby Pro-logic)， 对 左、 右、 中、 后 环 绕 四 声 道 声 源， 预 先 编 码 成 两 声 道 信 号， 然 后 在 播 放 时 通 过 解 码 器 与 功 放， 借 助 中 置 音 箱 和 后 环 绕 音 箱 加 强 立 体 声 效 果， 使 人 可 以 听 到 一 个 比 两 声 道 真 实 得 多 的 现 场 效 果。 杜 比 环 绕 立 体 声 已 广 泛 地 应 用 在 音 视 频 技 术 领 域。

---- SRS(Sound Retrieval System) 声 音 恢 复 系 统 与 杜 比 技 术 相 比，SRS 技 术 的 最 大 特 点 是： 只 需 两 只 音 箱 就 能 从 任 何 音 源( 无 需 杜 比 编 码) 恢 复 出 近 似 于 五 声 道 的 环 绕 效 果， 而 且 与 欣 赏 者 的 听 音 位 置 无 关， 无 论 你 在 房 间 中 的 任 何 位 置， 都 可 以 听 到 临 场 感 十 足 的 环 绕 声。 可 以 说 这 是SRS 技 术 一 经 问 世 就 立 即 在 消 费 者 中 引 起 轰 动 的 主 要 原 因。

---- SRS 技 术 是 在 经 过 对 人 类 听 觉 系 统 机 理 大 量 研 究 的 成 果 上 诞 生 的。 美 国 加 州 大 学Irvine 物 理 实 验 室 从1980 年 起 开 始 研 究 人 类 听 觉 机 理， 研 究 结 果 表 明， 人 类 的 听 觉 系 统 对 来 自 不 同 的 方 向 的 声 音 信 号 在 强 度 和 频 率 上 都 进 行 了 不 同 的 处 理 后 ( 类 似 人 眼 观 察 景 物 时 近 大 远 小 的 透 视 原 理)， 才 将 信 号 送 到 大 脑， 大 脑 以 此 判 断 声 音 的 三 维 位 置， 感 觉 到 一 个 三 维 声 场 的 存 在。

---- SRS 技 术 利 用 仿 声 学 原 理， 首 先 将 普 通 立 体 声 信 号 的 反 射 和 回 声 等 环 绕 声 音 信 号 提 取 出 来， 然 后 再 根 据 人 耳 对 不 同 空 间 方 向 声 音 信 号 的 响 应 函 数， 对 提 取 出 的 环 绕 声 音 信 息 作 同 样 的 处 理， 虽 然 这 些 信 号 仍 来 自 前 方， 但 是 经 过SRS 系 统 处 理 后 的 信 号 会 使 人 脑 产 生 错 觉， 误 以 为 这 些 信 号 来 自 四 面 八 方， 使 人 感 到 处 于 三 维 声 场 的 包 围 之 中， 具 有 身 临 其 境 的 强 烈 感 觉。

---- SRS 与 目 前 流 行 的 家 庭 影 院 立 体 声 系 统 兼 容， 无 需 添 置AV 功 放、 中 置 和 环 绕 音 箱 等， 就 可 享 受 到 家 庭 影 院 带 来 的 强 烈 感 受。SRS 既 节 省 了AV 功 放、 音 箱 的 开 支， 又 减 少 了 所 占 据 的 空 间。

---- SRS 技 术 不 需 要 对 节 目 作 任 何 预 先 处 理， 亦 不 用 附 加 其 他 辅 助 音 箱， 只 要 在 声 源 与 功 放 之 间 加 一 台SRS 环 绕 解 码 器， 就 能 播 放 出 令 人 震 撼 的 环 绕 立 体 声 效 果。 更 为 可 贵 的 是，SRS 环 绕 解 码 器 的 市 场 价 格 不 到600 元， 这 种 低 廉 的 价 格， 无 疑 将 强 烈 地 吸 引 着 广 大 消 费 者。

---- 在PC 机 方 面，SRS Labs 公 司 也 推 出 了 用 于 声 卡 的SR5250 芯 片， 美 国Packard Bell 公 司 和 新 加 坡Aztech 公 司 也 已 将SRS 技 术 应 用 于 多 媒 体 计 算 机 和Internet， 与 杜 比 环 绕 声 类 似，SRS 产 品 需 经SRS 实 验 室 的 认 证 和 许 可 后， 才 能 使 用SRS 产 品 的 标 记“SRS()” 进 行 生 产 和 销 售。

---- （ 作 者 地 址： 河 北 省 任 丘 市 华 北 石 油 设 计 院，062552； 收 稿 日 期：1998.05）

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