职业能力
掌握目前市场上声卡、音箱的主流产品,能准确讲述其性能参数,并根据客户要求进行选购。
核心概念
通过声卡、音箱的主流产品及其性能参数学习,掌握声卡、音箱的选购。
学习目标
认识声卡,了解声卡的分类。
了解声卡和音响的性能指标。
掌握声卡和音响的选购技巧。
基础知识
2.5.1 声卡
2.5.1.1 认识声卡
1.声卡的概述
声卡(sound card)也叫音频卡(港台称之为声效卡)。声卡是多媒体技术中最基本的组成部分,是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件,如图2-5-1所示。
声卡的基本功能是把来自话筒、磁盘、光盘的原始声音信号加以转换,输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备,或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。
图2-5-1 声卡
2.声卡的工作原理
声卡从话筒中获取声音模拟信号,通过模数转换器(ADC),将声波振幅信号采样转换成一串数字信号,存储到计算机中。重放时,这些数字信号送到数模转换器(DAC),以同样的采样速度还原为模拟波形,放大后送到扬声器发声,这一技术称为脉冲编码调制技术(PCM)。
3.声卡的分类
声卡发展至今,主要分为板卡式、集成式和外置式三种接口类型,以适用不同用户的需求,三种类型的产品各有优缺点。
(1)板卡式
板卡式产品是现今市场上的中坚力量,产品涵盖低、中、高各档次,售价从几十元至上千元不等。早期的板卡式产品多为ISA接口,由于此接口总线带宽较低、功能单一、占用系统资源过多,它们拥有更好的性能及兼容性,支持即插即用,安装使用都很方便。如图2-5-2所示为板卡式声。
图2-5-2 板卡式声卡
(2)集成式
声卡只会影响到电脑的音质,对PC用户较敏感的系统性能并没有什么关系。因此,大多用户对声卡的要求都满足于能用就行,更愿将资金投入到能增强系统性能的部分。虽然板卡式产品的兼容性、易用性及性能都能满足市场需求,但为了追求更为廉价与简便,集成式声卡出现了(图2-5-3)。
此类产品集成在主板上,具有不占用PCI接口、成本更为低廉、兼容性更好等优势,能够满足普通用户的绝大多数音频需求,自然就受到市场青睐。而且集成声卡的技术也在不断进步,PCI声卡具有的多声道、低CPU占有率等优势,也相继出现在集成声卡上,它也由此占据了主导地位,占据了声卡市场的大半壁江山。
集成声卡大致可分为软声卡和硬声卡,软声卡仅集成了一块信号采集编码的Audio CODEC芯片,声音部分的数据处理运算由CPU来完成,因此对CPU的占有率相对较高。硬声卡的设计与PCI式声卡相同,只是将两块芯片集成在主板上。
图2-5-3 集成式声卡
(3)外置式
外置式声卡是创新公司独家推出的一个新兴事物,它通过USB接口与PC连接,具有使用方便、便于移动等优势(图2-5-4)。但这类产品主要应用于特殊环境,如连接笔记本实现更好的音质等。,以及MAYA EX、MAYA 5.1 USB等。
图2-5-4 外置式声卡
2.5.1.2 声卡的性能参数
登录太平洋网站(www.pconlien.com.cn),选择一款声卡,分析其性能参数。
现在以“创新Sound BlasterX AE-5”这款独立声卡的参数进行分析。
声道数目:5.1声道
采样率:384kHz
采样率指的是对原始声音波形进行样本采集的频繁程度。采样率越高,记录下的声音信号与原始信号之间的差异就越小。采样率的单位是kHz,专业声卡通常会提供以下集中采样率:32/24/44.1/48/88.2/96kHz。
采样精度:32Bit
采样精度值对声音进行“模拟-数字”变换时,对音量进行度量的精确程度。就好像刻度越精密的尺子测量出的长度越准确那样,采样精度越高,声音听起来就越细腻,“数码化”的味道就越不明显。专业声卡支持的采样精度通常包括:16bit/18bit/20bit/24bit/32Bit。
对于声音的成品而言,最常用的音质标准是16bit/44.1kHz,即CD品质。无论在录音时采用了多高的采样率和采样精度,最终生成立体声音频文件时都必须将声音格式化为CD标准,以便使其能够在绝大多数的音响设备上顺利播放。
使用高于CD音质的标准进行录音的好处是,如果不能保证声源信号与原始波形高度一致,那么经过了多次处理后,这个差别就会明显增大。此外,使用高的采样率与采样精度录制音频,量化噪声将会降至最低水平。
失真度:
失真度是表征处理后信号与原始波形之间的差异情况,为百分比值。其值越小说明声卡越能重视地记录或再现音乐作品的原貌。
信噪比:122dB
信噪比指有效信号与背底噪声的比值,由百分比表示。其值越高,则说明因设备本身原因而造成的噪声越小。
2.5.2 音箱
2.5.2.1 认识音箱
1.音箱的概述
音箱(图2-5-5)是整个音响系统的终端,其作用是把音频电能转换成相应的声能,并把它辐射到空间去。它是音响系统极其重要的组成部分,因为它担负着把电信号转变成声信号供人的耳朵直接聆听这一关键任务,它要直接与人的听觉打交道,而人的听觉是十分灵敏的,并且对复杂声音的音色具有很强的辨别能力。由于人耳对声音的主观感受正是评价一个音响系统音质好坏的最重要的标准,因此,可以认为,音箱的性能高低对一个音响系统的放音质量是起着关键作用的。
电脑音箱分为连体式便携电脑音箱和分体式电脑音箱,前者为单箱体,后者由多个箱体组成。电脑音箱,顾名思义是连接电脑用的,当然很多也可以用来连接手机等其他播放设备使用。很多蓝牙音箱、插卡音箱等加了外接输入后就可以作为连体式便携电脑音箱,这种音箱在市场上很受欢迎。
图2-5-5 音箱
2.音箱的分类
(1)按扬声器单元数量的多少分
电脑音箱根据箱体个数的不同,可以分为2.0音箱,2.1音箱,5.1音箱,甚至是7.1音箱。
(2)按箱体材质分
(3)按使用场合来分
分为专业音箱与家用音箱两大类。
2.5.2.2 音箱的性能指标
登录太平洋网站(www.pconlien.com.cn),选择一款音箱查看它的性能指标。(www.xing528.com)
音箱性能的优劣是由其各项参数共同决定,所以在选购音箱之前,首先应了解各项性能参数的含义。
现以“ENKOR恩科H3811B”音箱为例分析。
1.功率:40RMS(5W×5+15W)
决定音箱所能发出的最大声音强度。主要有两种标注方式:额定功率和峰值功率。
(1)额定功率:指在额定频率范围内给扬声器一个规定了波形的持续模拟信号,扬声器能够长时间正常工作的最大功率值。
(2)峰值功率:指在扬声器不发生损坏的条件下瞬间能达到的最大功率值。
2.信噪比:75dB
信噪比指音箱回放的正常声音信号与无信号时的噪声信号的比值,用分贝(dB)表示。信噪比数值越高,噪音越小,一般音箱的信噪比不能低于80 dB。低音炮的信噪比不能低于70 dB。
3.频响范围:40Hz-20kHz
频响范围是频响频率范围和频率响应的全称,这两个概念有时并不区分,就叫作频响。
(1)频率范围。指音响系统能够回放的最低有效频率与最高有效频率之间的范围单位是赫兹(Hz)。
(2)频率响应:指音箱产生的声压和相位与频率的相关联系变化,单位是分贝(dB),它是考察音箱性能优劣的一个重要指标,决定音箱的性能和价位,其分贝值越小说明音箱的频响曲线越平坦、失真越小、性能越高。
4.阻抗:8Ω
阻抗是指输入信号的电压与电流的比值。音箱的输入阻抗一般分为高阻抗和低阻抗两类,高于16Ω的是高阻抗,低于8Ω的是低阻抗,阻抗太高和太低都不好,一般选购标准阻抗为八欧姆的音箱。
任务小结
声卡及音箱是决定电脑声音效果最重要的设备。声卡类型分为板卡式、集成式、外置式,目前大多为主板集成声卡,已经足够满足一般的声音效果要求。声卡的主要参数有声道、采样率、采样精度、失真度、信噪比。音箱有三种分类方法,分别为按扬声器单元数量,按箱体材质,按使用场合来分。音箱的性能指标主要有功率、信噪比、频响范围、阻抗。
任务设计
1.任务条件:需在微机维护实训室进行,能登录互联网进行信息查阅。
2.任务组织:每组四人,一人担任组长,组织任务实施。
3.安全及注意事项:注意满足客户要求,性价比合理。
4.任务实施:各小组成员轮流扮演客户,提出选购要求,其他小组成员,根据选购要求登录太平洋网(http://www.pconline.com.cn),查看相关性能指标,进行选购。
5.任务指导
(1)声卡的选购指南
①按需选购:现在声卡市场的产品很多,不同品牌的声卡在性能和价格上的差异也十分巨大,所以一定要在购买之前想一想自己打算用声卡来做什么,要求有多高。一般说来,如果只是普通的应用,如听听音乐、看看影碟、玩一些简单的游戏等,所有的声卡都足以胜任,那么板载的集成式声卡就可以了,不必另外购买;如果是用来玩大型的3D游戏,就一定要选购带3D音效功能的声卡,因为3D音效已经成为游戏发展的潮流,现在所有的新游戏都开始支持它了。还有看是否支持多声道功能,现在很多声卡都支持7.1声道了。不过这类声卡也有高中低档之分,大家可以综合起来考虑。如果对声卡的要求较高,如音乐发烧友或个人音乐工作室等,这些用户对声卡都有特殊要求,如信噪比高不高、失真度大不大等,甚至连输入输出接口是否镀金都斤斤计较,这时当然只有高端产品才能满足其要求了。
②要考虑到价格因素:一般而言,普通声卡的价格大约在100~200元之间。中高档声卡的价格差别就很大,从几百元到上千元不等,除了主芯片的差以外,还和品牌有关,这就要根据预算和各品牌的优特点来综合考虑了。
③了解声卡所使用的音效芯片:和显卡的显示芯片一样,在决定一块声卡性能的诸多因素中,音频处理芯片所起的作用是决定性的;不过与显卡不同的是,不仅是不同的声卡所采用的芯片往往不同,就是同一个品牌的声卡的音频处理芯片也不一定完全相同,这一点显得很复杂。所以,当你大致确定了要选购声卡的范围后,一定要了解一下有关产品所采用的音频处理芯片,它是决定一块声卡性能和功能的关键。
④注意兼容性问题:声卡与其它配件发生冲突的现象较为常见,不光是非主流声卡,就连名牌大厂的声卡都有这种情况发生,所以一定要在选购之前先了解自己机器的配置,以尽可能避免不兼容情况的发生。
(2)音箱的选购指南
①注重实际效果:不要随便相信宣传上的介绍,而应在购买前亲自验证音箱的实际效果。对于音箱的失真度、信噪比、频响范围等,应该通过现场试音来验证,通过播放不同类型的音乐、视频、游戏等声源,调节不同的音量大小以及使用不同品牌和档次的音箱来进行对比感受。
②正确认识木质音箱:木质音箱由于可以在厚度、板材以及密度方面有更多选择,有效降低了箱体本身谐振对回放声音的干扰,从而使声音更纯净。由于各生产厂家在对成本的考虑以及技术与加工水平方面的不同,同样是木质音箱也会有很大差别。在选购木质音箱时,应尽量选择体积较大、重量较重的。另外,可以查看音箱表面是否光滑平整,箱体表面接缝是否严密。用力敲击箱体,若发出的声音铿锵有力,说明材质质量较好,若发出的声音较空洞,则说明材质密度不大,厚度不够,内部吸音效果不好。虽然木质音箱音质较好,便现在的塑料音箱不仅在价格上有较大优势,而且外观时尚漂亮,如果厂家技术过硬,那么在音质方面也不会低于木质音箱。
③考虑空间大小:空间的大小对音箱回放声音的音质也有较大影响,应根据使用环境空间的大小选购功率适宜的音箱,对于普通20平方米左右的房间,音箱具有60W功率就已经足够。另外,在音箱的体积方面还应该考虑计算机桌面空间的大小以及携带是否方便,对于笔记本电脑,就可以选购时尚小巧的便携式音箱。
能力考核
一、选择题
1.我们平常说的5.1音箱,箱体的个数为( )个。
A.4 B.5 C.6 D.7
2、木质的音箱一定比塑料的音箱性能要好。( )
A.对 B.错
3.购买音箱时,功率越大越好( )。
A.正确 B.错误
4.一般音箱的信噪比不能低于( )。
A.100dB B.80 dB C.60 dB D.40 dB
5.阻抗是指输入信号的电压与电流的比值,一般选购标准阻抗为( )欧姆的音箱较为合适。
A.100 B.80 C.8 D.6
6.小明的笔记本电脑自带声卡设备损坏了,想购买一个新的声卡,最方便的是选用哪种声卡?( )
A.板卡式 B.集成式 C.外置式 D.内置式
7.所有的声卡都能输出5.1声道( )。
A.正确 B.错误
8.电脑没有声音输出,一定是声卡坏了。( )
A.正确 B.错误
二、多选题。
1.按接口类型分,声卡主要有哪几种类型?( )
A.板卡式 B.集成式 C.外置式 D.内置式
2.以下哪项参数是用来衡量声卡性能的?( )
A.采样率 B.采样精度 C.失真度 D.信噪比
三、操作题。
登录太平洋电脑网(http://www.pconline.com.cn/),完成以下采购任务,并把它们的价格、主要参数复制到WORD文档中,以你的“学号+姓名+声卡音箱选购.DOC”命名后上交。
1.为一个游戏发烧友选购一款5.1声道的独立声卡,预算在1000元左右。
2.为一个游戏发烧友选购一款5.1声道的音箱,预算在1000元左右。
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