一. 音频卡的应用 (一)音频卡的功能 音频卡即声卡,其功能是使计算机能够处理音频信号。音频卡的关键技术包括数字音频、音乐合成和MIDI。以CREATIVE的16位声卡SB16为例,主要功能为: 1.数字音频的播放:音频卡的主要技术指标之一是数字化量化位和立体声声道的多少。早期的音频卡是8位,SB16支持16位立体声声道。可以播放CD-DA唱盘及回放WAVE文件。 2.录制生成WAVE文件:音频卡配有话筒输入、线性输入接口。数字音频的音源可以是话筒、收录音机和CD唱盘等,可选择数字音频参数,如不同的采样率、量化位和压缩编码算法等。在音频处理软件的控制下,通过音频卡对音源信号进行采样、量化、编码成WAVE格式的数字音频文件,通过软件还可进一步编辑WAVE文件。 3.MIDI和音乐合成:通过MIDI接口可获得MIDI消息。SB16采用FM频率合成的方法实现MIDI乐声的合成以及文-语转换(Text-to-Speech)合成。 4.多路音源的混合和处理:借助混音器可以混合和处理不同音源发出的声音信号,混合数字音频和来自MIDI设备、CD音频、线性输入、话筒及PC扬声器等的各种声音。录音时可选择输入来源或各种音源的混合,控制音源的音量、音调。 (二)音频卡的安装和使用 1.硬件安装与使用:音频卡通过卡上的许多插口和接口与其他设备相连。 其中位于卡内的主要插口和接口有: (1)CD-ROM数据接口:可与CD-ROM驱动器的数据接口相连。 (2)CD音频数据接口:与CD-ROM音频线相连,音频卡接上扬声器后就可播放 CD-ROM光盘上的声音数据。 位于音频卡后面板上的插口和接口有: (1)缆线输入(Line In):可与盒式录音机、唱机等相连进行录音。 (2)话筒输入(Mic In):可与话筒相连,进行语音录入。 (3)缆线输出(Line out ):可跳过音频卡的内置放大器,而连接一个有源扬声 器或外接放大器进行音频的输出。 (4)扬声器输出(Speaker Out):从音频卡内置功率放大器连接扬声器进行输出,该插口的输出功率一般为2-4瓦。 (5)游戏棒 / MIDI接口(Joystick / MIDI):可将游戏棒或MIDI设备如MIDI键盘连接到音频卡上。 2.软件安装 安装音频卡需要安装驱动程序,通常Win9x以上系统 能够自动识别音频卡,并且预装一部分驱动程序。 3.音频软件的使用 不同的声卡有不同的应用软件,但基本功能类似。主要包括:CD播放器;MIDI播放器;录音器,混音器; WAVE文件编辑器。 二.数据率及文件格式 数据率为每秒位(bit)数,它与信息在计算机中的实时传输有直接关系,而其总数据量又与计算机的存储空间有直接关系。因此,数据率是计算机处理时要掌握的基本技术参数。
4 p. R: M- T2 D9 a2 Q 未经压缩的数字音频数据率可按下式计算: S* v, r4 ~' \( H
数据率=采样频率(Hz)×量化位数(bit)×声道数(bit/s)+ y7 U. v% j( U: b/ o
由此可以计算出无压缩时不同的采样指标与容量和效果的关系(表05-09-1)。 表05-09-1 无压缩时不同的采样指标与容量和效果 采样率(KHz) | 量化位(bit) | 声道数 | 容量(MB/min) | 等效音质 | 11.025 | 8 | 单 | 0.66 | 语音 | 22.05 | 16 | 双 | 5.292 | FM广播 | 44.1 | 16 | 双 | 10.584 | CD唱盘 |
注意计算机中单位K、M、G、T和P等的换算关系(表05-09-2)。 表05-09-2 换算关系 缩写 | 英文 | 数值 | K | Kilo | 210 = 1,024 ≈ 103 | M | Mega | 220 = 1,048,576 ≈ 106 | G | Giga | 230 = 1,073,741,824 ≈ 109 | T | Tera | 240 = 1,099,511,627,776 ≈ 1012 | P | Peta | 250 = 1,125,899,906,842,624 ≈ 1015 | E | Exa | 260 = 1,152,921,504,606,846,976 ≈ 1018 | Z | Zetta | 270 ≈ 1021 | Y | Yotta | 280 ≈ 1024 |
为了减少数据率同时保持较好的音频质量,采集数字音频数据时,采集指标的选择应注意如下几方面的问题: 1.音频信号源的质量:过高的指标用于低质音频信号源并不能提高数字音频的质量,而是浪费。 2.数字音频的实际应用要求:应用时对数字音频数据的传输、存储要求,也即数据量的要求。 3.采集时信噪比的要求:数字音频的播放效果并一定与指标成正比,采集时信噪比的优劣对采集的效果有很大关系。 5 \6 j8 u9 D1 O5 g0 a5 P
H# I) M9 K l; J: g6 V y
/ G7 M, }$ p9 x, ~ |