什么是声卡以及它是如何工作的?

我们大多数人都认为声音是理所当然的。毕竟,当我们购买电脑或笔记本电脑时,它有一个内置扬声器或易于使用的音频插头。

但在过去,情况并非如此。计算机只能发出一种声音——哔哔声。虽然你可以改变它的音高和长度,但这并不是特别现实。

因此,为了重现我们听到的声音,制造商制造了声卡。因此,以下是声卡的工作原理以及您的 PC 是否需要声卡。

基础知识

声音本质上是一种模拟信号——它是通过振动产生的。物体周围的空气分子会随之振动。当这些空气分子四处移动时,它们会撞击其他空气分子,从而传播声音。

当这些振动的空气分子接触我们的耳膜时,我们会听到声音。我们的耳膜将振动传递到内耳。我们在那里的神经将振动转化为电脉冲,让我们听到音乐。

另一方面,计算机以数字方式说话。它们以 1 和 0 传输电信号。这些基本上只是开和关信号。它们不会转换为声音,因此需要将它们从数字信号转换为模拟信号。

这就是声卡的用武之地。计算机将数据发送到卡,然后处理并转换为模拟输出。

声卡的工作原理

大多数声卡有四个主要组件:

  • 数模转换器 (DAC)
  • 模数转换器 (ADC)
  • 一个 PCIe 接口
  • 输入和输出连接

有些卡使用编码器/解码器芯片,称为编解码器,它执行 DAC 和 ADC 功能。

当您的计算机播放音频时,它会通过 PCIe 接口向声卡发送信号。该信号在从输出连接泵出之前通过 DAC。

在您的计算机上录制音频遵循相同的过程,但相反。您的声卡通过输入连接接收信号。然后通过 ADC 将其转换为 1 和 0。之后,卡将信号通过 PCIe 发送到您的 CPU 进行处理。

此外,其他声卡具有数字信号处理器 (DSP) 和放大器。 DSP 是专门设计用于处理音频的微处理器。它提供 DAC/ADC/CODEC 转换信号所需的处理能力。如果您的声卡没有 DSP,它会使用您的 CPU 进行此转换。

另一方面,放大器或放大器用于加强输出信号。如果转换后的信号较弱,放大器会使用电力来增加其幅度。这会增加音频的输出音量。

你需要声卡吗?

老实说,大多数用户不需要独立的声卡。在 80 年代和 90 年代,计算机需要单独的声卡。这是因为当时的处理器不足以处理音频。

但是随着技术的进步,处理器获得了足够的能力,不再需要声卡。这就是为什么大多数预制计算机和笔记本电脑没有单独的声卡的原因。

大多数计算机上的内置声卡足以为您提供高质量的音频。但如果您从事专业的音效工作或拥有 7.1 环绕声家庭影院,您可能需要一台。

一些游戏玩家还使用声卡来提高性能。这是因为其中一些卡使用了环绕声虚拟化。该技术将 3D 声音转换为耳机的立体声输出。然后玩家可以使用听觉线索找到敌人的位置。

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在声卡中寻找什么

如果您想要最佳的音频体验,声卡是不二之选。但是有这么多选择,你应该寻找什么?

1. 3D 空间成像

此功能允许将 3D 效果转换为立体声输出。虽然游戏玩家从中受益最多,但它也增加了音频和视频的沉浸感。

如果您的声卡具有 3D Spatial Imaging,它可以处理电影中的音频,让您感觉身临其境。它还可以为您的音乐添加效果,让您感觉就像在音乐厅中聆听一样。

2. 环绕声技术

如果您有 5.1 家庭影院系统,那么您需要支持此功能的声卡。这些音响系统使用五个(或更多)扬声器和一个低音炮来为您提供身临其境的声音。

如果您的声卡不支持环绕声技术,您将无法充分利用家庭影院。但是如果您的声卡支持环绕声,它也很可能支持 3D 空间成像。

3. S/PDIF 支持

大多数家庭影院都有 S/PDIF 连接。 S/PDIF 代表 Sony/Phillips 数字互连格式。它主要由 Sony 和 Phillips 设计,用于传输未压缩的高保真音频。

如果您想利用这一点,您的声卡必须有一个 S/PDIF 端口来连接您的家庭影院。

4. MIDI 端口

如果您是一名音乐家并希望在您的 PC 上录制您的乐器,您需要有一个 MIDI 端口。 MIDI 不只是录制音频;他们还可以录制特定的音乐指令。

例如,当通过 MIDI 端口录制音乐时,MIDI 软件将包括符号、音高、音量、颤音、声像、速度等。这使音乐家可以更轻松地即时更改音乐的各个方面。

声卡与 DAC

如前所述,DAC 对于任何声卡的工作都是必不可少的。但是,如果您查看今天的市场,您还可以找到可供购买的外部 DAC

DAC 本质上是没有内置处理器的外部声卡。它们主要设计用于将数字信号直接转换为模拟信号。

因为它没有内置处理器,所以 DAC 通常不需要驱动程序。它们也是多才多艺的。您可以使用 USB 或蓝牙等连接选项将它们连接到您的 PC、智能手机或扬声器。

另一方面,声卡通常是需要 PCIe 插槽的内置卡。这意味着它们只能安装在独立的 CPU 上。你不能在你的笔记本电脑上安装声卡,除非你有一个外部外壳。

声卡与 DAC 相比的一个显着优势是它可以处理音频。这意味着您可以使用声卡为音频添加效果,例如数字均衡器设置。

你是音响发烧友吗?

大多数发烧友都同意声卡对于从您的计算机获得最佳声音至关重要。但除非您有无限的预算,否则您应该在价格和音质之间找到最佳平衡点。由于收益递减规律,最昂贵的声卡不会为您的耳朵提供最佳的性价比。