聲卡電腦硬件知識-

電腦硬件知識——聲卡篇一、聲卡概述聲卡(SoundCard)：聲卡是多媒體技術中最基本的組成部分，是實現(xiàn)聲波／數(shù)字信號相互轉換的一種硬件。 聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號加以轉換，輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備，或通過音樂設備數(shù)字接口 (MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音。工作原理：聲卡的工作原理其實很簡單，我們知道，麥克風和喇叭所用的都是模擬信號，而電腦所能處理的都是數(shù)字信號，兩者不能混用，聲卡的作用就是實現(xiàn)兩者的轉換。從結構上分，聲卡可分為模數(shù)轉換電路和數(shù)模轉換電路兩部分,模數(shù)轉換電路負責將麥克風等聲音輸入設備采到的模擬聲音信號轉換為電腦能處理的數(shù)字信號；而數(shù)模轉換電路負責將電腦使用的數(shù)字聲音信號轉換為喇叭等設備能使用的模擬信號。二、 聲卡類型聲卡發(fā)展至今，主要分為板卡式、集成式和外置式三種接口類型，以適用不同用戶的需求，三種類型的產品各有優(yōu)缺點。板卡式：卡式產品是現(xiàn)今市場上的中堅力量，產品涵蓋低、中、高各檔次，售價從幾十元至上千元不等。早期的板卡式產品多為ISA接口，由于此接口總線帶寬較低、功能單一、占用系統(tǒng)資源過多，目前已被淘汰；PCI則取代了ISA接口成為目前的主流，它們擁有更好的性能及兼容性，支持即插即用，安裝使用都很方便。集成式：聲卡只會影響到電腦的音質，對PC用戶較敏感的系統(tǒng)性能并沒有什么關系。因此，大多用戶對聲卡的要求都滿足于能用就行，更愿將資金投入到能增強系統(tǒng)性能的部分。雖然板卡式產品的兼容性、易用性及性能都能滿足市場需求，但為了追求更為廉價與簡便，集成式聲卡出現(xiàn)了。此類產品集成在主板上，具有不占用PCI接口、成本更為低廉、兼容性更好等優(yōu)勢，能夠滿足普通用戶的絕大多數(shù)音頻需求，自然就受到市場青睞。而且集成聲卡的技術也在不斷進步，PCI聲卡具有的多聲道、低CPU占有率等優(yōu)勢也相繼出現(xiàn)在集成聲卡上，它也由此占據了主導地位，占據了聲卡市場的大半壁江山。外置式聲卡：是創(chuàng)新公司獨家推出的一個新興事物，它通過USB接口與PC連接，具有使用方便、便于移動等優(yōu)勢。但這類產品主要應用于特殊環(huán)境，如連接筆記本實現(xiàn)更好的音質等。 目前市場上的外置聲卡并不多， 常見的有創(chuàng)新的Extigy、DigitalMusic兩款，以及MAYAEX、MAYA5.1USB等。三種類型的聲卡中，集成式產品價格低廉，技術日趨成熟，占據了較大的市場份額。隨著技術進步，這類產品在中低端市場還擁有非常大的前景；PCI聲卡將繼續(xù)成為中高端聲卡領域的中堅力量，畢竟獨立板卡在設計布線等方面具有優(yōu)勢，更適于音質的發(fā)揮；而外置式聲卡的優(yōu)勢與成本對于家用PC來說并不明顯，仍是一個填補空缺的邊緣產品。三、接口類型聲卡主要有ISA和PCI及USB外置接口三種，早期的內置產品多為ISA接口，由于此接口總線帶寬較低、功能單一、占用系統(tǒng)資源過多，目前已被淘汰；PCI則取代了ISA接口成為目前的主流，它們擁有更好的性能及兼容性，支持即插即用，安裝使用都很方便。外置式聲卡是創(chuàng)新公司獨家推出的一個新興事物，它通過USB接口與PC連接，具有使用方便、便于移動等優(yōu)勢。但這類產品主要應用于特殊環(huán)境，如連接筆記本實現(xiàn)更好的音質等。四、聲卡芯片廠家AdvanceLogic：AdvanceLogic是一家老資格的音頻芯片設計制造商，主攻低端市場，遠在ISA世代，就有一款著名的ALS007的音頻控制芯片，到了PCI時代，AdvanceLogic仍舊主攻低端市場，ALS4000便是一款比較著名的芯片，ALS4000功能簡單，音質也一般，但價格確很便宜。隨著競爭的加劇，AdvanceLogic在低端市場的份額也遭到AC'97軟卡的侵蝕，AdvanceLogic并沒有放棄聲卡市場，轉而主攻Codec市場，著名的ALC系列Codec就是他們的杰作，AdvanceLogic扮演了一個很出色的角色，極大的推動了AC'97軟卡的音質提升。傲銳Aureal：在ISA時代，Aureal這個名字并不為人所知，但到了PCI時代，Aureal的名字迅速隨著帝盟S90這款聲卡傳播開來，S90這款聲卡獲得游戲玩家的廣泛贊揚，Aureal也名聲大振。S90就是采用的傲銳公司的VortexAU8820的音頻控制芯片。支持A3D1.0，就是這款S90讓很多人接受了3D音效這個概念，雖然最后的果子是創(chuàng)新摘走了，但栽樹的是A3D，A3D帶來了逼真的3D音效仿真。隨后傲銳發(fā)布Vortex-2AU8830音頻控制芯片，支持A3D2.0，帝盟發(fā)布基于這款芯片的MX300聲卡，用于和創(chuàng)新Live!系列爭奪市場，后來傲銳和帝盟結束了合作關系，不久傲銳被對手創(chuàng)新收購， A3D和傲銳成為歷史。Ensoniq：1997年，Ensoniq可謂出盡風頭，Ensoniq是最早開發(fā)出PCI音頻控制芯片的廠商之一， ES1370芯片被眾多廠家采用，創(chuàng)新也是 Ensoniq的客戶之一，ES1370支持32個硬件復音，通過相應的軟波表擴充到 64復音，支持2-8M音色庫。硬件支持DirectSound、DirectSound3D，以及軟件模擬A3D1.0和EAX，成為當時中檔PCI聲卡的首選芯片，由于創(chuàng)新需要一個中檔次的芯片擴充產品線，Ensoniq不久便被創(chuàng)新收購。Ensoniq發(fā)展出的PCI音頻控制芯片一共有三款——ES1370、ES1371、ES1373，音質好，功能少，信噪比出眾是Ensoniq系列最大的特點。但是他們也有個顯著的缺點，不支持多音頻流，好在隨著WDM驅動的推出，這些都算不上缺點了。在創(chuàng)新完成收購后，創(chuàng)新也推出了CT5507、CT2518、CT5880等芯片，著名的中低端聲卡PCI128就采用了CT-5880芯片。E-mu：E-mu是一家實力強勁的音頻控制芯片設計商，主要從事音頻芯片開發(fā)以及合成技術研究，后被創(chuàng)新收購，經典的創(chuàng)新AWE64系列就采用了E-mu的Emu8000芯片，其出色的波表合成能力讓聽過的人都印象深刻，E-mu的音頻控制芯片主要面向高端市場，講究性能、品質以及功能，開發(fā)實力少有對手，是創(chuàng)新最強有力的技術支持。Emu8000有一個衍生版本——Emu8008，是Emu8000的PCI版本，創(chuàng)新曾經推出過一款AWE64的PCI版本，就是采用的Emu8008，但是市場上非常少見。好在E-mu及時開發(fā)出了跨時代的Emu10k1，讓創(chuàng)新公司成功推出了SoundBlasterLive!系列。Emu10k1諸多嶄新的特征，是一顆可編程的DSP芯片，即時是幾年后的今天，也不會覺得這款芯片太落伍，事實上，基于這款芯片的Live!能夠勝任大部分游戲的需求。2001年，Emu再度開發(fā)出比Emu10k1更強的芯片，也就是Audigy系列采用的音頻控制芯片，這款芯片繼承了Emu10k1的所有優(yōu)點，改善了MIDI等方面的不足，并將運算能力提升4倍，足夠滿足所有游戲的需求。2002年，創(chuàng)新推出Audigy2。ESS：在ISA時代，ESS是創(chuàng)新最大的競爭對手，產品線豐富，性價比優(yōu)秀，當年的ESS688/1868等都是非常優(yōu)秀的芯片，良好的兼容性以及低廉的價格受到眾多板卡商的青睞，市場占有率極大，是中低端市場的絕對首選。進入PCI時代后，ESS也積極擴展，前后推出了ESSMaestro-I、ESSMaestro-II、ESSCanyon3D等芯片，ESS的兼容性歷來口碑甚佳，ESSMaestro-II更是獲得了帝盟的青睞，著名的S70聲卡就是基于這款芯片，這款芯片有一個簡化的版本SOLO-I，主要交給主板商集成用，很少作為獨立的聲卡芯片使用。Canyon3D是ESS最強的芯片，又被稱作Maestro-2e，也是ESS第一款支持多聲道的芯片，著名的帝盟MX400聲卡正是采用了此款芯片，這款芯片運算能力強大。2001年，ESS再度發(fā)布Canyon3D-2，但是這個時候創(chuàng)新已經壟斷市場了，Canyon3D-2沒有得到應有的名氣和市場，ESS也逐漸在聲卡市場消失，這個創(chuàng)新最老的競爭對手，終于也扛不住壓力退出競爭了，但ESS這家公司還存在，目前主要擴展消費類電子市場。驊訊C-Media：臺灣驊訊也是一家擁有廣泛影響力的廠家，他們推出的CMI-8338/8738芯片曾經深深的影響了低端市場，CMI系列追求性價比，集成了Codec，降低了成本，還節(jié)約了PCB的制造和設計費用，因此這幾款芯片往往出現(xiàn)在超低價的獨立聲卡或者主板上，即便在低廉的價格上，CMI系列還提供了24bit/44.1kHz或48kHz的S/PDIF輸入輸出的功能，這點做得甚至比某些高端芯片還好。在很多人眼里，CMI是一組非常不值得一提的芯片，事實上并非如此，8338/8738在最基本的功能——輸入輸出方面做得很好，但是市場上很少有一款像樣的8338/8738聲卡，但這并不表示8338/8738音質就一定不行，雖然他們的運算能力確實很弱。雅馬哈YAMAHA：雅馬哈是日本一家著名的從事交通工具以及電聲樂器制造的公司，在ISA時代，雅馬哈的719芯片曾經獲得極佳口碑。在PCI聲卡興起的時代，他們的產品也曾經大出風頭，最著名的有YMF724系列，YMF724系列又有724B、724C、724E、724F四個版本，724E開始起，YMF芯片兼容性得到很大改善，YMF724系列有著溫暖的音色以及非常出色的MIDI合成能力，性價比也是非常出眾，成為當時中端聲卡的首選。著名的724聲卡有中凌雷公，雖然做工不算優(yōu)秀，但很多人因此領略了724的魅力。在724的基礎上，雅馬哈加入四聲道和數(shù)字I/O支持以及對3D音效的改良，推出了744系列，可惜的是，744并沒有再次刮起724旋風。之后雅馬哈發(fā)布YMF754芯片并宣布告別民用聲卡領域的競爭。相信很多朋友都記得一個YMF734，雅馬哈根本就沒有什么YMF734芯片，但當時734聲卡多如牛毛，都是用其他芯片，例如前面提到的 ALS4000Remark而來的，這也多少證明了雅馬哈家族的口碑是相當好的。水晶Crystal/CirrusLogic：CirrusLogic和Crystal是一家公司，兩個名字而已，平時提到的水晶公司就是他們。在這幾家芯片商中，技術實力最強大的正是水晶而不是Emu，數(shù)一數(shù)創(chuàng)新的高檔聲卡使用了多少水晶的芯片就知道水晶有多強大了。但是這家公司從來就有些吊兒郎當?shù)母杏X，做音頻控制芯片顯得很隨意，而且走的是低價路線，很多朋友將水晶芯片和低質低價劃等號了，早在ISA時代，水晶的音頻控制器被大量用于偽造719聲卡，到了PCI時代，也有不少所謂的734聲卡是用水晶的音頻控制器偽造的。久而久之，水晶的形象受到了很大影響，事實上，那些被用于偽造734的芯片，比雅馬哈的芯片還好不少，很有趣的偽造。水晶形象的恢復要多虧傲銳， 若不是傲銳希望獨家做大， 帝盟和VoyetraTurtle Beach就不會離開傲銳，帝盟選擇了ESS而VoyetraTurtle Beach選擇了水晶，VoyetraTurtle Beach推出了一款讓人震撼的 Turtle BeachSantaCruz，在國外評價甚至超過帝盟 MX200，而這款芯片是基于水晶 CS4630的，后來大力神和德國坦克的加盟，讓水晶樹立起中端的王者形象，國內的島谷科技推出基于CS4630的黑金2系列更是推翻了傳統(tǒng)的物美價不廉的觀念。水晶發(fā)布過的音頻控制芯片很多，最有影響的是CS46XX系列，硬件SRC讓基于這個系列的聲卡的音質都相當不錯，很輕易的就超過了創(chuàng)新的聲卡。DVD方面的優(yōu)勢更是其他芯片廠商望塵莫及的。另外，水晶也是重要的AC‘97Codec供應商。Fortemedia：Fortemedia最為著名的是FM801系列，F(xiàn)M801又細分為FM801AS和FM801AU，在DVD在PC普及的時候，很少有芯片可以支持到6聲道系統(tǒng)，創(chuàng)新也沒有及時推出6聲道的聲卡，這給Fortemedia帶來了機遇，也就是這個時候，大量的廉價6聲道聲卡上市，其中大部分都是基于FM801AU的。FM801AU具備數(shù)字I/O功能，號稱為DVD音頻優(yōu)化，加上當時的Live!還是面向高端，F(xiàn)M801AU系列獲得很大的成功。但好景不長，創(chuàng)新推出了Live!5.1后，F(xiàn)M801AU逐漸淘汰出市場。五、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡稱OS）傳統(tǒng)上是負責對計算機硬件直接控制及管理的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)的功能一般包括處理器管理、存儲管理、文件管理、設備管理和作業(yè)管理等。當多個程序同時運行時，操作系統(tǒng)負責規(guī)劃以優(yōu)化每個程序的處理時間。一個操作系統(tǒng)可以在概念上分割成兩部分： 內核(Kernel)以及殼(shell) 。一個殼程序包裹了與硬件直接交流的內核：硬件內核殼應用程序在有些操作系統(tǒng)上內核與殼完全分開（例如Unix、Linux等），這樣用戶就可以在一個內核上使用不同的殼；而另一些的內核與殼關系緊密（例如MicrosoftWindows），內核及殼只是操作層次上不同而已。Windows98是一個發(fā)行于1998年6月25日的混合16位/32位的圖形操作系統(tǒng)。這個新的系統(tǒng)是基于Windows95上編寫的，它改良了硬件標準的支持，例如USB、MMX和AGP。其它特性包括對FAT32文件系統(tǒng)的支持、多顯示器、WebTV的支持和整合到Windows圖形用戶界面的InternetExplorer，稱為活動桌面（ActiveDesktop）。Windows98SE（第二版）發(fā)行于1999年6月10日。它包括了一系列的改進，例如InternetExplorer5、WindowsNetmeeting3、InternetConnectionSharing和對DVD-ROM的支持。Windows98被人批評為沒有足夠的革新。即使這樣，它仍然是一個成功的產品。第二版被批評為不能在第一版的基礎上自由升級。Windows98的最低系統(tǒng)需求：486DX/66MHz或更高的處理器，16MB的內存，更多的內存將改善性能；如果使用FAT16文件系統(tǒng),典型安裝需250兆；因系統(tǒng)設置和選項不同,所需空間范圍在225兆到310兆之間；如果使用FAT32文件系統(tǒng),典型安裝需245兆；因系統(tǒng)設置和選項不同,所需空間范圍在200兆到270兆之間；CD－ROM或DVD－ROM驅動器和VGA或更高分辨率的顯示器，微軟鼠標或兼容的指向設備。WindowsME是一個32位圖形操作系統(tǒng)，由微軟公司發(fā)行于2000年9月14日。這個系統(tǒng)是在Windows95和Windows98的基礎上開發(fā)的。它包括相關的小的改善，例如 InternetExplorer5.5 。其中最主要的改善是用于與流行的媒體播放軟件RealPlayer競爭的WindowsMediaPlayer7。但是InternetExplorer5.5和WindowsMediaPlayer7都可以在網上免費下載。MovieMaker是這個系統(tǒng)中的一個新的組件。這個程序提供了基本的對視頻的編輯和設計功能，對家庭用戶來說是簡單易學的。但是，最重要的修改是系統(tǒng)去除了 DOS，而由系統(tǒng)恢復代替了。在概念上，這是一個大的改進：擁護不再需要有神秘的DOS行命令的知識就可以維護和修復系統(tǒng)。實際上，去除了DOS功能對維護來說是一個障礙，而系統(tǒng)恢復功能也帶來一些麻煩：性能顯著的降低；它也被證明并不能有效的勝任一些通常的錯誤。由于系統(tǒng)每次都自動創(chuàng)建一個先前系統(tǒng)狀態(tài)的備份，使得非專業(yè)人員很難實行一些急需的修改，甚至是刪除一個不想要的程序或病毒。有觀點認為這個系統(tǒng)只是Windows98的升級版本，不應該獨自成為一個版本。也有觀點認為這是微軟自3.0版以后最差的第一個沒有發(fā)行第二版的Windows。MicrosoftWindows2000（起初稱為WinNT5.0）是一個由微軟公司發(fā)行于2000年12月19日的32位圖形商業(yè)性質的操作系統(tǒng)。Windows2000有四個版本：Professional、Server、AdvancedServer和DatacenterServer。另外，微軟提供了Windows2000AdvancedServer限定版，用于運行于英特爾Itanium64位處理器上。所有版本的Windows2000都有共同的一些新特征：NTFS5，新的NTFS文件系統(tǒng)；EFS，允許對磁盤上的所有文件進行加密；WDM，增強對硬件的支持。MicrosoftWindows2000 的最低系統(tǒng)要求：133MHZ或更高主頻的Pentium級兼容CPU，推薦最小內存為64MB，更多的內存通?？梢愿纳葡到y(tǒng)響應性能[最多支持4GB內存]，至少有1GB可用磁盤空間的2GB硬盤（如果通過網絡進行安裝，可能需要更多的可用磁盤空間）， Windows2000Professional 支持單CPU和雙CPU系統(tǒng)。WindowsXP，或視窗XP是微軟公司最新發(fā)布的一款視窗操作系統(tǒng)。它發(fā)行于2001年10月25日，原來的名稱是Whistler。微軟最初發(fā)行了兩個版本，家庭版（Home）和專業(yè)版（Professional）。家庭版的消費對象是家庭用戶，專業(yè)版則在家庭版的基礎上添加了新的為面向商業(yè)的設計的網絡認證、雙處理器等特性。字母XP表示英文單詞的“體驗”（ experience）。在XP之前，微軟有兩個相互獨立的操作系統(tǒng)系列， 一個是以Windows98和WindowsME為代表的面向桌面電腦的系列，另一個是以 Windows2000和WindowsNT為代表的面向服務器市場的系列。WindowsXP是微軟把所有用戶要求合成一個操作系統(tǒng)的嘗試，而為此付出的代價是喪失了對基于DOS程序的支持。WindowsXP是基于Windows2000代碼的產品，同時擁有一個新的用戶圖形界面（叫做月神Luna），它包括了一些細微的修改，其中一些看起來是從Linux的桌面環(huán)境（desktopenvironmen）諸如KDE中獲得的靈感。帶有用戶圖形的登陸界面就是一個例子。此外，WindowsXP還引入了一個“基于人物”的用戶界面，使得工具條可以訪問任務的具體細節(jié)。然而，批評家認為這個基于任務的設計指示增加了視覺上的混亂，因為它除了提供比其它操作系統(tǒng)更簡單的工具欄以外并沒有添加新的特性。而額外進程的耗費又是可見的。它包括了簡化了的 Windows2000的用戶安全特性，并整合了防火墻，以用來確保長期以來以著困擾微軟的安全問題。由于微軟把很多以前是由第三方提供的軟件整合到操作系統(tǒng)中， XP受到了猛烈的批評。這些軟件包括防火墻、媒體播放器（ WindowsMediaPlayer），即時通訊軟件（WindowsMessenger），以及它與MicrosoftPasport 網絡服務的緊密結合，這都被很多計算機專家認為是安全風險以及對個人隱私的潛在威脅。這些特性的增加被認為是微軟繼續(xù)其傳統(tǒng)的反競爭行為的持續(xù)。另外受到強烈批評的是它的產品激活技術。 這使得主機的部件受到監(jiān)聽，并在軟件可以永久使用前（每30天一個激活周期）在微軟的記錄上添加一個唯一的參考序列號（referencenumber）。在其它計算機上安裝系統(tǒng)，或只是簡單的更換一個硬件，例如網卡，都將產生一個