Computer Audio Adapters

独立声卡是一个正在消亡的类别，随着集成音频的普及和高品质化，它逐渐淡出了市场。在曾经专门生产声卡的众多公司中，只有 Creative Labs（创新科技）、M-AUDIO 和 Voyetra/Turtle Beach 在零售市场仍占有一席之地。

图 12-1 M-AUDIO Revolution 5.1（左）和 7.1 声卡

尽管如此，独立声卡依然有一席之地。游戏玩家使用它们，是因为它们提供了集成音频所不具备的功能，例如对 EAX 等游戏音频标准的硬件加速，且其板载处理器减轻了主系统处理器处理音频数据流的负担。发烧友使用它们，是因为优质声卡能提供比最顶级的集成音频更好的音质。升级用户使用它们，是因为添加一块廉价的声卡是获得环绕声等功能的一种简单方法，而一些旧款主板上的集成音频并不提供这些功能。图 12-1 展示了一对 M-AUDIO Revolution 声卡，这是游戏玩家和发烧友中都很受欢迎（且性能出色）的选择。

CREATIVE LABS 与 M-AUDIO 之争

我们同意大众的普遍共识，即 Creative Labs 的声卡非常适合游戏，但音质并非最佳。相反，M-AUDIO 的声卡音质极佳，但游戏支持稍逊一筹。因此，如果你是一名硬核游戏玩家，我们建议使用 Creative Labs 的型号。如果你是一名音频发烧友，请选择 M-AUDIO 的型号。如果你既是游戏玩家又是音频发烧友，选哪一个都不会让你失望。

音频适配器的核心功能是回放：接收来自电脑的数字数据流，并将其转换为可在扬声器或耳机上重现的模拟音频信号。大多数音频适配器还能进行相反的操作：接收模拟音频信号并将其转换为可存储在电脑上的数字数据流。音频适配器使用以下组件来实现这些功能：

音频适配器包含至少一个“数模转换器”（Digital-to-Analog Converter，简称“DAC”）和一个“模数转换器”（Analog-to-Digital Converter，简称“ADC”），以对应两个立体声声道，并且每个额外的音频声道至少包含一个 DAC。（许多音频适配器可以输出 5、6、7 或 8 个声道，但很少有能录制超过双声道立体声声音的。）DAC 将数字音频流转换为发送到线性输出（Line-out）端口的模拟音频。ADC 将从线性输入（Line-in）或麦克风端口接收到的模拟声音进行数字化。CD 音质通常是音频适配器支持的最高品质，它需要 16 位分辨率。高品质音频适配器中使用的转换器通常支持更高的分辨率，通常为 18 位或 20 位。一些昂贵的卡在录制和回放时都会使用 24 位或更高的分辨率。DAC 和 ADC 之间的分辨率有时会有所不同。例如，一张卡可能使用 18 位 DAC 和 20 位 ADC。内部分辨率通常高于 DAC/ADC 所支持的分辨率，通常为 24 位或 32 位。

在电脑的控制下，“采样率发生器”为转换器提供时钟信号。虽然没有什么能阻止使用任意或连续可变的采样率，但大多数采样率发生器反而支持离散采样率，这些采样率通常是 44,100 Hz 和 48,000 Hz 的偶数分数。采样率发生器可能支持 48,000、44,100、32,000、24,000、22,050、12,000、11,025 和 8,000 Hz 的采样率。许多音频适配器支持录制和回放使用不同的速率。例如，一张卡可能支持 48,000、44,100、22,050、11,025 和 8,000 Hz 的回放速率，但只能以 44,100 Hz 录制。高端卡在 Dolby Digital 5.1 模式下最高可支持 96 KHz 的采样率，在立体声模式下最高可支持 192 KHz。

采样率和分辨率

“采样”是将连续变化的模拟源（例如音频流）转换为离散数字数据的过程。采样会对模拟源流进行“快照”，并将其数字化以表示整体。“分辨率”指定了在每次快照中捕获的数据量，以位（bits）为单位，有时也称为“样本大小”。较大的样本大小会捕获关于音频流的更多数据，并带来更高的保真度。“采样率”指定了捕获样本的频率，以赫兹（Hz）或千赫兹（KHz）为单位。更快的采样率能捕获更多数据，也会带来更高的保真度。CD-DA 音频以 16 位分辨率和 44,100 Hz 的采样率进行立体声采样。纯语音采样通常以低得多的分辨率和采样率完成；例如，单声道 8 位 8,000 Hz 的样本会产生更小的数字文件。

“处理器”（也称为“声音发生器”或“合成引擎”）执行常规的音频处理任务，并通过读取、插值并将波表样本组合成由 MIDI 指令表示的复合音频波形，从 MIDI 输入创建模拟输出。大多数音频适配器使用定制的“数字信号处理器”（Digital Signal Processor，简称“DSP”），例如 E-mu Systems 的 EMU10K1 或 EMU10K2，或者 Crystal/Cirrus Logic 的 CS4630 或 CS8420。所使用的处理器直接或间接地决定了音频适配器的多项关键能力，包括它支持多少 MIDI 通道、音色、硬件加速音轨等。DSP 在硬件中提供了有用的辅助功能，例如混响和合唱效果、文本转语音处理以及压缩。由于 DSP 是可编程的，一些基于 DSP 的音频适配器支持相关功能，例如传真调制解调器或电话答录机功能。

什么是 MIDI？

声音文件有两种类型。“波形音频文件”（也简称为“声音文件”）存储可直接回放的实际二进制音频数据。常见的波形音频文件格式包括 .wav、.mp3 和 .ogg。“MIDI”（乐器数字接口）“文件”存储音频适配器用于实时创建合成音频的指令，使用波表样本和其他方法产生听起来或多或少自然的音乐。MIDI 合成通常用于为游戏和其他应用程序制作音乐、音效及其他音频。

音频适配器通常提供以下连接器：

“线性输出”（Line-out）是一种线性电平（未放大）立体声输出，旨在连接到有源扬声器、耳机、家用音响设备或录音机的线性输入端。大多数音频适配器提供一个立体声线性输出端口，但有些提供两个单声道线性输出端口，分别标记为左声道和右声道。支持四扬声器的音频适配器通常有两个立体声线性输出端口，分别对应前置和后置扬声器。支持环绕声的音频适配器可能提供三个或四个线性输出连接器，以支持六个或八个扬声器。线性输出的标准颜色代码是酸橙绿，尽管制造商对于该颜色及其他颜色代码的精确色调往往并不在意。印在卡挡板上的标准图标通常是三个同心圆弧（代表声波振动），中心带有一个指向外侧的箭头。

“线性输入”（Line-in）是一种线性电平立体声输入，旨在连接到 CD 播放器或录像机等外部模拟音频源的线性输出端。某些麦克风也可以连接到线性输入。标准颜色为浅蓝色。标准图标与线性输出相同，但箭头指向中心。

“麦克风输入”（Microphone-in，有时标记为“Mic”）是一种单声道输入，支持用于录音的廉价麦克风。标准颜色为粉色，但红色也很常见，标准图标类似于麦克风。

Ron Morse 的建议

唯一应该直接连接到线性输入连接器的麦克风是带有内置前置放大器的麦克风。通常，如果你的麦克风需要电池，它就连接到线性输入；否则，它应该连接到“麦克风（mic）”接口。

“低音炮”（Subwoofer）是一种线性电平单声道输出，旨在连接到有源低音炮，有时也称为“LFE”（低频发射器）。标准颜色为橙色。

“索尼-飞利浦数字接口”（Sony-Philips Digital InterFace，简称“S/PDIF”）是一个 RCA 同轴插孔或光纤插孔，在音频适配器和带有 S/PDIF 插孔的外部设备之间提供直接的数字连接。S/PDIF 是大多数高端音频适配器的标准功能，在中端音频适配器上可能作为选配。一些音频适配器同时具有 S/PDIF 输入和输出端口，而另一些则仅有 S/PDIF 输出。由于音频适配器扩展挡板上的空间有限，S/PDIF 端口通常表现为音频适配器上的引脚连接器，通过延长线连接到带有 S/PDIF 连接器的专用挡板上。一些音频适配器使用专有连接器将声卡连接到遥控终端，该终端通常包含 S/PDIF 连接器、线性输入连接器和 MIDI 连接器。

图 12-2 展示了 M-AUDIO Revolution 7.1 上的音频连接器，这对于高端声卡来说是典型的配置。从左到右依次是同轴 S/PDIF 插孔、麦克风输入和线性输入，随后是四个线性输出插孔，用于连接该卡支持的八个扬声器。

图 12-2：M-AUDIO Revolution 7.1 音频连接器

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