声卡如何工作

声音和计算机数据根本不同。声音是模拟的——它们是由穿过物质传播的波组成的。当这些波物理振动耳膜时，人们会听到声音。耳膜。然而，计算机使用代表0和1的电脉冲进行数字通信。像显卡一样，声卡在计算机的数字信息和外部世界的模拟信息之间进行转换。

声音是由通过介质（如空气或水）传播的波组成的。

最基本的声卡是一块印刷电路板，它使用四个组件来转换模拟和数字信息

一些声卡不使用单独的 ADC 和 DAC，而是使用编码器/解码器芯片，也称为 CODEC，它执行这两种功能。

在下一节中，我们将探讨声卡上发生的模拟到数字和数字到模拟转换。

想象一下，用你的电脑录下你说话的声音。首先，你对着插入声卡的麦克风说话。ADC 将你声音的模拟波形转换为计算机可以理解的数字数据。为此，它通过在频繁的间隔内精确测量波形来对声音进行采样或数字化。

每秒的测量次数，称为采样率，以 kHz 为单位测量。声卡的采样率越快，其重建波形就越精确。

如果你通过扬声器播放录音，DAC 将执行相同的基本反向步骤。凭借精确的测量和快速的采样率，恢复的模拟信号可以与原始声波几乎相同。

然而，即使是高采样率也会导致音质有所下降。声音通过电线传输的物理过程也可能导致失真。制造商使用两种测量方法来描述这种音质下降：

对于 THD 和 SNR，值越小表示质量越好。一些声卡还支持数字输入，允许人们存储数字录音而无需将其转换为模拟格式。

接下来，我们将了解声卡上常见的其他组件及其功能。

除了声音处理所需的基本组件外，许多声卡还包括额外的硬件或输入/输出连接，包括：

数字信号处理器 (DSP)：像图形处理单元 (GPU) 一样，DSP 是一种专用微处理器。它通过执行模拟和数字转换的计算，减轻了计算机 CPU 的一些工作负载。DSP 可以同时处理多个声音或通道。没有自己 DSP 的声卡使用 CPU 进行处理。 内存：与显卡一样，声卡可以使用自己的内存来提供更快的数据处理。 输入和输出连接：大多数声卡至少有麦克风和扬声器的连接。有些包含如此多的输入和输出连接，以至于它们有一个分线盒（通常安装在驱动器托架之一中）来容纳它们。这些连接包括：

游戏设计师使用3D 声音来提供快节奏、动态的声音，这些声音会根据玩家在游戏中的位置而变化。除了使用来自不同方向的声音外，这项技术还允许真实再现声音在障碍物周围或穿过障碍物传播的效果。环绕声也使用来自多个方向的声音，但声音不会根据听众的动作而改变。环绕声在家用影院系统中很常见。

与显卡类似，声卡使用软件来帮助它与应用程序和计算机的其他部分进行通信。该软件包括声卡驱动程序，允许声卡与操作系统通信。它还包括应用程序编程接口（API），它们是一组规则或标准，使软件更容易与声卡通信。最常见的 API 包括：

并非每台计算机都配有声卡。一些主板反而具有集成的音频支持。拥有自己 DSP 的主板可以处理多个数据流。它还可能支持 3D 定位和杜比环绕声。然而，尽管有这些功能，大多数评论员都认为独立声卡提供更好的音频质量。

笔记本电脑通常在主板上集成声卡功能或使用小型声卡。然而，空间和温度控制的考虑使得顶级的内置声卡不切实际。因此，笔记本电脑用户可以购买使用USB或FireWire连接的外部声卡控制器。这些外部模块可以显著提高笔记本电脑的音质。

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