聲音適配器又叫音頻卡或聲卡，是處理各種類型數(shù)字化聲音信息的硬件，多以插卡的形式安裝在微機的擴展槽上（如圖2.6所示），也有的與主板做在一起。與單獨的聲卡相比，集成在主機板上的聲卡不論從抗干擾能力上，還是從聲音處理效果和功能種類上，都略遜一籌。聲卡集輸入與輸出功能于一體，是工作在系統(tǒng)與聲源設(shè)備和回放設(shè)備之間的傳輸系統(tǒng)。

圖2.6 聲音適配器外觀

1. 聲音適配器的功能

聲音適配器主要具有以下幾種功能。

（1）采集、編輯和回放數(shù)字聲音文件。聲音適配器的采集處理是在相關(guān)軟件的支持下將麥克風、立體聲線路輸入的外部聲源以及來自CD光盤驅(qū)動器的聲源，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換采集到多媒體計算機內(nèi)部，以數(shù)字音頻文件的格式儲存起來。

聲音適配器的編輯處理是在相關(guān)軟件的控制下對數(shù)字音頻文件進行剪切、復制、粘貼、混合、刪除等處理。聲音適配器還支持音頻特效處理，例如，添加回聲、插入靜音、轉(zhuǎn)換聲道、倒放、淡入/淡出等。

聲音適配器還可在相關(guān)軟件的控制下進行音頻的回放，回放時可以對音量、重放速度、倒放等進行控制。

不同的聲音適配器以及相應的控制軟件在采集、編輯和回放數(shù)字聲音文件時所采用的文件格式可能不同，但它們之間可以相互轉(zhuǎn)換。

（2）對數(shù)字音頻文件進行壓縮和解壓縮。高質(zhì)量的立體聲數(shù)字音頻文件，每分鐘的數(shù)據(jù)量可占10 MB的磁盤空間，因此在采集和回放數(shù)字聲音文件時要對數(shù)據(jù)進行壓縮和解壓縮，以節(jié)省存儲音頻文件的磁盤空間。聲音卡支持的壓縮標準主要有 ADPCM（自適應差分脈沖編碼調(diào)制）和ACM（全稱為Microsoft’s Audio Compression Manager，即微軟公司的音頻壓縮管理器）等，壓縮比約為4:1到6:1。音頻的壓縮與解壓縮可由聲卡硬件完成，也可以由軟件完成。

（3）MIDI音樂合成。MIDI是樂器數(shù)字接口的縮寫，是一種數(shù)字音樂的國際標準，它規(guī)定了電子樂器與計算機之間相互數(shù)據(jù)通信的協(xié)議。MIDI文件比WAV（聲波文件）格式存放的文件更節(jié)省空間。在相關(guān)軟件控制下，利用聲卡可以合成或創(chuàng)作MIDI音樂，并且可以輸入/輸出MIDI文件。MIDI文件可以在聲卡內(nèi)部利用合成器播放，也可以通過聲卡的MIDI接口將信息傳送到外部帶有MIDI接口的電子樂器中，在MIDI信息控制下進行播放。

（4）各音頻源的混合。聲音適配器主要處理3種類型的聲音：數(shù)字化波形聲音、合成器產(chǎn)生的聲音和CD音頻。通過內(nèi)部聲音混合調(diào)節(jié)器可同時混合并分別調(diào)節(jié)它們的音量，達到一種聲音混合的效果，一般具備20個以上的復音。聲音適配器驅(qū)動程序中通常有Mixer程序，用來控制聲音適配器上的混合器，用來控制調(diào)節(jié)輸入外部聲源的音量，以及調(diào)節(jié)MIDI、聲音文件和主輸出電路的回放音量。

（5）語音識別與合成。大部分聲音適配器，在相應軟件的支持下也可以進行語音的識別。語音識別有兩種情況：一種情況是對麥克風輸入的真人語音進行識別并轉(zhuǎn)換為文本文件；另一種情況是可讓用戶通過說話來控制計算機或執(zhí)行Windows下的命令，這一功能對軟、硬件要求都很高。目前語音識別還有一定的誤識率，還需要一定的人工配合。

多數(shù)聲音適配器可以合成發(fā)出語音，能使計算機朗讀文件。但到目前為止，由于聲音是合成的，聽起來不太自然，無法達到真人的語音水平。一般是將文本轉(zhuǎn)換成語音輸出，用來幫助用戶檢查文章中的句法和語法錯誤。實際應用中，語音合成需要在相應文語轉(zhuǎn)換軟件的支持下進行。

2. 聲音適配器的結(jié)構(gòu)

（1）數(shù)字信號處理器（DSP）。數(shù)字信號處理器（DSP，全稱為Digital Signal Processor）是聲音適配器的核心，它的功能是對數(shù)字化的聲音信號進行各種處理。DSP負責主要的控制運算工作，聲音適配器絕大多數(shù)功能都來源于它，其性能基本上決定了聲音適配器的類型、檔次和大部分性能。數(shù)字信號處理芯片通常是板卡中那塊最大的、四邊都有引線的集成塊，芯片上一般標有商標、型號、生產(chǎn)日期、編號、生產(chǎn)廠商等重要信息。有的聲音適配器上數(shù)字信號處理器可能是由3～6塊IC構(gòu)成的一個芯片組，主要是為了保證聲音適配器的信噪比（SNR）能夠達到80 dB以上，要求聲音適配器上的ADC、DAC處理芯片與數(shù)字音效芯片分離。因此，高檔聲音適配器上的處理芯片一般不止一個。

（2）混合信號處理器（混音器）。混合信號處理器（Mixer）芯片內(nèi)置數(shù)/?；煲羝?，可以對音頻源進行混合，它們包括：數(shù)字化聲音（DAC）、調(diào)頻FM合成音樂（FM）、CD Audio音頻（CD-ROM）、線路輸入（AUX）、話筒輸入（MIC）、PC揚聲器輸出（SPK）?？梢赃x擇輸入一個聲源或?qū)讉€不同聲源進行混合采集或播放。

（3）MIDI音樂合成器。MIDI是一種用于電子樂器和計算機之間的通信標準，這個標準定義了MIDI設(shè)備間數(shù)據(jù)傳送時電纜硬件接口和通信協(xié)議，目前任何多媒體計算機都支持這個標準。MIDI是一種指令化的聲音，而不是實際聲音進行數(shù)字化產(chǎn)生的，在其文件中只是含有播放某些樂器的指令和要產(chǎn)生的效果。因此，它占用空間很少，而且與各種符合MIDI標準的附加設(shè)備有很好的通用性。

合成器主要用于合成樂器聲音，要求能支持MIDI合成，兼容標準MIDI。

聲音適配器通過內(nèi)部合成器（Synthesizer）或通過外接到計算機MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件。從合成器的性能上看，MIDI合成器的類型有兩種：頻率調(diào)制FM合成和波表（Wave Table）合成。低檔聲卡一般用FM調(diào)頻合成器演奏，音效與原有音樂相差甚遠而且不能模擬人與動物的聲音。主流聲卡產(chǎn)品采用波表技術(shù)。

（4）總線接口和控制器。目前聲卡的總線接口一般都采用PCI接口。總線接口和控制器由數(shù)據(jù)總線雙向驅(qū)動器、總線接口控制邏輯、總線中斷邏輯和DMA控制邏輯組成。

（5）外圍接口。聲音適配器上一般都有與其他設(shè)備連接的接口部件，包括 MIDI/GAME端口、I/O端口、CD-ROM端口等。

聲音適配器通常會有LineIn、LineOut、MIC、SpeakerOut兩組模擬音頻信號的輸入/輸出插孔，以及MIDI/GAME接口。其中，MIC是立體聲（STEREO）端口，通常采用φ 3.5 mm立體聲插座，可連接帶有偏置電路的電容話筒或動圈話筒，輸入靈敏度為1 mV左右。Line In也是立體聲（STEREO）端口，通常采用φ 3.5 mm立體聲插座，可連接各種聲源，例如，收音機、電話、錄音機、電視機、VCD機、CD唱機等，輸入靈敏度在500～1 000 mV。SpeakerOut也是立體聲（SIEREO）端口，此端口輸出的音頻信號經(jīng)過聲卡上的功率放大器放大，能夠直接帶動耳機或功率較小的音箱，如果音箱或聲音還原設(shè)備的阻抗小于喇叭輸出端口要求的阻抗，則極易燒毀聲卡。LineOut也是立體聲（STEREO）端口，音頻信號通過此端口傳送到音頻放大器或有源音箱的信號輸入端，此端口的信號強度在500～1 000 mV，音質(zhì)好，通常用于音質(zhì)要求較高的場合，但由于功率小，因而不能直接帶動音箱發(fā)聲。MIDI/GAME 端口：聲音適配器的合成音頻通過卡上MIDI端口與其他電子樂器通信，并可在此基礎(chǔ)上構(gòu)成以計算機為控制臺的MIDI音樂系統(tǒng)，游戲桿接口一般與MIDI共享接口。

CD-ROM驅(qū)動器接口是專用端口，位于聲卡電路板上，而不在聲卡擋板上。該端口一般采用四線插座，左聲道和右聲道各有兩條線。此端口與 CD-ROM 的音頻輸出端相連， CD-ROM在播放音樂CD時，就能通過聲卡發(fā)出聲音，并能控制CD-ROM的播放動作。