① 音效卡是什麼東西怎樣換,怎麼區分音效卡的好壞
音效卡是電腦的一種輸入輸出設備,它的工作是提供音頻信號的輸入輸出功能並可以對其進行處理。音效卡包括集成音效卡和獨立音效卡,現在集成音效卡占市場的絕大部分,現在的主板幾乎都板載了符合ac97標準的音效卡。獨立音效卡是板卡的一種。集成音效卡和獨立音效卡的基本功能是一樣的。現在的集成音效卡已經非常成熟,應付一般使用已經是游刃有餘而且功能也越來越豐富。現在的獨立音效卡基本上都是網中高端發展,所以一般音質要比集成的好,價錢相對比較高。如果你用的音箱比較好的話才考慮另外安裝獨立音效卡,個人認為500元以上的音箱才有必要。那些低端的音效卡都是那些集成音效卡壞了的才買,性能和集成的是同一檔次的。你說的cd是指光碟機吧。光碟機是個輸入設備,用來讀取光碟中的各種數據。它和音效卡是完全不同的兩種配件。
看是集成的還是非集成的。一般來說你主機後面接耳機的那個地方就是音效卡。把機箱外殼卸下,然後卸掉螺絲,拔下那個插條,換上新的就可以了。 :)
http://www.yesky.com/305/1771805.shtml
目前流行的音效卡品種繁多,令人目不暇接,不過若是以其所採用的音效晶元來分類的話,種類就有限了。在決定音效卡性能的諸因素之中,音效晶元所佔的位置是舉足輕重的;因此要想全面了解音效卡,首先就要了解不同音效卡所採用的不同音效晶元。
主流音效晶元簡評
Creative系列音效晶元
Creative 137X系列(ES-137X)
簡介:Creative早期的PCI音效卡使用的都是ES-137X系列的晶元,其中ES-1370主要應用於Sound Blaster PCI64和Sound Blaster PCI128音效卡;ES-1373是前者的簡化版,主要應用於主板集成。
評論:這一系列音效晶元本身的信噪比較高,在錄制WAV音頻時可以得到比較滿意的音質,不過由於這款晶元所採用的技術比較簡單,因此合成後的MIDI樂曲整體效果不是很好。在三維音效方面,該晶元可以實現硬體加速DS3D、軟體模擬A3D 1.0和EAX,可以模擬支持4音箱輸出,在四聲道模式下可以獲得較好的三維定位效果。
EMU10K1
簡介:EMU10K1是性能強勁的音效處理晶元,它集成了超過200萬的晶體管,擁有超過1000個MIPS的處理能力,而且這款音效晶元本身就是一塊可編程的DSP,這就意味著它可以通過軟體來改進功能、增強處理能力,因此生命力強勁。
評論:EMU10K1由於率先採用了8點內插運算功能,所以音質極佳,達到了DSP數據轉換的高峰,經它處理轉換後的音頻信號,聽起來很逼真,而且EMU10K1更是憑借自己強大的運算能力,足以輕松應付各種復雜的三維音效處理;不過美中不足的一點是MIDI的合成能力,雖然運用了先進的SOUNDFONT技術,可以添加各種風格的音色庫,但由於演算法較簡單,整體效果還是無法與YAMAHA、ROLAND等專業軟波表媲美。
ESS系列音效晶元
ESS MAESTRO-2(1968)
簡介:ESS MAESTRO-2(1968)系列是ESS公司生產的第二代PCI音效晶元,在性能上比前一代產品有了較大的提升。首先,該晶元採用了32位線程處理技術,大大降低了音效卡放音時CPU的佔用率;其次,它採用了數據緩存技術,通過把數據存儲在系統內存中,從而使PCI匯流排數據傳輸速度得到更有力的發揮;同時ESS MAESTRO-2(1968)晶元還支持兩路立體聲音頻輸出,可以為用戶營造一種模擬的環繞效果。另外在三維音效方面,它採用了Sensaura新一代的技術,在音質效果上顯得更加逼真。
評論:總的來看,ESS MAESTRO-2(1968)音效晶元在許多方面的功能在同價位晶元中都是比較優秀的,擁有的良好音質和較低的CPU佔用率,值得普通用戶選擇。
ESS Canyon3D
簡介:ESS Canyon3D是ESS公司的新力作,處理能力為500MIPS。Canyon3D擁有兩個可以編程的處理單元,其中包括一個64通道流水線的波形處理單元以及一個音頻信號處理單元,可以加速超過32個DirectSound3D音頻流。Canyon3D最為吸引人的地方在於其對3D音頻的支持。它與ESS MAESTRO-2最大的區別,在於真正支持四聲道輸出,而且與其它的多聲道音效卡有所不同,它提供了一個可獨立控制的低音炮輸出介面,同時它還利用Sensaura的MultiDrive技術處理三維音效,以獲得包括DS3D、A3D 1.0和EAX在內的多種主流API,在四聲道模式下能夠提供真正的HRTF回放效果。在立體聲模式下,Canyon3D通過三維處理技術加寬的信號頻率,可以使用戶獲得虛擬的環繞聲。
評論:ESS Canyon3D音效晶元的CPU佔用率很低,而且繼承了ESS系列產品兼容性較好的優點,不過美中不足的地方是,它的MIDI合成效果卻仍然沒有多少改進,連基本的回饋與和聲特效也不能表達出來,這一點令人遺憾。
Aureal系列音效晶元
Vortex AU8820
簡介:Vortex AU8820擁有48個硬體音頻流通道,並具有輸出SPDIF的能力,而且Vortex AU8820同時也提供了對DS3D的支持。
評論:在音質方面,Vortex AU8820的表現令人十分滿意,基本上都可以達到其所標稱的信噪比。在MIDI合成方面,Vortex AU8820晶元提供了兼容DLS的波表合成引擎,硬體復音達32個,另外還可以用軟體合成32個復音,但合成後的音質效果一般。在兼容性上,Vortex AU8820的表現還算不錯,不過它對CPU的佔用率極高。
Vortex2 AU8830
簡介:Vortex2 AU8830包含了三百萬個晶體管,其硬體處理能力為600MIPS,折算為DSP的話,大約為1200到1800MIPS。Vortex2 AU8830擁有96個硬體音頻通道,並可同時渲染76個3D音源。Vortex2 AU8830晶元的內部分為很多個處理單元,通過內部的數流匯流排(VDB)傳送音頻流。作為可編程的雙匯流排結構,VDB可以傳送多達183個音頻流。Vortex AU8830有兩個32位復音處理單元,共有64個硬體復音。另外加上256個軟體復音,總共可以支持320個復音。
評論:Vortex2 AU8830是Aureal公司所推出的第二款音效晶元,同時也是其絕版的經典之作(此後Aureal便被Creative收購了),可惜Vortex2 AU8830並不是一塊DSP,因此主要功能和性能都已固化,無法通過軟體升級,這也正是此款晶元的最大不足之處。
音效卡流行技術
波表合成技術
波表合成技術,就是指將各種真實樂器所能發出的所有聲音錄制下來,存儲為一個波表文件,在播放時根據MIDI文件所記錄的樂曲信息從波表中找出對應的聲音信息,進行加工合成後再播放出來。最早出現的波表合成技術都是軟波表技術,需要佔用較多的系統資源,但發展到了PCI音效卡時代之後,硬波表合成技術開始出現。由於PCI匯流排的傳輸帶寬可達133Mbps,因此可以利用系統主內存代替價格昂貴的專用聲音存儲器,從而解決了以前ISA音效卡中的最大矛盾——音色庫存儲空間與硬體成本的沖突。與此同時,PCI音效卡還採用了一種叫做DLS的技術,靠音效卡自己的音頻處理晶元對調入內存的音色庫進行合成,從而大大降低了CPU的佔用率;除此之外,這種音色庫還可以隨時更新,並利用DLS音色編輯軟體進行修改,這是傳統波表所無法比擬的。
3D音頻技術
3D音頻技術是現階段主流音效卡不可或缺的組成部分,對於支持3D音效技術的音效卡來說,其聲音處理的演算法是非常重要的,它往往決定了此款產品的定位和音頻效果的好壞。目前不少的音頻技術公司和音效卡廠商開發出了各種各樣的演算法和技術,他們一般都有自己專門的編程介面(API)。
Aureal 3D(A3D)
A3D是由Aureal公司開發的一種突破性的互動3D音效技術。A3D是一套基於HRTF演算法的3D音效定位技術,基本原理是根據人的頭部對不同方位的聲音加以頻率校正,在虛擬的三維空間中模擬出多個音源,再利用這些音源之間的位置變換,聲音強弱來實現音效定位。A3D 1.0技術包含「環繞」和「互動」兩部分內容,允許兩只普通的音箱或一對耳機,在環繞著聽者的三維空間中精確地定位聲源。A3D 2.0音效技術支持更多的3D聲源、更高的采樣率和更大的HRTF過濾器,此外更具有獨創的聲波追蹤技術,其中包括實時聲學反射、迴音和阻塞渲染。A3D 2.0的聲波追蹤技術可以分析一個空間的三維幾何性狀,實時跟蹤聲波在環境中受到的反射和吸收,這就意味著我們從中可以聆聽到更為逼真的音響效果。
DirectSound3D(DS3D)
DirectSound3D也就是人們常說的DS3D技術,它是由Microsoft開發的。DS3D具有強大的擴展能力,同時它還具有多達32個音頻文件的指令工具,並且還可以在DS3D API的基礎上進行改進和擴充,提供更加豐富的功能,如EAX就是其中一個著名的擴展API。DS3D的作用就在於幫助開發者定義聲音在3D空間中的定位和聲響,而這一切又是靠與DS3D兼容的音效卡用各種演算法來實現的。由於Microsoft具有舉足輕重的地位,因此DS3D推出後就得到了廣泛的應用。
EAX
EAX(環境音效擴展集)是由創新公司開發的,本質上是依附於Direct Sound3D的擴展API,因此要支持EAX就必須支持Direct Sound3D。EAX 1.0的作用很簡單,只是為游戲加入3D混響效果,而且用起來很簡單,但實時3D混響效果的實現卻並不簡單,因此除了音效卡的處理能力要強之外,還必須有好的演算法;EAX 2.0則加入了「聲波穿越障礙物」和「聲波的衍射現象」等高級環境音效;EAX 3.0在繼承前兩代產品特性的同時,提還供了更為強大且簡單易用的開發工具,包括可以為每一個單獨音源做早反射和混響的控制、局限反射群、改進了的距離模型、允許在環境之間動態平滑切換等,並公開了環境的全部參數,使開發和創建特別音效更為容易和直觀。
② 獨立和集成音效卡的問題
一、何謂AC』97
自從威盛(VIA)在其MVP3主板晶元中提出了「AC』97音效卡」這個概念,我們便常常在形形色色的主板說明書上見到它,最後也就有了「AC』97軟音效卡」一說。發展到後來,「AC』97」乾脆成了軟音效卡的代名詞。可是如果你去看看某些高檔音效卡的技術資料,你就會驚訝地發現「該卡採用AC』97標准」,難道高檔音效卡也是軟音效卡?要知道這其中的奧妙,還須先認識AC』97規范(或標准)。
1.AC』97的提出
1996年6月,5家PC領域中頗具知名度和權威性的軟硬體公司共同提出了一種全新思路的晶元級PC音源結構,也就是我們現在所見的「AC』97」標准(Audio Codec97)。
2.什麼是AC』97規范
早期的ISA音效卡由於集成度不高,音效卡上散布了大量元器件,後來隨著技術和工藝水平的發展,出現了單晶元的音效卡,只用一塊晶元就可以完成音效卡所有的功能。但是由於音效卡的數字部分和模擬部分集成在一起,很難降低電磁干擾對模擬部分的影響,使得ISA音效卡信噪比並不理想。
AC』97標准則提出「雙晶元」結構,即將音效卡的數字與模擬兩部分分開,每個部分單獨使用一塊晶元。AC』97標准結合了數字處理和模擬處理兩方面的優點,一方面減少了由模擬線路轉換至數字線路時可能會出現的雜訊,營造出了更加純凈的音質;另一方面,將音效處理集成到晶元組後,可以進一步降低成本。
3.AC』97的應用
1997年後,市場上出現的PCI音效卡大多數已經開始符合AC』97規范,把模擬部分的電路從音效卡晶元中獨立出來,成為一塊稱之為「Audio Codec」(多媒體數字信號編解碼器)的小型晶元,而音效卡的主晶元即數字部分則成為一塊稱之為「Digital Control」(數字信號控制器)的大晶元。
由此可見,AC』97並不是某種音效卡的代稱,而是一種標准。
二、集成音效卡中的主流——軟音效卡
通過上面的介紹,我們知道一塊符合AC』97標準的音效卡是有「Audio Codec」與「Digital Control」兩個晶元的。那麼所謂的「AC』97軟音效卡」是什麼意思呢?原來,VIA和INTEL相繼在主板晶元組的南橋晶元中加入音效卡的功能,通過軟體模擬音效卡,完成一般音效卡上主晶元的功能,音頻輸出就交給「Audio Codec」晶元完成。所以這類主板上沒有那種較大的「Digital Control」晶元,只有一塊小小的「Audio Codec」晶元。
下面我們就以一塊創新Sound Blaster PCI128 Digital和一款i815E主板為例,來看看普通音效卡與AC』97軟音效卡的區別。
我們很容易在音效卡上找到那塊比較大的主晶元——「Digital Control」及體積很小的「Audio Codec」,Sound Blaster PCI128 Digital的「Digital Control」晶元型號是「CT5880」。作為音效卡上的核心處理晶元,「Digital Control」的作用如同計算機中的CPU,需完成大部分的音效卡功能,如WAV回放、MIDI合成、音效處理等,音效卡的主要技術參數都取決於它,它是決定音效卡檔次的重要依據。距離「Digital Control」不遠就是「Audio Codec」晶元,別看它小,它比普通DAC(數模轉換)晶元能完成更多的功能,包括把模擬信號轉換為數字信號的ADC(模數轉換),多路模擬信號混合輸入及輸出等多種功能,跟音響中的數字編碼/解碼器和前置功放的作用差不多。這里的「Audio Codec」是SigmaTel的STAC9708晶元。
接下來,我們再看i815E主板,在PCI插槽附近有一個「Audio Codec」晶元,此「Audio Codec」採用的是AD1881晶元,最大的特點是兼容性好,使用該晶元的主板非常多)。通過與圖3比較,可以看出兩塊晶元的針腳與封裝都是一樣的。根據AC』97標準的規定,不同「Audio Codec」晶元之間的引腳兼容,原則上可以互相替換。
由於軟音效卡沒有「Digital Control」晶元,而是採用軟體模擬,所以CPU佔用率比一般音效卡高。如果CPU速度達不到要求或因為驅動軟體有問題,就很容易產生爆音,影響音質。
三、集成音效卡中的「另類」——硬音效卡
由於軟音效卡有著諸多不足,於是一些主板廠商便想到了另外一個集成音效卡的方法——將普通音效卡上的「Digital Control」晶元也「搬」到主板上,即把晶元及輔助電路都集成到主板上(這種「集成音效卡」其實就是傳統意義上的音效卡),這樣相對於單獨的主板和音效卡來說,成本降低了很多,而且聲音效果在理論上與獨立音效卡差不多。在這種集成硬音效卡主板PCI插槽的附近,你都能找到一塊大大的「Digital Control」晶元。
目前集成硬音效卡的主板越來越多,常見的晶元有以下幾種:
1.CT5880
CT5880是創新公司面向中低端市場的一款主打產品,採用該晶元製成的音效卡就是「Sound Blaster PCI128
Digital」。它支持128復音和多音色,16個MIDI通道,並且支持4聲道;支持Microsoft DirectSound、DirectSound 3D及其衍生標准。就CT5880的表現而言,能滿足絕大部分對聲音要求不是很高的用戶需求。CT5880是目前使用最多的一款被集成到主板上的音效晶元。
2.CMI8738
CMI8738是****驊訊電子(C-Media)的產品。1999年自行開發出4聲道音效晶元CMI8738/4CH,除了具有3D定位功能,同時也提供數字光纖介面,以及支持家庭劇院系統。在CMI8738/4CH的基礎上,驊訊又推出了6聲道的CMI8738/6CH音效晶元。除具備CMI8738/4CH的所有功能外,該晶元還增加了的6聲道的輸出功能。它可搭配5.1的6聲道或4.1的4聲道音箱,配合DVD播放軟體構成完整的小型個人家庭劇院系統需昂貴的外部硬體。
注意:CMI8738內置了「Audio Codec」晶元,雖然降低了成本,減少了電路的復雜程度,但不符合AC』97標准,因此信噪比不高,不適合那些注重音質的用戶使用。還有,因為CMI8738有多個版本,所以在挑選集成該晶元的主板時,一定要注意晶元的版本號。
3.YAMAHA 744
YAMAHA公司的音效晶元在用戶中一直有比較好的口碑,從ISA時代的719到PCI時代的724,都獲得了不小的成功。與
YMF724相比,YMF744的功能也得到了較大的改進,其最新版本為YMF744B-V。晶元支持PCI2.2和PC99規范,為128針LQFP封裝,支持多聲道4揚聲器輸出,可為用戶提供環繞立體聲效果。744晶元最大的特點是它的三維音效功能,它完全支持EAX環境音效、Direct
Sound和Direct Sound 3D,並可通過軟體運算獲得A3D效果。
四、使用集成音效卡的注意事項
不管是集成的軟音效卡,還是硬音效卡,由於目前主板在設計上還沒有大的突破,所以在實際使用中最容易出現干擾大、有爆音等毛病。因此,要讓你的集成音效卡有更好的表現,請注意以下幾點:
1.驅動程序是關鍵。驅動程序對於音效卡的表現非常重要,特別是軟音效卡,好的驅動程序往往能使其表現讓你刮目相看。對於硬音效卡,可以到該晶元的生產商網站下載其最新驅動程序,如CT5880,就可以到創新公司下載「Sound Blaster PCI128 Digital」的驅動程序。
2.關閉某些輸入埠。在音效卡的音頻屬性中,將那些用不著的輸入埠置於「靜音」狀態,如「線路輸入」、「麥克風輸入」等,這樣也能減少噪音的干擾(圖7圖)。
3.盡量不超頻。當將系統的外頻超到一定程度後,集成音效卡就無法正常工作。這是因為機器在非標准外頻下工作時,PCI的工作頻率也隨之提高,而集成音效卡是集成在主板上的,其超頻性能特別差,所以為了音效卡的安全與性能,還是不要超頻或者適度超頻。
③ 數字處理器2進4出是指什麼意思 音箱數字處理器怎麼使用,調試
音效卡概述
音效卡 (Sound Card)也叫音頻卡(港台稱之為聲效卡):音效卡是多媒體技術中最基本的組成部分,是實現聲波/數字信號相互轉換的一種硬體。音效卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光碟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,或通過音樂設備數字介面(MIDI)使樂器發出美妙的聲音。
音效卡是計算機進行聲音處理的適配器。它有三個基本功能:一是音樂合成發音功能;二是混音器(Mixer)功能和數字聲音效果處理器(DSP)功能;三是模擬聲音信號的輸入和輸出功能。音效卡處理的聲音信息在計算機中以文件的形式存儲。音效卡工作應有相應的軟體支持,包括驅動程序、混頻程序(mixer)和CD播放程序等。
多媒體電腦中用來處理聲音的介面卡。音效卡可以把來自話筒、收錄音機、激光唱機等設備的語音、音樂等聲音變成數字信號交給電腦處理,並以文件形式存檔,還可以把數字信號還原成為真實的聲音輸出。音效卡尾部的介面從機箱後側伸出,上面有連接麥克風、音箱、游戲桿和MIDI設備的介面。
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工作原理
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字信號,兩者不能混用,音效卡的作用就是實現兩者的轉換。從結構上分,音效卡可分為模數轉換電路和數模轉換電路兩部分,模數轉換電路負責將麥克風等聲音輸入設備採到的模擬聲音信號轉換為電腦能處理的數字信號;而數模轉換電路負責將電腦使用的數字聲音信號轉換為喇叭等設備能使用的模擬信號。
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音效卡類型
音效卡發展至今,主要分為板卡式、集成式和外置式三種介面類型,以適用不同用戶的需求,三種類型的產品各有優缺點。
板卡式:卡式產品是現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介面,由於此介面匯流排帶寬較低、功能單一、佔用系統資源過多,目前已被淘汰;PCI則取代了ISA介面成為目前的主流,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:音效卡只會影響到電腦的音質,對PC用戶較敏感的系統性能並沒有什麼關系。因此,大多用戶對音效卡的要求都滿足於能用就行,更願將資金投入到能增強系統性能的部分。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,集成式音效卡出現了。
此類產品集成在主板上,具有不佔用PCI介面、成本更為低廉、兼容性更好等優勢,能夠滿足普通用戶的絕大多數音頻需求,自然就受到市場青睞。而且集成音效卡的技術也在不斷進步,PCI音效卡具有的多聲道、低CPU佔有率等優勢也相繼出現在集成音效卡上,它也由此占據了主導地位,占據了音效卡市場的大半壁江山。
外置式音效卡:是創新公司獨家推出的一個新興事物,它通過USB介面與PC連接,具有使用方便、便於移動等優勢。但這類產品主要應用於特殊環境,如連接筆記本實現更好的音質等。目前市場上的外置音效卡並不多,常見的有創新的Extigy、 Digital Music兩款,以及MAYA EX、MAYA 5.1 USB等。
三種類型的音效卡中,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音效卡將繼續成為中高端音效卡領域的中堅力量,畢竟獨立板卡在設計布線等方面具有優勢,更適於音質的發揮;而外置式音效卡的優勢與成本對於家用PC來說並不明顯,仍是一個填補空缺的邊緣產品。
集成音效卡
集成音效卡是指晶元組支持整合的音效卡類型,比較常見的是AC'97和HD Audio,使用集成音效卡的晶元組的主板就可以在比較低的成本上實現音效卡的完整功能。
音效卡是一台多媒體電腦的主要設備之一,現在的音效卡一般有板載音效卡和獨立音效卡之分。在早期的電腦上並沒有板載音效卡,電腦要發聲必須通過獨立音效卡來實現。隨著主板整合程度的提高以及CPU性能的日益強大,同時主板廠商降低用戶采購成本的考慮,板載音效卡出現在越來越多的主板中,目前板載音效卡幾乎成為主板的標准配置了,沒有板載音效卡的主板反而比較少了。
板載ALC音效卡晶元
板載音效卡一般有軟音效卡和硬音效卡之分。這里的軟硬之分,指的是板載音效卡是否具有音效卡主處理晶元之分,一般軟音效卡沒有主處理晶元,只有一個解碼晶元,通過CPU的運算來代替音效卡主處理晶元的作用。而板載硬音效卡帶有主處理晶元,很多音效處理工作就不再需要CPU參與了。
AC'97
AC'97的全稱是Audio CODEC'97,這是一個由英特爾、雅瑪哈等多家廠商聯合研發並制定的一個音頻電路系統標准。它並不是一個實實在在的音效卡種類,只是一個標准。目前最新的版本已經達到了2.3。現在市場上能看到的音效卡大部分的CODEC都是符合AC'97標准。廠商也習慣用符合CODEC的標准來衡量音效卡,因此很多的主板產品,不管採用的何種音效卡晶元或音效卡類型,都稱為AC'97音效卡。
HD Audio
HD Audio是High Definition Audio(高保真音頻)的縮寫,原稱Azalia,是Intel與杜比(Dolby)公司合力推出的新一代音頻規范。目前主要是Intel 915/925系列晶元組的ICH6系列南橋晶元所採用。
HD Audio的制定是為了取代目前流行的AC』97音頻規范,與AC』97有許多共通之處,某種程度上可以說是AC』97的增強版,但並不能向下兼容 AC』97標准。它在AC』97的基礎上提供了全新的連接匯流排,支持更高品質的音頻以及更多的功能。與AC』97音頻解決方案相類似,HD Audio同樣是一種軟硬混合的音頻規范,集成在ICH6晶元中(除去Codec部分)。與現行的AC』97相比,HD Audio具有數據傳輸帶寬大、音頻回放精度高、支持多聲道陣列麥克風音頻輸入、CPU的佔用率更低和底層驅動程序可以通用等特點。
特別有意思的是HD Audio有一個非常人性化的設計,HD Audio支持設備感知和介面定義功能,即所有輸入輸出介面可以自動感應設備接入並給出提示,而且每個介面的功能可以隨意設定。該功能不僅能自行判斷哪個埠有設備插入,還能為介面定義功能。例如用戶將MIC插入音頻輸出介面,HD Audio便能探測到該介面有設備連接,並且能自動偵測設備類型,將該介面定義為MIC輸入介面,改變原介面屬性。由此看來,用戶連接音箱、耳機和MIC 就像連接USB設備一樣簡單,在控制面板上點幾下滑鼠即可完成介面的切換,即便是復雜的多聲道音箱,菜鳥級用戶也能做到「即插即用」。
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板載音效卡
因為板載軟音效卡沒有音效卡主處理晶元,在處理音頻數據的時候會佔用部分CPU資源,在CPU主頻不太高的情況下會略微影響到系統性能。目前CPU主頻早已用GHz來進行計算,而音頻數據處理量卻增加的並不多,相對於以前的CPU而言,CPU資源佔用率已經大大降低,對系統性能的影響也微乎其微了,幾乎可以忽略。
「音質」問題也是板載軟音效卡的一大弊病,比較突出的就是信噪比較低,其實這個問題並不是因為板載軟音效卡對音頻處理有缺陷造成的,主要是因為主板製造廠商設計板載音效卡時的布線不合理,以及用料做工等方面,過於節約成本造成的。
而對於板載的硬音效卡,則基本不存在以上兩個問題,其性能基本能接近並達到一般獨立音效卡,完全可以滿足普通家庭用戶的需要。
集成音效卡最大的優勢就是性價比,而且隨著音效卡驅動程序的不斷完善,主板廠商的設計能力的提高,以及板載音效卡晶元性能的提高和價格的下降,板載音效卡越來越得到用戶的認可。
板載音效卡的劣勢卻正是獨立音效卡的優勢,而獨立音效卡的劣勢又正是板載音效卡的優勢。獨立音效卡從幾十元到幾千元有著各種不同的檔次,從性能上講集成音效卡完全不輸給中低端的獨立音效卡,在性價比上集成音效卡又占盡優勢。在中低端市場,在追求性價的用戶中,集成音效卡是不錯的選擇。
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音效卡介面
●線性輸入介面,標記為「Line In」。Line In埠將品質較好的聲音、音樂信號輸入,通過計算機的控制將該信號錄製成一個 文件。通常該埠用於外接輔助音源,如影碟機、收音機、錄像機及VCD回放卡的音頻輸出。
●線性輸出埠,標記為「Line Out」。它用於外接音箱功放或帶功放的音箱。
●第二個線性輸出埠,一般用於連接四聲道以上的後端音箱。
●話筒輸入埠,標記為「Mic In」。它用於連接麥克風(話筒),可以將自己的歌聲錄下來實現基本的「卡拉OK功能」。
●揚聲器輸出埠,標記為「Speaker」或「SPK」。它用於插外接音箱的音頻線插頭。
●MIDI及游戲搖桿介面,標記為「MIDI」。幾乎所有的音效卡上均帶有一個游戲搖桿介面來配合模擬飛行、模擬駕駛等游戲軟體,這個介面與MIDI樂器介面共用一個15針的D型連接器(高檔音效卡的MIDI介面可能還有其他形式)。該介面可以配接游戲搖桿、模擬方向盤,也可以連接電子樂器上的MIDI介面,實現MIDI音樂信號的直接傳輸。
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音效卡廠家
Realtek中國台灣瑞昱,最大的集成音效卡廠商
Creative新加坡創新,獨立音效卡的發明者
Advance Logic:Advance Logic 是一家老資格的音頻晶元設計製造商,主攻低端市場,遠在ISA世代,就有一款著名的ALS007的音頻控制晶元,到了PCI時代,Advance Logic仍舊主攻低端市場,ALS4000便是一款比較著名的晶元,ALS4000功能簡單,音質也一般,但價格確很便宜。隨著競爭的加劇,Advance Logic在低端市場的份額也遭到AC'97軟卡的侵蝕,Advance Logic並沒有放棄音效卡市場,轉而主攻Codec市場,著名的ALC系列Codec就是他們的傑作,Advance Logic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這個名字並不為人所知,但到了PCI時代,Aureal的名字迅速隨著帝盟S90這款音效卡傳播開來,S90這款音效卡獲得游戲玩家的廣泛贊揚,Aureal也名聲大振。S90就是採用的傲銳公司的Vortex AU8820的音頻控制晶元。支持A3D 1.0,就是這款S90讓很多人接受了3D音效這個概念,雖然最後的果子是創新摘走了,但栽樹的是A3D,A3D帶來了逼真的3D音效模擬。隨後傲銳發布 Vortex-2 AU8830音頻控制晶元,支持A3D 2.0,帝盟發布基於這款晶元的MX300音效卡,用於和創新Live!系列爭奪市場,後來傲銳和帝盟結束了合作關系,不久傲銳被對手創新收購,A3D和傲銳成為歷史。
Ensoniq:1997年,Ensoniq可謂出盡風頭,Ensoniq是最早開發出 PCI 音頻控制晶元的廠商之一,ES1370晶元被眾多廠家採用,創新也是Ensoniq的客戶之一,ES1370支持32個硬體復音,通過相應的軟波表擴充到 64復音,支持2-8M音色庫。硬體支持Direct Sound、Direct Sound 3D,以及軟體模擬A3D 1.0和EAX,成為當時中檔PCI音效卡的首選晶元,由於創新需要一個中檔次的晶元擴充產品線,Ensoniq不久便被創新收購。Ensoniq發展出的 PCI音頻控制晶元一共有三款——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。在創新完成收購後,創新也推出了CT5507、CT2518、 CT5880等晶元,著名的中低端音效卡PCI128就採用了CT-5880晶元。
E-mu:E-mu是一家實力強勁的音頻控制晶元設計商,主要從事音頻晶元開發以及合成技術研究,後被創新收購,經典的創新AWE64系列就採用了E-mu的Emu8000晶元,其出色的波表合成能力讓聽過的人都印象深刻,E-mu的音頻控制晶元主要面向高端市場,講究性能、品質以及功能,開發實力少有對手,是創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,創新曾經推出過一款AWE64的PCI版本,就是採用的Emu8008,但是市場上非常少見。好在E-mu及時開發出了跨時代的Emu10k1,讓創新公司成功推出了SoundBlaster Live!系列。Emu10k1諸多嶄新的特徵,是一顆可編程的DSP晶元,即時是幾年後的今天,也不會覺得這款晶元太落伍,事實上,基於這款晶元的 Live!能夠勝任大部分游戲的需求。2001年,Emu再度開發出比Emu10k1更強的晶元,也就是Audigy系列採用的音頻控制晶元,這款晶元繼承了Emu10k1的所有優點,改善了MIDI等方面的不足,並將運算能力提升4倍,足夠滿足所有游戲的需求。2002年,創新推出Audigy2。
ESS:在ISA時代,ESS是創新最大的競爭對手,產品線豐富,性價比優秀,當年的 ESS688/1868等都是非常優秀的晶元,良好的兼容性以及低廉的價格受到眾多板卡商的青睞,市場佔有率極大,是中低端市場的絕對首選。進入PCI時代後,ESS也積極擴展,前後推出了ESS Maestro-I、ESS Maestro-II、ESS Canyon3D等晶元,ESS的兼容性歷來口碑甚佳,ESS Maestro-II更是獲得了帝盟的青睞,著名的S70音效卡就是基於這款晶元,這款晶元有一個簡化的版本SOLO-I,主要交給主板商集成用,很少作為獨立的音效卡晶元使用。Canyon3D是ESS最強的晶元,又被稱作Maestro-2e,也是ESS第一款支持多聲道的晶元,著名的帝盟MX400音效卡正是採用了此款晶元,這款晶元運算能力強大。2001年,ESS 再度發布Canyon3D-2,但是這個時候創新已經壟斷市場了,Canyon3D-2沒有得到應有的名氣和市場,ESS也逐漸在音效卡市場消失,這個創新最老的競爭對手,終於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:台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晶元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,還節約了PCB的製造和設計費用,因此這幾款晶元往往出現在超低價的獨立音效卡或者主板上,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晶元還好。在很多人眼裡,CMI是一組非常不值得一提的晶元,事實上並非如此,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音效卡,但這並不表示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製造的公司,在ISA時代,雅馬哈的719晶元曾經獲得極佳口碑。在PCI音效卡興起的時代,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晶元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,成為當時中端音效卡的首選。著名的724音效卡有中凌雷公,雖然做工不算優秀,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並沒有再次颳起724旋風。之後雅馬哈發布 YMF754晶元並宣布告別民用音效卡領域的競爭。相信很多朋友都記得一個YMF734,雅馬哈根本就沒有什麼YMF734晶元,但當時734音效卡多如牛毛,都是用其他晶元,例如前面提到的ALS4000 Remark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/Cirrus Logic:Cirrus Logic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。在這幾家晶元商中,技術實力最強大的正是水晶而不是Emu,數一數創新的高檔音效卡使用了多少水晶的晶元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的感覺,做音頻控制晶元顯得很隨意,而且走的是低價路線,很多朋友將水晶晶元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於偽造719音效卡,到了PCI時代,也有不少所謂的734音效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,那些被用於偽造734的晶元,比雅馬哈的晶元還好不少,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Voyetra Turtle Beach就不會離開傲銳,帝盟選擇了ESS而Voyetra Turtle Beach選擇了水晶,Voyetra Turtle Beach推出了一款讓人震撼的Turtle Beach Santa Cruz,在國外評價甚至超過帝盟MX200,而這款晶元是基於水晶CS4630的,後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於CS4630的黑金2系列更是推翻了傳統的物美價不廉的觀念。水晶發布過的音頻控制晶元很多,最有影響的是CS46XX系列,硬體SRC讓基於這個系列的音效卡的音質都相當不錯,很輕易的就超過了創新的音效卡。DVD方面的優勢更是其他晶元廠商望塵莫及的。另外,水晶也是重要的AC『97 Codec供應商。
Fortemedia:Fortemedia最為著名的是FM801系列,FM801又細分為 FM801AS和FM801AU,在DVD在PC普及的時候,很少有晶元可以支持到6聲道系統,創新也沒有及時推出6聲道的音效卡,這給 Fortemedia帶來了機遇,也就是這個時候,大量的廉價6聲道音效卡上市,其中大部分都是基於FM801AU的。FM801AU具備數字I/O功能,號稱為DVD音頻優化,加上當時的Live!還是面向高端,FM801AU系列獲得很大的成功。但好景不長,創新推出了Live!5.1 後,FM801AU逐漸淘汰出市場。
音效卡 (Sound Card):音效卡是多媒體技術中最基本的組成部分,是實現聲波/數字信號相互轉換的一種硬體。音效卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光碟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,或通過音樂設備數字介面(MIDI)使樂器發出美妙的聲音。
工作原理:音效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字信號,兩者不能混用,音效卡的作用就是實現兩者的轉換。從結構上分,音效卡可分為模數轉換電路和數模轉換電路兩部分,模數轉換電路負責將麥克風等聲音輸入設備採到的模擬聲音信號轉換為電腦能處理的數字信號;而數模轉換電路負責將電腦使用的數字聲音信號轉換為喇叭等設備能使用的模擬信號。
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音效卡發展
世界上第一塊音效卡——聲霸卡,是由新加坡創新公司董事長沈望傅先生發明的。這只音效卡在當時引起了一場轟動。有的人認為,這是一個很好的開端,因為PC終於可以「說話」了,並聯想到將來多媒體PC的模樣。但另有一些人卻認為,這只是一場鬧劇(因為當時的音效卡根本不能夠發出很真實的聲音)。但是,10年過後,正如前者所預料的,多媒體PC成了現今的標准,每個人都能利用自己的PC來聽CD、玩有聲游戲、通過Iphone等網路電話來交談,幾乎每一樣事情都和PC音頻發生關系。現在看起來,PC如果沒有了音效卡,也就沒有了繽紛多彩的多媒體世界。
就在人們對PC音頻滿懷疑慮的時候,第一張「真正」的音效卡出現了,它就是著名的 Soundblaster 16,這塊卡之所以名為16,是因為它擁有16位的復音數(是指在回放MIDI時由音效卡模擬出所能同時模擬發聲的樂器數目),該音效卡能較為完美地合成音頻效果,具有劃時代的意義,我們終於能把煩人的PC喇叭給拆掉了。
第二次重大變革是Soundblaster 64 Gold,這是第一隻讓人發出驚嘆的音效卡,採用了EMU8000音頻晶元的SB 64 Gold無論是其價格還是性能都讓人大吃一驚,原來音效卡也可以賣那麼貴啊?原來音效卡發出的聲音也能如此動聽!Emu8000晶元破天荒地支持64位復音數(32個是硬體執行,另外32個由Creative開發的軟體生成),鍍金的接線端子,120db的動態范圍,96db的信噪比,相信音質比那時的一些國產CD機還要好!一切都是為了獲得最高質量的音響效果而定做的。當然,現在看來,該音效卡的缺點還是明顯的,一是使用了ISA匯流排,限制了PC音頻系統的發揮,只能實現虛擬的3D音頻技術,而且在播放中,由於使用了低帶寬的ISA匯流排,因此在信噪比和保真度方面還有一定的問題;另外就是必須採用板載的「聲存」(用來存放音色庫的內存),而且這些音效卡的內存異常昂貴(其實也不就是普通的DRAM嘛),原來只帶了4MB,為了能獲得更好的合成效果,許多專業的 MIDI製作人士還是掏錢加上了更多的聲存,以存放更好效果的音色庫。通過這樣的結合,Soundblaster 64 Gold能回放出很悅耳的合成音樂,一度令許多電腦MIDI發燒友為之興奮。
在這兩個發展階段里,Creative成了老大哥,其他的音效卡產品相比起它來就像是綠葉和紅花的關系,越發襯托出Soundblaster的偉大。當然,在其他的音效卡中也出了幾個精品,像Ess logic的ESS688F,Topstar的Als007等,它們都是以極為低廉的價格提供了與Soundblaster 16相近的性能,當年很多兼容機裝的都是這兩種音效卡。在音效卡的發展歷史上,有代表性的作品幾乎都是Creative(創新)公司的產品,由此我們也看出該公司在這方面的領導作用。Creative在音效卡界的地位就和CPU界的Intel以及軟體業的Microsoft一樣,是行業中的標准。
對3D音效的渴求促使了第三次音效卡大變革,Soundblaster 64 Gold率先支持了模擬3D音效,但同時由於ISA匯流排帶寬太窄了,限制了音效卡的再度發展,因此PCI音效卡是註定要誕生的。第一隻PCI音效卡是S3的 Sonics Vibes,它擁有一個32位復音的波表生成器,支持Microsoft DirectSound和DirectMusic加速。並且附帶了SRS 3D音效和Infinipatch downloadable音色庫下載標准。同時,它也帶來了與DOS環境的極不兼容(那時還有相當一部分人使用DOS操作系統),音頻回放時的爆音,回放 MIDI時的噪音和相對拙劣的回放效果,這使得PCI音效卡產品成為了一種讓人們產生爭議的產品。
但隨著Soundblaster推出了另一個劃時代的巨作Soundblaster Live! 之後(在此之前發布的PCI64、128等音效卡是收購了Ensoniq公司後採用它們開發的晶元製作的),人們對PCI音效卡的優越性也深信不疑了(看看那個價錢,你當然要相信它是好東西了)。由於採用了PCI匯流排結構,音效卡與系統的連接有了更大的帶寬,一些在ISA音效卡上沒有能力實現的效果,如使用 Downloadable(能夠下載)的音色庫,更為逼真的3D音效,更好的音質和信噪比等,都把PC音頻推向了另一個高峰。在這里,我們要留意,PC音頻更新的周期沒有CPU和顯示卡那麼快,它只是一個循序漸進的過程,真的不夠用了,才會出現和研發它的改進或替代產品,所以說,投資一個好的PC音頻系統是非常值得的,起碼不會迅速地被淘汰。
當今PC音頻的進一步發展變化將主要體現在以下4個方面:
· ISA音效卡向PCI音效卡過渡
· 更為逼真的回放效果
· 高質量的3D音效
· 轉向USB音頻設備
④ AUDIO有關知識
DEFRAGMENT: 整理碎片.整理硬碟上的文件,使它們盡可能連續存放,騰出盡可能多的連續空間.
DETENT: 定位點.一些控制器如聲像,均衡旋鈕的中心點備有感覺得到的定位點.
DI: Direct Inject的簡寫,直接注入.信號不經過麥克風直接注入音頻鏈.
DI BOX: DI盒.匹配信號源與磁帶錄音機或調音台輸入之間電平阻抗的設備.
DIGITAL: 數字的.用0和1表示信號數據的電子系統.
DIGITAL DELAY: 數字延遲.發生延遲和回聲效果的數字處理器.
DIGITAL REVERB: 數字混響.模仿環境混響的數字處理器.
DIN CONNECTOR: DIN(德國工業標准)接插連接.用於消費市場的多針連接形式,MIDI電纜也使用它.除了MIDI的180度布局,DIN還有多種針腳分布規格.
DIRECT COUPLING: 直接耦合.兩個連在一起的電路,交流和直流信號都能夠通過.
DITHER: 抖動.一個為數字化音頻信號加上低電平雜訊的系統,能夠擴展低電平的分解度.
DISC: 對塑膠唱片,CD唱片和MiniDiscs的統稱.
DISK: Diskette的簡寫,現在稱呼電腦軟盤,硬碟和可移動磁碟(光碟)等
DMA: Direct Memory Access(存儲器直接訪問)的縮寫.一部分電腦操作系統允許外圍設備不經過CPU直接訪問計算機存儲器.
DOLBY: 杜比.一種商業應用的編/解碼磁帶雜訊消除系統.錄音時擴大低電平的高頻信號,放音時還原.杜比有用於半專業機器的B, C和S和用於專業機器的A與SR幾種類型,互相不兼容.用一種系統錄音必須同一系統回放.
DOS: Disk Operating System(磁碟操作系統)PC電腦或兼容機使用的一種操作系統.
DSP: Digital Signal Processor數字信號處理器.一種強有力的微晶元,用來處理數字信號.
DRIVER: 驅動器.處理主程序和硬體外圍如音效卡,列印機,掃描儀等之間通訊的軟體.
DRUM PAD: 鼓墊.合成的演奏表面,通過鼓槌擊打產生電子觸發信號.
DRY: 乾.沒有加效果的聲音.
DUBBING: 配音.在已有的錄音上增加更多的材料.
DUCKING: 閃避.用一種音頻信號控制另一種音頻信號電平的系統.例如一個聲音出現時,背景音樂閃避.
DUMP: 傾倒.數字信號從一個設備到另一個設備.系統專用信息的
Sysex mp或Bulk Dump是通過MIDI傳輸一件樂器或模塊的內部的音色,設置等信息,以便存儲或編輯.
DYNAMIC MICROPHONE: 動圈話筒.一類靠振膜帶動線圈在磁場中運動產生電信號的麥克風
DYNAMIC RANGE: 動態范圍.表述的一件設備能處理的最高電平與雜訊地板之上最小信號之間的分貝值.
DYNAMICS: 力度.表述樂曲強弱的方法.
EARLY REFLECTIONS: 早期反射.最初從牆面,地面和天花板反射回來,緊跟原聲的聲音,建立起混響環境.
EFFECT: 效果.處理音頻信號的設備,可以創造性的改變聲音,經常包括造成混響和回聲的延遲電路.
EFFECTS LOOP: 效果環路.允許外部信號處理器接入音頻鏈路的連接系統.
EFFECTS RETURN: 效果返回.調音台額外的輸入,連接到效果器的輸出.
ELECTRET MICROPHONE: 駐極體麥克鳳.一類使用永久充電振膜(不需要極化電壓)的電容麥克風.
ENCODE/DECODE: 編碼/解碼.
ENHANCER: 增強器.利用動態均衡,相位變換和諧波發生等技術使聲音變得明亮的設備.
ENVELOPE: 包絡.聲音的電平隨時間而變化的情形.
ENVELOPE GENERATOR: 包絡發生器.一個能夠發生控制信號描繪出你所希望創建的聲音包絡的電路,它也能用於控制濾波器或調制設定.最常見的例子是ADSR發生器.
EQUALISER: 均衡器.有選擇性的削弱或提升頻譜中某些成分的設備.
ERASE: 抹去.從模擬磁帶中移去錄音素材,或從數字存儲媒介中移去記錄數據.
EVENT: 事件.在MIDI中用以表述單獨的MIDI數據,例如一個音符的開或關,一個控制信息,一個程序變換等.
EXCITER: 激勵器.完成合成新高頻諧波的工作.
EXPANDER: 擴展器.用來減少低電平信號和增加高電平信號的設備,由此擴大信號的動態范圍.
EXPANDER MODULE: 擴展模塊.沒有鍵盤的合成器,經常放在機架上.
FADER: 推子.滑動電位器,常用於調音台和其他處理器.
FERRIC: 鐵的.一類磁帶,使用氧化鐵塗復.
FET: Field Effect Transistor的簡寫,場效應晶體管.
FIGURE-OF-EIGHT: 8字型.描述麥克風前後方向具有相同靈敏度的極性響應,忽略來自側面的信號.
FILE: 用數字形式存儲的一組數據.標准MIDI文件是允許在不同的音序器之間交換信息的統一規格文件.
FILTER: 濾波器.用來強調或削弱規定范圍頻率的電路.
FLANGING: 凸緣.使用反饋調制的延遲效果,建立一種戲劇性的掃頻聲音.
FLOPPY DISK: 軟盤.使用柔性磁介質製作的計算機磁碟,裝在一個塑料保護套中.常見的3.5寸軟盤最大容量1.44Mbytes,更早的軟盤只有一半容量.
FLUTTER ECHO: 飄動回聲.共鳴的回聲,聲音在兩個平行的反射表面之間多次反射造成的效果.
FOLDBACK: 折回.重疊錄音中為演奏者送回全部或部分混合信號,又稱為提示混合(Cue mix).
FORMANT: 共振峰.一件樂器或人聲當中並不隨著音高而改變的頻率成分或共鳴.例如一把木吉他琴身的共鳴特性並不因為演奏的音符而改變.
FORMAT: 格式化.磁碟給計算機使用前必須進行的准備工作,在磁碟表面做上表示位置的電子記號,以便與數據的讀,寫.不同的計算機經常有不同的格式化系統.
FRAGMENTATION: 碎片.由於多次存儲和刪除操作使磁碟上的文件變成不連貫的片斷,導致多佔用空間和延緩讀寫操作的不良後果.
FREQUENCY: 頻率.1秒鍾之間波形重復出現的次數,例如1秒鍾出現1次的波形,頻率就是1赫(1Hz).
FREQUENCY RESPONSE: 頻率響應.一個電氣設備或揚聲器能夠處理的頻率范圍.
FSK: Frequency Shift Keying頻移鍵控.用2個不同頻率的聲音構成可以錄在磁帶上的同步時鍾信號.
FUNDAMENTAL: 基頻.任何聲音由基頻加上若干更高的諧波組成.
FX: 效果的簡稱.
GAIN: 增益.電路對於信號的放大量.
GATE: 門.電子鍵盤上某個鍵被按下時發出的電信號,可以用來觸發包絡發生器和其他需要和鍵的動作同步的事件.
雜訊門.一種電子設備,使很低電平的信號靜音,這樣來改善被處理信號停頓期間的雜訊性能.
GENERAL MIDI: 簡稱GM.基本MIDI規定的添加部分,確保按照GM格式寫作的樂曲有一個最起碼的播放環境.規定明確了音色的分類和編號,最少聲部和復音數,控制器響應等內容.
GLITCH: 小故障.描述信號短時間的意外中斷,或者設備短時間的意外故障.例如DAT磁帶突然出現的卡答聲.
GM RESET: GM復位.一條通用系統專用信息命令,激活一件設備的GM狀態,將全部控制器設置到預設值,以All Notes Off命令的方式關閉所有正在發音的音符.
GRAPHIC EQUALISER: 圖形均衡器.把音頻頻譜劃分成若干較窄的部分,每一段可以用推子控制衰減/提升.推子的位置描繪出均衡曲線,故得名.
GROUND: 地.電氣接地或0伏電壓.在電源配線中,地線是通過長金屬棒與大地作物理連接.
GROUND LOOP: 接地迴路.音頻電路中由於多重接地點的電位不盡相同(為0),造成可以聽見的交流哼聲干擾問題.
GROUP: 編組.調音台上被混合的一組信號,分別的推子一同得到控制.在多軌機調音台上各編組可能對應於不同的輸入端.
GS: Roland公司自己制定的General MIDI標准.
HARD DISK: 硬碟.大容量計算機存儲設備,使用旋轉的剛性碟片,外面復有磁性材料.
HARMONIC: 諧波(泛音).復雜波形中的高頻成分.
HARMONIC DISTORTION: 諧波失真.增加的諧波並不屬於原來的信號.
HEAD: 磁頭.磁帶機的部件,完成對存儲媒介的讀/寫數據工作.
HEADROOM: 動態餘量.信號的最高峰值與一件設備能夠處理的絕對最大值之間的分貝數.
HIGH PASS FILTER (HPF): 高通濾波器.一種削弱截止頻率以下頻率的濾波器.
HISS: "噝"聲.由隨機的電氣波動造成的雜訊.
HUM: "嗡"聲.信號被增加的低頻雜訊污染,通常與交流電源所用的頻率有關.
Hz: Hertz的簡寫,赫茲.頻率單位.
IC: Integrated Circuit,集成電路.
IMPEDANCE: 阻抗.可以看作"對交流電的電阻",電路中同時包含電阻和電抗成分.
INDUCTOR: 電感.隨著頻率升高而阻抗變大的元件.
INITIALISE: 初始化.自動恢復一件設備出廠時的默認設置.
INSERT POINT: 插入點.連接器允許外部處理器進入信號通道,對信號進行處理.
INSULATOR: 絕緣體.不導電的材料.
INTERFACE:介面.兩件以上設備之間的媒介設備.例如MIDI介面連接計算機和樂器,使它們可以通訊
INTERMITTENT: 間歇.描述偶然出現的故障.
INTERMODULATION DISTORTION: 互調失真.指由放大器所引入的一種輸入信號的和及差的失真.例如,在給放大器輸入頻率為1kHz和5kHz的混合信號後,便會產生6kHz(1kHz和5kHz之和)及4kHz(1kHz和5kHz之差)的互調失真成份.
I/O: 輸入/輸出,通常用於數字領域.
IPS: Inches Per Second,英寸/每秒,描述帶速.
IRQ: Interrupt Request,中斷請求.計算機操作系統的一部分,允許連接的設備要求引起處理器的注意,以便傳輸數據.
ISOPROPYL ALCOHOL: 異丙基酒精.一類酒精,常用於清潔磁頭和引導輪.
JACK: 插座.可以是立體聲或單聲道的.
JARGON: 行話.
k: 1000 (kilo)的簡寫.例如kHz: 1000Hz ,kOhm: 1000 ohms
LED: Light Emitting Diode的簡寫,發光二極體.
LCD: Liquid Crystal Display的簡寫,液晶顯示器.
MACHINE HEAD: 吉他調弦機械的另一種稱呼.
MEMORY: 記憶.計算機的RAM,用來存放程序和數據.這些數據在關機的時候會丟失,必須另存到磁碟或其他媒介.
MENU: 菜單.計算機或設備顯示在窗口供用戶選擇的目錄.
MIC LEVEL: 麥克風電平.麥克風產生的低電平信號,需要放大許多倍才達到線路電平.
MICROPROCESSOR: 微處理器.計算機的心臟.
NON REGISTERED PARAMETER NUMBER: 非注冊參數號.MIDI控制器98和99號,可以發送特定合成器的非標准參數,代替一部分系統專用信息.
NON-LINEAR RECORDING: 非線性錄音.描述數字錄音系統允許錄音的任何部分以任意的順序回放,沒有縫隙.相對而言傳統的磁帶錄音是線性錄音,因為只能按照錄音的次序回放.
NORMALISE: 同Normalize,正常化,標准化.音頻編輯時讓一段波形的幅度達到最大.在調音台上指插銷未插入之前的電路保持原始信號路徑.
NYQUIST THEOREM: 奈奎斯特定理.表示數字音頻系統的采樣頻率和可以存貯的最高音頻信號之間的關系.認為采樣頻率必須比所錄入的最高音頻頻率至少高出一倍,否則會產生鋸齒狀的混淆.
NUT: 弦枕.弦樂器的琴弦從軸箱出來到達指板前經過一個高於指板的木,竹,塑料等製作的小條.
OCTAVE: 八度.頻率或音高升高一個八度,它的頻率加一倍.
OFF-LINE: 離線,不在回放過程中進行的處理.例如電腦中的一些復雜的編輯,如果實時處理,將對電腦提出過高的要求.
OHM: 歐姆.電阻的單位.
OMNI: 全部.用於麥克風指全部方向具有相同的靈敏度.在MIDI中指全部通道認可的模式.
OPEN CIRCUIT: 開路.電路中斷,阻止電流的流動.
OPEN REEL: 開盤.磁帶卷繞在軸心而不是盒子內的磁帶機.
OPERATING SYSTEM: 操作系統.
OPTO ELECTRONIC DEVICE: 光學電子設備.把電參數變成光強度變化的設備,經常使用各種光敏器件.
OSCILLATOR: 振盪器.發生周期性電波的電路.
OVERDUB: 重疊,配音.為多軌錄音增加另外一部分或取代現有部分.
OVERLOAD: 超載.超過了電氣或電子電路的操作能力.
PAD: 減少信號電平的阻抗電路.
PAN POT: 聲像電位器.調音台上能夠改變信號在立體聲場左右位置的控制器.
PARALLEL: 並聯.2個以上的電路連接,它們的輸入端連在一起,輸出端也聯在一起.
PARAMETER: 參數.對一件設備的某些性能起作用的變數.
PARAMETRIC EQ: 參數均衡.可以分別控制頻率,帶寬和衰減/提升的均衡器.
PASSIVE: 無源.沒有推動成分的電路.
PATCH: 程序的另一種稱呼,在合成器中指一個可以用程序變換命令調用的編程聲音.效果器中可能是一種效果,采樣器中可能是一個采樣音色.
PATCH BAY: 配線板.控制台上用於改變輸入和輸出路徑的系統.
PATCH CORD: 配線.配線板使用的短電纜.
PEAK: 峰值.信號電平的最大瞬間.
PHASE: 相位.2個電波之間在時間上的差距
PHASER: 法茲器.聯合一個信號與它帶有相位差異的拷貝產生的過濾效果,經常用LFO做控制.
PFL: Pre Fade Listen的簡寫,推子前監聽.監聽信號與推子位置無關.
PPM: Peak Programme Meter的簡寫,能夠短時間保留信號峰值的電平表
PHANTOM POWER: 幻像電源.通過平衡電纜向電容麥克風提供48V直流電.
PHONO PLUG: 唱機插頭,俗稱蓮花頭.RCA開發的Hi-Fi接插件,常用於半專業的不平衡錄音設備.
PICKUP: 拾音器.吉他部件,把弦的振動轉變為電信號.
PITCH: 音高.音樂界稱呼音頻頻率.
PITCH BEND: 彎音.由彎音輪或彎音桿的運動產生一種變化音高的特定控制信息,可以象其他MIDI控制信息一樣記錄和編輯.
PITCH SHIFTER: 音高移動.改變音頻信號的音高而不改變其長度的設備或軟體.
POLYPHONY: 復音.樂器能同時演奏2個或更多音符的能力,一次只能演奏一個音符的稱為單音(monophonic).
POLY MODE: 復音模式.當前最常用的MIDI模式,允許一件樂器在一條MIDI通道內同時響應多個音符信息.
PORT: 埠.數據輸入或輸出連接點.
PORTAMENTO: 滑音.一個琴鍵按下或一個MIDI音符事件送出時,聲音逐漸而不是突然改變音高.
POST PRODUCTION: 後期製作.立體聲錄音完成後的其他工作.
POWER SUPPLY: 電源.將市電轉變到設備使用電壓的設備或電路.
POST-FADE: 推子後.輔助信號在推子後面發送,電平受推子控制.
PPQN: Pulsed Per Quarter Note每個四分音符脈沖數,用於MIDI時鍾同步信號.
PRE-EMPHASIS: 預加重.利用在處理前提升聲音中高頻達到減小雜訊的效果的系統,在回放端需要有相應的去加重處理恢復信號的原貌.
PRE-FADE: 輔助發送信號在推子之前送出,通道推子對發送電平沒有影響,常用於返送和選聽混合.
PRESET: 預置.效果器或合成器中用戶不能改變的程序.
PRESSURE: 壓力.觸後的另一種稱呼.
PRINT THROUGH: 透印.模擬錄音磁帶的磁跡轉印到臨近的磁帶上,造成低電平的提前或錯後回聲.
PROCESSOR: 處理器.處理音頻信號改變它的動態或頻率內容,常見的處理包括壓縮,門電路和均衡等.
PROGRAM CHANGE: 程序變換.MIDI信息,改變合成器音色或效果器效果的命令.
PULSE WAVE: 脈沖波.有點像方波但是不對稱,聲音比方波明亮而稍薄,常在簧片樂器合成時使用,音色隨脈沖和空間的寬度而改變.
PULSE WIDTH MODULATION: 脈沖寬度調制.改變脈沖波信號和空間的比率,能夠改變基本音色.脈寬的LFO調制經常用於產生偽合唱效果.
PUNCH IN: 穿入.已經錄音的音軌在回放中於准確的時間轉入錄音狀態,以擴展或取代現有的素材.
PUNCH OUT: 穿出.磁帶錄音機或其他錄音設備上的一種轉變活動,退出穿孔錄音狀態.許多多軌機可以在磁帶運轉過程中執行穿孔錄音.
PQ CODING: 為准備製作CD唱片的母帶加上停頓,提示等附加信息的處理.
PZM: 壓力場麥克風,可以消除錄音環境中來自各種表面的多相位反射聲.
Q: 濾波器諧振特性的標准.Q值越高,諧振強而通頻帶窄.
QUANTIZE: 量化.在MIDI音序器中將音符和其他事件排列到用戶規定的小拍子上,例如16分音符.量化可以校正時間上的誤差,但是過分的量化會使演奏失去人性感覺.
RAM: Random Access Memory的簡寫.計算機用來臨時儲存程序和數據的記憶,關斷電源的時候記憶將消失.
R-DAT: 使用旋轉磁頭的DAT錄音機.
REAL TIME: 實時.在錄/放音過程中進行的音頻處理.與實時相對的是"離線",非實時處理.
RELEASE: 釋放.電平或增益回復到正常狀態的時間.經常用於描述合成器的聲音在琴鍵被放開後聲音的消失階段.
RESISTANCE: 電阻,單位歐姆.
RESOLUTION: 分解度.用數字表現模擬信號時使用的精度,比特數越多對於幅度的描述精度越高.另外還有一些影響精度的因素,高轉換精度和高分解度是同樣的意思.
RESONANCE: 共鳴,諧振.參見Q.
REVERB: 混響.在有限的空間里聲音多次反射產生的聲學環境.
RF: Radio Frequency的簡寫.無線電頻率,射頻.
RF Interference: 射頻干擾.射頻雖然不能被人類直接聽到,但是射頻干擾進入電路被檢波後即生成可以聽見的雜音.
RIBBON MICROPHONE: 帶狀麥克風.捕獲聲音的主要部件是一條懸浮在磁場中的薄金屬帶,它隨聲音振動的時候可以發生微小的電流.
ROLL-OFF: 滾降.信號在濾波器截止點以外的減弱比率.
ROM: Read Only Memory的簡寫.只讀存儲器.包含永久性非揮發數據的存儲器,用戶不能改寫.操作系統使用的許多數據經常存放在ROM中,斷電也不會影響到數據.
E-PROM: (Erasable Programmable Read Only Memory)與ROM相似, 但是晶元中的數據可以通過特別的設備抹去或改寫.
RING MODULATOR: 環形調制器.一特別方法接受和處理2個輸入信號的設備,輸出信號不包含任何原來的信號而代之以2個輸入頻率之和與差基礎上的新頻率,可以是悅耳的樂音,也可以是極為刺耳的雜訊.用環形調制產生的鍾,鈴聲音非常有名,實際上Ring也暗示了這一點.
RMS: (Root Mean Square) 均方根值.一件電氣設備在連續正弦波條件下的性能測試方法.
SAFETY COPY: 安全拷貝.原始錄音磁帶的拷貝或克隆,防備原始磁帶丟失或損壞.
SAMPLE: 采樣.使用A/D轉換器每秒若干次(CD唱片為44.1kHz)對信號幅度瞬間測量.
樣本:數字化的聲音,在采樣器或一些合成器中用作音樂聲源
SAMPLE RATE: 采樣率.A/D轉換器每秒轉換次數.
SAMPLE AND HOLD: 采樣和保持.定期對一個隨機值進行監測並用來控制其它功能,在老的模擬合成器中用來記憶彈奏過的音符.
SCSI: (發音如SKUZZY) Small Computer Systems Interface(小型機系統介面)的簡寫.一個用於硬碟,掃描儀,CD-ROM驅動器等計算機外圍的介面系統,每個設備有自己的識別號(ID),同一個鏈路中不能出現2個相同的識別號.SCSI鏈路的最後一個設備是終端器,無論內置或外部,不可缺少.
SESSION TAPE: 錄音棚收錄的原始錄音磁帶.
SEQUENCER: 音序器.記錄和回放數據的MIDI設備,通常為多軌格式,可以逐軌構成復雜的作品.
SHORT CIRCUIT: 短路.電流的低阻抗通路,一般形容電路發生故障引起的電流劇增.
SIBILANCE: 聲樂錄音中的高頻哨聲或齒音,也可能由於劣質麥克風或過分的均衡引起.
SIDE CHAIN: 旁鏈.按比例從主電路分出一部分信號另行處理.壓縮器用旁鏈信號驅動它的控制信號.
SIGNAL: 信號.聲音等輸入的電子描述.
SIGNAL CHAIN: 信號鏈.一個系統中信號從輸入到輸出的路徑.
SIGNAL-TO-NOISE RATIO: 信噪比.最大信號電平與剩餘的雜訊之比率,用dB表示.
SINE WAVE: 正弦波.沒有諧波的純凈波形.
SINGLE ENDED NOISE REDUCTION: 信號末端雜訊降低.一種不需要像Dolby或dbx一樣預先編碼的降噪設備.
SLAVE: 從屬的.在主設備控制下的設備.
SMPTE: 電影工業開發的時間碼,現在廣泛用於音樂和錄音.SMPTE為建立在時,分,秒,幀基礎之上的實時編碼,與音樂的速度,小節不同.
SOUND ON SOUND: 聲上聲.早期錄音界使用的偽多軌技術.同時又是歐洲最有名的音樂錄音雜志的名字.
S/PDIF:"Sony/Philips Digital InterFace"的簡寫.也被稱為IEC958 (type-2),EIAJ CP-340 (type-2)現在又稱CP-1201.S/PDIF與專業標准AES-EBU非常相像,通
常使用16或20-bit數據,除了音頻數據,其他信息如音軌開始標記,資料辨認信息和時間數據也可以同時傳輸.電氣介面使用不平衡RCA式,源阻抗75歐,信號頻率在0.1 to 6MHz,要求使用高質量75-Ohm同軸電纜,信號幅度0.5V peak-to-peak決定了傳輸距離不大於10米.另有光學版本的S/PDIF,稱為"TOSLink",傳輸與IEC958同樣的信號,可以避免電磁干擾,但低質量的光纖同樣能使傳輸不穩定和數據出錯.
SPL: Sound Pressure Level聲壓電平,以dB為單位.
SPP: Song Position Pointer (MIDI)樂曲位置指針
STANDARD MIDI FILE: 標准MIDI文件.標准文件格式,允許文件在不同的音序器和MIDI文件播放器之間傳送.
STEP TIME: 步長.非實時編寫音序每一步的時值.
STEREO: 立體聲.2通道系統分送左,右揚聲器.
STRIPE: 條紋.稱呼在多軌機上錄時間碼的操作.
SQUARE WAVE: 方波.對稱的矩形波,包含大量奇次諧波.
SAWTOOTH WAVE: 鋸齒波.波形類似鋸齒而得名,包含奇次和偶次諧波.
SUB BASS: 超低音.低頻率的監聽揚聲器.有人定義超低音是身體比耳朵感受更多的頻率.
SUBCODE: CD和DAT中隱藏的數據,包括絕對時間位置,軌數,總運行時間等.
SUBTRACTIVE SYNTHESIS: 減法合成.一種處理,用過濾和成型技術處理復雜的波形得到新的聲音.
SURGE: 浪涌.市電電壓突然升高.
SUSTAIN: 保持.ADSR包絡的一部分,在此階段聲音保持穩定直到琴鍵被放開 進入釋放部分.踏板使聲音慢慢衰退.
SWEET SPOT: 最佳聽音點.對於麥克風或音箱前聽音者的最佳位置.
SWITCHING POWER SUPPLY: 開關電源.高頻振盪後變壓,變壓器可以做得很小很輕.計算機和一些合成器使用這樣的電源.
SYNC: 同步.使2件或更多設備同步運行的系統.
SYNTHESIZER: 合成器.電子樂器,用來創造范圍寬廣從模仿到抽象的聲音.
TAPE HEAD: 錄放磁頭.磁帶錄音機的部件,在錄/放過程中做電-磁或磁-電變換.
TEMPO: 速度.每分鍾的拍子數.
TEST TONE: 測試音.多軌機或立體錄音機使用的具有穩定電平的參考信號.
THD: Total Harmonic Distortion總諧波失真
THRU: MIDI插座,傳遞MIDI in接受到的信號.
TIMBRE: 音色.
TOSLINK: 參見 "S/PDIF".
TRACK: 軌.多軌機上"軌"的概念是錄音材料上沿著磁帶方向具體的一條.
TRACKING: 跟蹤.在MIDI領域經常指吉他拾音器的MIDI輸出緊跟琴弦音高變化.
TRANSPARENCY: 透明.對音質的主觀評價,指高頻細節清晰,分別的聲音容易區分.
TREMOLO: 振音.使用LFO對聲音進行幅度調制.
TRANSDUCER: 變換器.使能量從一種形式轉變到另一種形式.麥克風就是把機械能轉變成電能的例子.
TRANSPOSE: 移調.把音樂信號以半音為單位上下移動.
TRIANGLE WAVE: 三角波.對稱的三角形波,只包含奇次波,但是比方波多一些低的諧波.
TRS JACK: Tip, Ring,Sleeve俗稱"大三芯",立體聲接插件.
TRUSS ROD: 吉他琴頸內的金屬棒,能抵消琴弦的張力.
UNBALANCED: 不平衡.用2條導線的信號連接,經常是熱端(或+極)在內;冷端(或-極)圍繞在外層形成屏蔽.
UNISON: 齊奏.2件或更多不同的樂器演奏同樣的旋律.
USB: (Universal Serial Buss) 高速串列通訊規定,理論上可以用菊花鏈連接127個外圍,允許熱插拔設備並且不需要再啟動計算機.當前已經有許多列印機,掃描儀等使USB用連接.
⑤ 雅馬哈電子琴310內部電路名稱
多諧振盪器電路。以時基電路為核心,通過改變兩組琴鍵開關的通斷,來改變音調和音符。音調主要由聲音的頻率決定,樂音(復音)的音調更復雜些,一般可認為主要由基音的頻率來決定。
⑥ 用單片機做電子琴,復音(合音)怎麼實現
解析MIDI電子琴的設計用單片機是如何實現的
摘要:用單片機控制通用MIDI音源模塊製作製作出的電子琴,結構簡單,可靠性高,並且價格低廉,具有實用的價值。這種電子琴能夠支持單音和復音彈奏,如果與高品質的音源晶元連接,音質更可與高檔電子琴相媲美。我們在實驗過程中,也曾採用手機中通用的音樂晶元構成音源模塊,效果不錯,價格更低廉,如韓國產的QS6400 等,這些晶元的驅動要復雜一些,需要對晶元進行初始化設置,詳細內容可參看國防工業出版社出版的《MIDI原理與開發應用》一書中的相關章節。
關鍵字:電子琴,單片機,音源板,MD2064
1、電子琴的硬體設計方案
本電子琴包含48個按鍵鍵盤,即具有4個8度的音域,單片機AT89C51通過對所彈按鍵的識別,產生相應的MIDI消息。它支持單音彈奏和最多16個復音彈奏。電子琴結構示意圖和電路原理圖分別如圖1和圖2所示。AT89C51作為主控晶元,它使得鍵盤矩陣模塊、通道和音色選擇以及串口發送等各功能模塊協調工作。48按鍵行列式鍵盤矩陣構成MIDI電子琴的鍵盤掃描輸入端,由於89C51的P0口內部沒有上拉電阻,故這里採用電阻R14——R21將列線拉至高電平,與六條行線組合完成48個琴鍵的掃描識別,在圖1中,單片機與鍵盤矩陣間的雙箭頭線表示單片機在掃描鍵盤矩陣時,P0口和P2口分別作為輸入/輸出口使用。人機介面電路則利用了單片機P1口的大部分口線,並通過或門向INT0發出中斷請求,該部分電路主要完成MIDI電子琴的通道設置和音色選擇等人機交互功能。鍵盤的彈奏信息以及通道、音色信息經CPU處理後,由串口將標準的MIDI數據發送給MIDI音源及放大器,推動揚聲器發聲。
圖1:MIDI電子琴結構示意圖
圖2:MIDI電子琴電路圖
音源模塊採用MD2064 套板,如圖3所示。它是一種模塊化的MIDI音源產品,由得理電子公司開發,具有標准MIDI介面,該板能接受標准GM MIDI命令進行音樂播放,自帶3D, REVERB, CHORUS等效果處理。由於該套板的MIDI 介面採用了光耦合器,電流驅動,故設計了由Q1、Q2等器件組成的驅動電路,使單片機串口數據得以正常傳輸。在模塊的耳機輸出端取得信號後,經小功率放大即可推動揚聲器發聲。
2、電子琴的軟體設計特點
該電子琴軟體採用模塊化設計方法,程序也較簡單。軟體中各功能模塊都由相應的子程序完成,主要包含通道選擇模塊,音色選擇模塊,48按鍵鍵盤掃描模塊,串口發送模塊等,其中為了及時完成用戶命令,音色選擇模塊採用了中斷服務子程序,可以在演奏中快速響應使用者的請求。
主程序在完成串口初始化、相關變數的初始化以及設置通道後,即進入鍵盤掃描、發送音符消息流程,為了使按鍵識別准確可靠,還設置了兩個緩沖區BUFF1和BUFF2保存鍵盤掃描值。主程序流程圖如圖3。
圖3:MIDI電子琴程序的流程圖
以下是部分功能模塊的程序設計介紹。
2.1 音色選擇模塊的設計
該模塊的功能是使MIDI電子琴能按要求快速改變音色,所以採用了中斷服務子程序。當某個音色選擇按鍵壓下時,通過或門向單片機的INT0發出中斷請求,CPU響應後進入該中斷服務子程序。MIDI技術規范規定,標准MIDI含有128種音色,它們的編號范圍是0~127,為了能夠快速找到所需音色,硬體中設置3個按鍵,其中2個用於音色編號的單步增加和減小,每次增加或減小1個音色編號,另外一個鍵用於音色快進,當快進鍵有效時,每次增加8個音色編號,選擇增加8個音色的原因是:標准MIDI的128種音色是按每8個音色一組編排的,共包含16個樂器組。電子琴開機時默認的音色編號是0,即大鋼琴音色。
單片機的P1.2口線連接著音色增加按鍵,P1.3則連接音色減小按鍵,P1.4連接音色快進鍵。低電平時按鍵有效,這三個按鍵通過與門連接外部中斷INT0,以便實時響應音色設置。該外部中斷0的中斷服務子程序流程圖見圖4,(圖中省去了按鍵延時去抖動部分):
圖4:音色改變子程序流程圖
在該子程序中,變數TAMBER中存放當前音色,其值可在0~127間循環,當TAMBER是最大值127時,加1後又變為0;而當TAMBER為0時,減1則變為127;在邊界范圍加8取模後,剛好為其對應的音色值。
2.2 串口發送模塊
串口發送模塊主要用於發送產生的MIDI消息,串口採用的模式1,發送的波特率是31.25KBPS。串口通過驅動電路連接MIDI音源,發送MIDI消息。通道號存放在變數CHANNEL中,通過與90H相與,所得值就是當前所設置的通道號。
2.3 鍵盤掃描模塊
本電子琴提供了48個MIDI按鍵,即4個8度音的音域范圍,當按下單個鍵時,產生一條MIDI消息,當按下多個鍵值時產生對應鍵值的多條MIDI音符開消息,當某個鍵值被釋放時,發送對應的音符關消息。這些MIDI消息通過串口發送給MIDI音源,產生MIDI音樂。音樂的時值由按鍵的時間長度控制,當按鍵被釋放,實時產生MIDI消息,關閉被釋放的鍵值音。
由P0口和P2口的P2.0~P2.5構成行列式鍵盤,也可繼續擴展鍵盤,例如改為常用的49鍵或64鍵。因為支持復音按鍵,鍵盤掃描程序必須掃描到行列式鍵盤的每個鍵值,掃描所得的鍵值存放在緩沖區BUFF1或BUFF2中。鍵盤掃描程序獲得的鍵盤編號范圍是0~47,還需將這個鍵盤編號值轉換為MIDI設備能夠識別的鋼琴鍵盤編號,這個功能由一個子程序來完成,限於篇幅本文不再詳述。鍵盤掃描子程序流程如圖5。
圖5:鍵盤掃描子程序
⑦ S/PDIF音效卡好不好 和不是S/PDIF的音效卡從音質上有什麼變化
因素:
1、音樂文件的質量——倘若你播放的是一段老式收音機的錄音,再好的設備和軟體也不可能將它播放成優美的聲音。
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2、音效卡的好壞——音效卡是整個電腦發聲系統的音源,它的質量好壞直接影響。音效卡的主要技術指標有:
1、S/PDIF
S/PDIF是SONY、PHILIPS家用數字音頻介面的簡稱,可以傳輸PCM流和Dolby Digital、dts這類環繞聲壓縮音頻信號,所以在音效卡上添加S/PDIF功能的最重大意義就在於讓電腦音效卡具備更加強大的設備擴展能力。S/PDIF技術應用在音效卡上的表現即是音效卡提供了S/PDIF In、S/PDIF Out介面,如果有數字解碼器或者帶有數字音頻解碼的音箱,你就可以使用S/PDIF介面作為數碼音頻輸出,使用外置的DAC(Digital-Analog Converter:數字→模擬轉換器,簡稱數模轉換器)進行解碼,以達到更好的音質。
S/PDIF介面一般有兩種,一種是RCA同軸介面,另一種是TOSLINK光纜介面。其中RCA介面(是非標準的,它的優點是阻抗恆定、有較寬的傳輸帶寬。在國際標准中,S/PDIF需要BNC介面75歐姆電纜傳輸,然而很多廠商由於各種原因頻頻使用RCA介面甚至使用3.5mm的小型立體聲介面進行S/PDIF傳輸。
在多媒體音效卡上,S/PDIF分為輸出和輸入兩種形式,也就是通常所說的S/PDIF OUT和S/PDIF IN。音效卡的S/PDIF OUT主要功能是將來自電腦的數字音頻信號傳輸到各種外接設備。在目前的主流產品中,S/PDIF OUT功能已經非常普及,通常以同軸或者光纖介面的方式做在音效卡主卡或者數字子卡上。而S/PDIF IN在音效卡中主要功能則是接收來自其它設備的PCM信號,最典型的應用就是CD唱片的數字播放。雖然所有CD-ROM都具有CD播放能力,但效果有優劣之分。主要原因在於CD-ROM所採用的DAC品質不同,從而造成了效果上的差異。但如果你的音效卡上擁有一個兩針的S/PDIF IN插口,那麼就可以通過一條兩芯的數字CD信號傳輸線連接到CD-ROM的Audio Digital Out介面。這樣當播放CD唱片的時候,CD上的PCM信號就不經過DAC,而直接被輸出到音效卡上,隨後再由音效卡進行D/A轉換或者通過S/PDIF OUT輸出。一般音效卡CODEC晶元的D/A轉換品質總是好過CD-ROM上的DAC,因此通過S/PDIF技術,CD播放質量就被有效提高了。
2、采樣位數與采樣頻率
音頻信號是連續的模擬信號,而電腦處理的卻只能是數字信號。因此,電腦要對音頻信號進行處理,首先必須進行模/數(A/D)的轉換。這個轉換過程實際上就是對音頻信號的采樣和量化過程,即把時間上連續的模擬信號轉變為時間上不連續的數字信號,只要在連續量上等間隔的取足夠多的點,就能逼真地模擬出原來的連續量。這個「取點」的過程我們稱為采樣(sampling),采樣精度越高(「取點」越多)數字聲音越逼真。其中信號幅度(電壓值)方向采樣精度,我們稱之為采樣位數(sampling resolution),時間方向的采樣精度稱為采樣頻率(sampling frequency)。
采樣位數指的是每個采樣點所代表音頻信號的幅度。8bit的位數可以描述256種狀態,而16bit則可以表示65536種狀態。對於同一信號幅度而言,使用16bit的量化級來描述自然要比使用8bit來描述精確得多。其情形就尤如使用毫米為單位進行度量要比使用厘米為單位要精確一樣。一般來說采樣位數越高,聲音就越清析。
采樣頻率是指每秒鍾對音頻信號的采樣次數。單位時間內采樣次數越多,即采樣頻率越高,數字信號就越接近原聲。采樣頻率只要達到信號最高頻率的兩倍,就能精確描述被采樣的信號。一般來說,人耳的聽力范圍在20hz到20Khz之間,因此,只要采樣頻率達到20Khz×2=40Khz時,就可以滿足人們的要求。現時大多數音效卡的采樣頻率都已達到44.1或48Khz,即達到所謂的CD音質水平了。
3、復音數
在各類音效卡的命名中,我們經常會發現諸如64、128之類的數字。有些用戶乃至商家將它們誤認為是64位、128位音效卡,是代表采樣位數。其實64、128代表的只是此卡在MIDI合成時可以達到的最大復音數。所謂"復音"是指MIDI樂曲在一秒鍾內發出的最大聲音數目。波表支持的復音值如果太小,一些比較復雜的MIDI樂曲在合成時就會出現某些聲部被丟失的情況,直接影響到播放效果。復音越多,音效越逼真,但這與采樣位數無關,如今的波表音效卡可以提供128以上的復音值。
另外需要注意的是"硬體支持復音"和"軟體支持復音"之間的區別。所謂"硬體支持復音"是指其所有的復音數都由音效卡晶元所生成,而"軟體支持復音"則是在"硬體復音"的基礎上以軟體合成的方法,加大復音數,但這是需要CPU來帶動的。眼下主流音效卡所支持的最大硬體復音為64,而軟體復音則可高達1024。
4、動態范圍
動態范圍指當聲音的增益發生瞬間態突變,也就是當音量驟然或突然毫米波時,設備所有名承受的最大變化范圍。這個數值越大,則表示音效卡的動態范圍越廣,就越能表現出作品的情緒和起伏。一般音效卡的動態范圍在85dB左右,能夠做到90dB以上動態范圍的音效卡是非常好的音效卡了。
5、Wave音效與MIDI音樂
WAVE音效合成與MIDI音樂的合成是音效卡最主要的功能。其中WAVE音效合成是由音效卡的ADC模數轉換器和DAC數模轉換器來完成的。模擬音頻信號經ADC轉換後為數字音頻後,以文件形式存放在磁碟等介質上,就成為聲音文件。這類文件我們稱之為wave form文件,通常以.wav為擴展名,因此也稱為wav文件。WAVE音效可以逼真地模擬出自然界的各種聲音效果。可惜的是wav文件需要佔用很大的貯存空間,也正是這個缺點,造就了MP3的成長。
MIDI,即樂器數字化介面,是一種用於電腦與電子樂器之間進行數據交換的通信標准。MIDI文件(通常以.mid為文件擴展名)記錄了用於合成MIDI音樂的各種控制指令,包括發聲樂器、所用通道、音量大小等。由於MIDI文件本身不包含任何數字音頻信號,因而所佔的貯存空間比wav文件要小得多。MIDI文件回放需要通過音效卡的MIDI合成器合成為不同的聲音,而合成的方式有FM(調頻)與Wave table(波表)兩種。 大多數廉價的音效卡都採用的FM合成方式,FM合成是通過振盪器產生正弦波,然後再疊加成各種樂器的波形。由於振盪器成本較高,即使是OPL3這類高檔的FM合成器也只提供了4個振盪器,僅能產生20種復音,所以發出音樂聽起來生硬呆板,帶有明顯的人工合成色彩。與FM合成不同,波表合成是採用真實的聲音樣本進行回放。聲音樣本記錄了各種真實樂器的波形采樣,並保存在音效卡上的ROM或RAM中(要分辨一塊音效卡是否波表音效卡,只需看卡上有沒有ROM或RAM存儲器即可)。目前中高檔音效卡大都採用了波表合成技術。
6、輸出信噪比
「輸出信噪比」是衡量音效卡音質的一個重要因素,其概念為——輸出信號電壓與同時輸出的噪音電壓的比例,單位是分貝。這個數值越大,代表輸出時信號中被摻入的噪音越小,音質就越純凈。音效卡作為電腦的主要輸出音源,對信噪比要求是相對較高的。由於聲音通過音效卡輸出,需要通過一系列復雜的處理,所以決定一塊音效卡信噪比大小的因素也有很多。由於計算機內部的電磁輻射干擾很嚴重,所以集成音效卡的信噪比很難做到很高,一般其的信噪比在80dB左右。PCI音效卡一般擁有較高的信噪比(大多數可以輕易達到90dB),有的高達195dB以上。較高的信噪比保證了聲音輸出時的音色更純,可以將雜音減少到最低限度。而音色的好壞則取決於產品所選用的音效晶元和卡的做工。如果可能的話,購買音效卡前最好先進行試聽,如果實在沒有得試聽的話,可以多留意周圍媒體對它的評價,或許對你的選購有一些幫助。
7、API介面
API就是是編程介面的意思,其中包含了許多關於聲音定位與處理的指令與規范。它的性能將直接影響三維音效的表現力,主要有下面幾種:
(1)Direct Sound 3D
Direct Sound 3D,是微軟公司提出的3D效果定位技術,它最大特點就是硬體無關性,在音效卡出現初期,許多音效卡晶元沒有自己的硬體3D音效處理能力,都是使用這種Direct Sound 3D來模擬出立體聲。它所產生的效果均由CPU通過即時運算產生,比較耗費CPU資源,所以,此後推出的音效卡都擁有了一個所謂的「硬體支持DS3D」能力。如果你在選購音效卡時聽銷售商說音效卡支持D3D多麼好的話,千萬不要就輕信這是一塊好音效卡,其實際聽覺效果要看音效卡自身採用的HRTF演算法能力的強弱而定。
(2)A3D
A3D是Aureal公司開發的一項專利技術。它是在Direct Sound 3D的API介面基礎上發展起來的。A3D最大特點是能以精確定位(Positional)的3D音效增加新一代游戲軟體交互的真實感,這就是通常所說的3D定位技術。A3D目前有1.0、2.0和A3D3.0三個版本。1.0版包括A3D Surround和A3D Interactive兩大應用領域,特別強調在立體聲硬體環境下就可以得到真實的聲場模擬,A3D 1.0中同時間內只能處理8個音源,取樣頻率是22kHz,AUREAL音效卡中的AU8820晶元使用的就是這種技術。2.0則是在1.0基礎上加入了聲波追蹤技術,進一步加強了性能,A3D 2.0同時則可以處理16個音源,取樣頻率已達48kHz,它是當今定位效果最好的3D音頻技術之一,AU8830晶元就支持這種技術。至於3.0版本早就被提出了,不過由於Aureal公司已經被創新收購,A3D3.0的前途還是個未知數。由於Aureal的A3D技術在3D定位及交互性聲音處理(這是兩大關鍵部分)方面具有優勢,加之支持Direct Sound 3D硬體加速,因而很多游戲開發商都是基於A3D進行3D游戲開發的。不過由於實現起來成本頗高,因而並不是每塊PCI音效卡都支持該技術。
(3)A3D Surround A3D Surround吸收了A3D技術和環繞聲解碼技術(如Dolby的 ProLogic和AC-3)之精華,突出特點是只使用兩只普通音箱(或一副耳機)在環繞三維空間中,進行聲音的精確定位(也就是說可產生與五個「虛擬音箱」相同的效果)。當然,這五組音頻流並不像傳統的「家庭影院」那樣需要用5個實際的音箱進行回放,它實際上只是經過A3D Surround處理後用兩個音箱播放出來的。這一技術被杜比實驗室授予「Virtual Dolby」認證。
(4)EAX
EAX是由創新公司在其SB LIVE!系列音效卡中提出的標准,全名為Environmental Audio Extension,即環境音效。EAX是建立在DS3D上的,只是在後者的基礎上增加了幾種獨有的聲音效果命令。EAX的特點是著重對各種聲音在不同環境條件下的變化和表現進行渲染,但對聲音的定位能力不如A3D,EAX建議用戶配備4聲道環繞音箱系統。現在支持EAX2的主要就是EMU10K1和MU10K2晶元,它們分別為創新著名的SB Live!和Audigy系列音效卡所採用,該晶元同時還支持A3D1、HRTF等技術,是目前流行兼容音效卡中的精品。 註:目前,A3D和EAX是API介面中的兩大流派,你在購買的時候,最好弄清楚選擇的音效卡支持哪些音效,所支持的版本是多少,是軟體模擬還是硬體支持,這些都是十分關鍵的。
8、HRTF HRTF是Head Related Transfer Function的縮寫,中文意思是「頭部對應傳輸功能」,它也是實現三維音效比較重要的一個因素。簡單講,HRTF是一種音效定位演算法,它的實際作用在於用數字和演算法欺騙我們的耳朵,使我們認為自己處了一個真實的聲音環境中。3D定位是通過音效卡晶元採用的HRTF演算法實現的,定位效果也是由HRTF演算法決定的。象Aureal和Creative這樣的大公司,他們既能夠開發出強大指令集規范,同時也可以開發出先進的HRTF演算法並集成在自己的晶元中。當然也有一些廠商專門出售或者為音效卡訂定各種各樣的HRTF演算法,比較有名的就要算Sensaura 3D和Qsound。Sensaura 3D是由CRT公司提供的。Sensaura,支持包括A3D 1.0和EAX、DS3D在內的大部分主流3D音頻API,此技術主要運用於ESS、YAMAHA和CMI的音效卡晶元上。而QSound開發的Q3D,主要包括三個部分,第一部分是3D音效和聽覺環境模型,第二部分是立體音樂加強,第三個部分是虛擬的環境音效,可以提供一個與EAX相仿的環境模擬功能,但效果還比較單一,與Sensaura大而全的性能指標相比稍遜一籌。此外C-MEDIA在CMI8738上則使用自己的HRTF演算法,稱為C3DX,支持EAX和DS3D,實際效果很一般。
9、IAS IAS是Interactive Around-Sound的縮寫,它是 EAR(Extreme Audio Reality)公司在開發者和硬體廠商的協助下開發出來的專利音頻技術,該技術可以滿足測試系統硬體、管理所有的音效平台的需求。開發者只需寫一套音效代碼,所有基於Windows 95/98/2000的音頻硬體將通過同樣的編程介面來獲得支持。IAS為音效設計者管理所有的音效資源,提供了DS3D(Direct Sound 3D)支持。此外,它的音效輸出引擎會自動配置最佳的3D音頻解決方案,其中有四信道模式的音效卡將是首要的目標。而DS3D 可以在現有的雙喇叭平台上獲得支持。
10、ASIO
ASIO是Audio Stream Input Output的縮寫,可翻譯為「音頻流輸入/輸出」的意思。通常這是專業音效卡或高檔音頻工作站才會具備的性能。採用ASIO技術可以減少系統對音頻流信號的延遲,增強音效卡硬體的音頻處理能力。同樣一塊音效卡,假設使用 MME 驅動時的延遲時間為750毫秒,那麼當換成ASIO驅動後延遲量就有可能會降低到40毫秒以下。但是並非所有的音效卡都能夠支持ASIO。ASIO不僅定義驅動標准,還必須要求音效卡主晶元的硬體支持才能夠得以實現。只有那些價格高貴的專業音效卡,在設計中才會考慮到對ASIO的支持。我們常所用的音效卡,包括創新過去的SB Live!系列都屬於民用卡的范疇,沒有配備了ASIO驅動的。不過創新SoundBlaster Audigy已經開始全面支持ASIO技術。
註:SB Live!的主晶元EMU10K1本身支持ASIO,只是這一性能並未在創新自帶的LiveWare! 3.0驅動中體現出來。因此,當你將SB Live!的驅動程序換成採用同樣規格設計的E_mu APS錄音卡的驅動後,音頻處理軟體就會報告說找到ASIO!另外CMI8738本身也是具備ASIO的潛質,只不過至今還沒有合適的驅動將其發揮出來。
11、AC-3
AC-3是完全數字式的編碼信號,所以正式英文名為「Dolby Digital」,是由著名的美國杜比實驗室(Dolby Laboratories)。Dolby的一個環繞聲標准。AC-3規定了6個相互獨立的聲軌,分別是——前置兩聲道,後置環繞兩聲道,一個中置聲道和一個低音增強聲道。其中前置、環繞和中置五個聲道建議為全頻帶揚聲器,低音炮負責傳送低與80Hz的超重低音。早期的AC-3最高只能支持5.1聲道,在經過不斷的升級改進,目前AC-3的6.1 EX系統增加了後部環繞中置的設計,讓用戶可以體驗到更加精準的定位。
對於AC-3,目前通過硬體解碼和軟體解碼這兩種方式實現。硬體解碼是通過支持AC-3信號傳輸音效卡中的解碼器,將聲間進行5.1聲道分離後通過5.1音箱輸出。軟體解碼就是通過軟體來進行解碼的,(如DVD播放軟體WinDVD、PowerDVD都可以支持AC-3解碼,當然音效卡也必須支持模擬六聲道輸出。),不過這種工作方式比較大的缺陷在於解碼運算需要通過CPU來完成,會增加了系統負擔,而且軟解碼的定位能力依然較遜色,聲場相對較散。
雖然軟體模擬AC-3存在著缺陷,其成本相對低廉,目前中低檔的音效卡大都是使用這種方式。
12、DLS技術
DLS全稱為"Down Loadable Sample",意為「可供下載的采樣音色庫」。其原理與軟波表頗有異曲同工之處,也是將音色庫存貯在硬碟中,待播放時調入系統內存。但不同點在於運用DLS技術後,合成MIDI時並不利用CPU來運算,而依靠音效卡自己的音頻處理晶元進行合成。其中原因在於PCI音效卡的數據寬頻達到133Mb/秒,大大加寬了系統內存與音效卡之間的傳輸通道,PCI音效卡就可使用先進的DLS技術,將波表音色儲存於硬碟中,通過音效卡晶元處理,在播放MIDI時調入內存。從而既免去了傳統ISA波表音效卡所要配備的音色庫內存,又大大降低了播放MIDI時的CPU佔用率。這樣不但提供了良好的MIDI合成效果又可免去ISA波表音效卡上必須配備的音色庫內存,而且這種波表庫可以隨時更新,並利用DLS音色編輯軟體進行修改,這都是傳統波表所無法比擬的優勢。
13、SB1394標准
SB1394是創新公司為達到高速數字音頻傳送(約400Mbps)所提出的IEEE1394兼容標准。創新的SB1394標準保證通過SB1394連接的1394介面設備可發揮最大效能,傳輸速度高達400Mbps,使主機與外設之間大文件的高速傳送成為可能。Sound Blaster Audigy2音效卡就內置SB1394,可通過IEEE 1394標准介面外接設備如DV攝象機等,並可連接63台電腦進行低延遲的聯網游戲。
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3、音響系統的質量,包括功率放大器、音響等等。
音響系統整體技術指標性能的優劣,取決於每一個單元自身性能的好壞,如果系統中的每一個單元的技術指標都較高,那麼系統整體的技術指標則很好。其技術指標主要有六項:頻率響應、信噪比、動態范圍、失真度、瞬態響應、立體聲分離度、立體聲平衡度。
一、頻率響應:所謂頻率響應是指音響設備重放時的頻率范圍以及聲波的幅度隨頻率的變化關系。一般檢測此項指標以1000Hz的頻率幅度為參考,並用對數以分貝(dB)為單位表示頻率的幅度。 音響系統的總體頻率響應理論上要求為20~20000Hz。在實際使用中由於電路結構、元件的質量等原因,往往不能夠達到該要求,但一般至少要達到32~18000Hz。
二、信噪比:
所謂信噪比是指音響系統對音源軟體的重放聲與整個系統產生的新的雜訊的比值,其雜訊主要有熱雜訊、交流雜訊、機械雜訊等等。一般檢測此項指標以重放信號的額定輸出功率與無信號輸入時系統雜訊輸出功率的對數比值分貝(dB)來表示。一般音響系統的信噪比需在85dB以上。
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4、聽音的環境。同樣的設備、同樣的文件、同樣的人在不同的地點、時間、溫度、空氣濕度等條件下,聽到聲音的感覺也不一樣。
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總之,這些都跟播放軟體關系不太大。
⑧ 電子琴合成器128復音和64復音有多大區別
簡單來講,電子琴音源是由電子振盪器產生,根據音節的高低而選用不同的振盪頻率,一個振盪器定為一個復音數,也就是說復音數越大,它所具備同時發音數越多,而人耳感覺就比較舒服,復雜來講,音頻振盪器還要經過後續分頻電路、選頻、濾波器等電路處理後,經放大電路放大後由喇叭發出聲音。隨著電子技術的不斷發展,製造音源集成電路以及處理電路的密度越來越高,所以說目前的電子樂器的音色比幾年前電子樂器的音色和功能都好得多。