windows聲音應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)指南 張新宇 第0章 電腦聲音基.ppt

1、Windows聲音應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)指南,張新宇 編著,西安電子科技大學(xué)出版社,http:,第0章 電腦聲音基礎(chǔ),第1章 DirectX Audio之DirectSound,第2章 WAV文件格式,第3章 ASF文件格式,第4章 MP3文件格式,目 錄,返 回,第0章 電腦聲音基礎(chǔ),0.1 聲音是一種波1,2,3 0.2 電腦如何發(fā)聲4,5,6,7,8,9 0.3 音頻基本知識(shí)1, 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17 0.4 本 章 小 結(jié),0.1 聲音是一種波1,2,3,聲音是什么？ 在高中物理課里我們了解到，我們?cè)谌粘Ｉ钪兴?tīng)見(jiàn)的聲音是一種振動(dòng)的波，波是起伏的，

2、具有周期性和一定的振動(dòng)幅度（振幅）。聲音的傳播主要是由空氣振動(dòng)完成的，空氣振動(dòng)造成大氣壓力的疏密變化，引起人體相應(yīng)生理器官的振動(dòng)和感覺(jué)，這樣就可以聽(tīng)到聲音了。,圖0-1為聲波波形圖解。波的周期性表現(xiàn)為周期（T）和頻率（f）。周期就是一個(gè)完整波形所持續(xù)的時(shí)間，頻率則是在一定時(shí)間間隔內(nèi)（通常為1s）相同波形重復(fù)的次數(shù)。頻率決定著聲音音調(diào)的高低，頻率越高，聲音聽(tīng)起來(lái)就越尖銳；頻率越低，聲音聽(tīng)起來(lái)就越低沉。比如說(shuō)，男性的聲音都比較低沉，就是因?yàn)槟行缘穆晭л^寬，發(fā)出的聲音主要集中在低頻部分的緣故。圖0-2和圖0-3分別是1000Hz和100Hz的聲音波形圖，這兩段聲音的長(zhǎng)度都是0.01s，但圖0-2中波

3、形表示的聲音音調(diào)聽(tīng)起來(lái)就比圖0-3中的要高。,圖0-1 聲波波形圖解,圖0-21000Hz的聲音波形圖,圖0-3 100Hz的聲音波形圖,在聲音波形圖中，在相同的時(shí)間間隔內(nèi)，頻率高的聲音相同波形出現(xiàn)的次數(shù)就多；相對(duì)而言，頻率低的聲音相同波形出現(xiàn)的次數(shù)就少。 聲音的振幅（A）決定了聲音的音量，振幅越大，聲音越響，反之就越弱。圖0-4中的波形與圖0-2中的波形類似，也是1000Hz 0.01s，但幅度與圖0-2的不同。顯然，圖0-4中波形表示的聲音音量比圖0-2中的要小。,圖0-4 1000Hz的聲音波形圖（振幅比圖0-2的?。?0.2 電腦如何發(fā)聲4,5,6,7,8,9,眾所周知，我們說(shuō)話發(fā)聲是

4、靠聲帶的振動(dòng)，而電腦是通過(guò)聲卡產(chǎn)生特定的電信號(hào)，從而控制喇叭發(fā)出聲音的（電源風(fēng)扇或硬盤(pán)、光驅(qū)的噪音不在其內(nèi)）。 聲卡是實(shí)現(xiàn)聲波模擬/數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的硬件電路。聲音是模擬信號(hào)，計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)字信號(hào)，把模擬式的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)的過(guò)程，通常稱為“模/數(shù)轉(zhuǎn)換”。聲卡的功能就是把來(lái)自話筒、磁帶、光盤(pán)的原始聲音信號(hào)加以轉(zhuǎn)換和處理，輸出到耳機(jī)、揚(yáng)聲器、擴(kuò)音機(jī)、錄音機(jī)等聲響設(shè)備。當(dāng)然也可以通過(guò)聲卡使樂(lè)器發(fā)出聲音。,0.2.1 聲卡的結(jié)構(gòu) 聲卡是計(jì)算機(jī)聲音系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，也是計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)中極為重要的組成部分，它負(fù)責(zé)音頻信號(hào)的前期處理。下面我們先通過(guò)聲卡的外觀，簡(jiǎn)單了解一下聲卡。 圖0

5、-5是Creative的一款聲卡的實(shí)物圖，下面對(duì)其各個(gè)接口和模塊進(jìn)行說(shuō)明。,圖0-5 聲卡實(shí)物圖,1電話自動(dòng)應(yīng)答設(shè)備接口（TAD，Telephone Answering Device）：與Modem卡上的相應(yīng)端口相連接，配合軟件可使電腦具備電話自動(dòng)應(yīng)答功能。 2模擬CD音頻輸入接口(CD_IN)：作用是將來(lái)自光驅(qū)的模擬音頻信號(hào)接入聲卡。模擬音頻線在聲卡端的接頭一般有兩種排列方式，應(yīng)選用與該接口匹配的方式才能確保CD音頻的正常接入。 3數(shù)字輸出接口：用于輸出數(shù)字音頻信號(hào)。配合聲卡上的AC-3解碼功能，就可輸出數(shù)字音效，令觀賞DVD等影片的效果更加逼真。,4線性輸入插孔(LINE IN)：作用是將

6、來(lái)自收音機(jī)、隨身聽(tīng)或電視機(jī)等任何外部音頻設(shè)備的聲音信號(hào)輸入電腦?？捎糜阡浿齐娨暪?jié)目伴音，將磁帶轉(zhuǎn)成MP3等。 5話筒輸入插孔(MIC IN)：可連接適合電腦使用的話筒，作為聲音輸入設(shè)備?？捎糜阡浺?、娛樂(lè)及語(yǔ)音識(shí)別等。如果要打網(wǎng)絡(luò)電話，用電腦來(lái)唱卡拉OK，也少不了它。 6線性輸出插孔(LINE OUT)：它負(fù)責(zé)將聲卡處理好的聲音信號(hào)輸出到有源音箱、耳機(jī)或其它音頻放大設(shè)備（如功放）。這是第一個(gè)輸出孔，用于連接前端音箱。,7第二個(gè)線性輸出插孔(LINE OUT)：用于連接后端音箱。四聲道以上的聲卡都會(huì)有兩個(gè)線性輸出插孔。 8游戲/MIDI插口：用于連接游戲桿、手柄、方向盤(pán)等外接游戲控制器，也可連接外

7、部MIDI樂(lè)器（如MIDI鍵盤(pán)、電子琴等），配以專用軟件可將電腦作為桌面音樂(lè)制作系統(tǒng)使用。,9數(shù)字CD音頻輸入接口(CD_SPDIF)：作用是接收來(lái)自光驅(qū)的數(shù)字音頻信號(hào)，最大限度地減少聲音失真。光驅(qū)的Digital Out接口與聲卡上的CD_SPDIF輸入端連接，可以得到比模擬CD音頻要更純凈的音質(zhì)。 10輔助音頻輸入接口(AUX_IN)：負(fù)責(zé)把來(lái)自電視卡、DVD解壓卡、MPEG編/解碼卡等設(shè)備的聲音信號(hào)輸入聲卡。這樣就可使各種設(shè)備輸出的聲音信號(hào)都通過(guò)聲卡送至音箱，避免反復(fù)插拔信號(hào)線之苦。,11聲音處理芯片：是整塊聲卡的核心部分，相當(dāng)于聲卡的大腦。包括WAVE波形的采樣與合成，MIDI音樂(lè)的合

8、成以及混音器、效果器的功能都在此芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。 12擴(kuò)展功能插針：通過(guò)數(shù)據(jù)線接出，主要用于擴(kuò)展卡上的輸入輸出接口，適合一些比較專業(yè)的設(shè)備。,0.2.2 聲卡的發(fā)展歷史 1ADLIB音樂(lè)卡 ADLIB聲卡是由英國(guó)的ADLIB AUDIO公司研發(fā)的，最早的產(chǎn)品于1984年推出，它的誕生開(kāi)創(chuàng)了電腦音頻技術(shù)的先河。由于是早期產(chǎn)品，它在技術(shù)和性能上存在著許多不足之處，雖然我們稱之為“聲卡”，但其功能卻僅局限于提供音樂(lè)，而沒(méi)有音效。,2Creative時(shí)代的開(kāi)始 Sound Blaster聲卡是Creative在20世紀(jì)80年代后期推出的第一代聲卡產(chǎn)品，它是創(chuàng)新公司董事長(zhǎng)沈望傅先生發(fā)明的，在功能上已經(jīng)比早

9、期的ADLIB卡強(qiáng)出許多。 Sound Blaster聲卡在當(dāng)時(shí)引起了一場(chǎng)轟動(dòng)。有的人認(rèn)為，這是一個(gè)很好的開(kāi)端，因?yàn)镻C終于可以“說(shuō)話”了；但另有一些人卻認(rèn)為，這只是一場(chǎng)鬧?。ㄒ?yàn)楫?dāng)時(shí)的聲卡根本不能夠發(fā)出很真實(shí)的聲音）。,Sound Blaster聲卡最明顯的特點(diǎn)在于兼顧了音樂(lè)與音效的雙重處理能力，所以在聲卡發(fā)展的歷程中，Sound Blaster聲卡具有劃時(shí)代的意義。雖然它僅擁有8位、單聲道的采樣率（這些概念以及本節(jié)中的其它概念可以參照后續(xù)章節(jié)中的解釋），在聲音的回放效果上精度較低，但它卻使人們第一次在PC上得到了音樂(lè)與音效的雙重聽(tīng)覺(jué)享受。 Sound Blaster 16是“真正”意義上的

10、聲卡，同樣具有劃時(shí)代的意義，它能較為完美地合成音頻效果，至此人們終于能把煩人的PC喇叭給拆掉了。在此后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，Sound Blaster 16成為了多媒體音頻部分的新一代標(biāo)準(zhǔn)。,3Creative的AWE 32 Creative Sound Blaster系列聲卡發(fā)展到Sound Blaster 16這一款，已經(jīng)是非常成熟的產(chǎn)品體系了。但是Sound Blaster 16與Sound Blaster、Sound Blaster PRO一樣，在MIDI（電子合成器）方面采用的都是FM合成技術(shù)，對(duì)于樂(lè)曲的合成效果比較單調(diào)乏味。到了20世紀(jì)90年代中期，一種名為“波表合成”的技術(shù)開(kāi)始趨于流行

11、，在試聽(tīng)效果上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了FM合成。,4Creative的Sound Blaster 64 Gold Sound Blaster 64 Gold采用了EMU8000音頻芯片，無(wú)論是其價(jià)格還是性能都讓人大吃一驚：原來(lái)聲卡的價(jià)格那么高，而它發(fā)出的聲音竟如此動(dòng)聽(tīng)！EMU8000芯片破天荒地支持64位復(fù)音數(shù)（32個(gè)是硬件執(zhí)行，另外32個(gè)由Creative開(kāi)發(fā)的軟件生成），鍍金的接線端子，120dB的動(dòng)態(tài)范圍，96dB的信噪比，相信音質(zhì)比當(dāng)時(shí)的一些國(guó)產(chǎn)CD機(jī)還要好，一切都是為了獲得最高質(zhì)量的音響效果而定做的。,5PCI聲卡時(shí)代 從Creative 的Sound Blaster一直到Sound Blaste

12、r 64 GOLD，聲卡始終是采用ISA接口形式的。不過(guò)隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，ISA接口過(guò)小的數(shù)據(jù)傳輸能力成為了聲卡發(fā)展的瓶頸。把接口形式從ISA轉(zhuǎn)移到PCI成為了聲卡發(fā)展的大勢(shì)所趨。PCI聲卡從理論上具有加大傳輸通道（ISA為8Mb/s，PCI可達(dá)133Mb/s）和提升數(shù)據(jù)寬帶的功能，從而可在聲卡上實(shí)現(xiàn)三維音效和DLS（可下載音色）技術(shù)，使得聲卡的性能得到多方面的提升，但總體成本卻能大幅度下降，真可謂兩全其美。,6聲卡的未來(lái) 回顧歷史，聲卡取得的成績(jī)是舉世矚目的；展望未來(lái)，其前景也是非常美好的，它可能在如下方面得到發(fā)展。 USB音頻將可能成為“標(biāo)準(zhǔn)”的音頻規(guī)范。USB音箱內(nèi)置了至關(guān)重要的數(shù)模

13、轉(zhuǎn)換器和有源功放，音頻數(shù)據(jù)以數(shù)字方式進(jìn)入U(xiǎn)SB音箱，因此完全杜絕了PC的內(nèi)部干擾。, 高質(zhì)量的3D音效。新一代具有革命性意義的音效芯片將會(huì)誕生，它允許人們自行產(chǎn)生更為復(fù)雜的3D音響效果。由于擁有比現(xiàn)在芯片高五到六倍的處理能力，因此，更真實(shí)、更復(fù)雜的3D音頻定位算法將得以在該芯片上完美運(yùn)行，到時(shí)候，人們就能獲得以假亂真的360全三維空間音場(chǎng)了。 在聲音回放方面，聲卡的效果將更趨逼真。,0.2.3 聲卡的工作原理 聲卡的工作原理是：主機(jī)通過(guò)總線將數(shù)字化的聲音信號(hào)以PCM的方式送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），將數(shù)字信號(hào)變成模擬的音頻信號(hào)。同時(shí)又可以通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將麥克風(fēng)或CD的輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換

14、成數(shù)字信號(hào)，送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種處理。 當(dāng)然，實(shí)際的聲卡遠(yuǎn)比以上的方式復(fù)雜，它為更有效地播放和采樣聲音信號(hào)，采用中斷和DMA控制，配合驅(qū)動(dòng)程序的控制，才能完成具有實(shí)際意義的聲卡操作。聲卡對(duì)聲音的處理流程參考圖0-6的說(shuō)明。,當(dāng)一個(gè)音源輸入后, 會(huì)先經(jīng)過(guò)濾波器做預(yù)先的取樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換, 再由數(shù)字信號(hào)處理 （DSP）芯片，對(duì)此音源做各種處理, 其中可能包括由FM（Frequency Modulation）芯片產(chǎn)生合成音效, 或是到波表（Wave Table）取出音源, 還可以通過(guò)總線接口芯片（Bus Interface Chip）存取聲音文件, 這些經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)字音源再通過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換輸出。 有些聲卡

15、含有混音處理芯片（Mixer Chip），可以處理多種音源的輸入并提供軟件調(diào)整音量的功能。有些聲卡會(huì)在輸入/輸出部分加入濾波器（Filter）的功能。,圖0-6 聲音處理基本流程,1模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 輸入的模擬聲音經(jīng)過(guò)ADC后會(huì)被轉(zhuǎn)換成一系列的不連續(xù)信號(hào), 這就是“采樣”（Sampling）。通常信號(hào)波動(dòng)的范圍必須在 A/D 轉(zhuǎn)換器的范圍內(nèi), 而且取樣的位元數(shù)不能太低, 這樣才能保持較高的精度。 聲音的模擬信號(hào)波譜圖如圖0-7所示，其數(shù)字化“采樣”過(guò)程如圖0-8所示。,2數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC） DAC是將不連續(xù)的數(shù)字信號(hào), 轉(zhuǎn)換成連續(xù)性的模擬聲音。實(shí)際上, 聲音從原先的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信

16、號(hào)后，經(jīng)過(guò)聲卡的編輯處理, 再經(jīng)由數(shù)/模轉(zhuǎn)換，才可以從聲卡輸出。經(jīng)過(guò)這一連串的轉(zhuǎn)換處理過(guò)程, 所輸出的聲音與原始的聲音已經(jīng)有所差別，即一般所說(shuō)的失真（Distortion）。,圖0-7 聲音的模擬信號(hào)波譜圖,圖0-8 聲音的模擬信號(hào)數(shù)字化“采樣”過(guò)程,3數(shù)字信號(hào)處理器（DSP） DSP（Digital Signal Processor）是一種數(shù)字信號(hào)處理的芯片, DSP的功能通常包括了取樣，頻率的控制，對(duì)聲音的錄制與播放控制，處理MIDI指令等等。有些聲卡的DSP還有聲音數(shù)據(jù)壓縮的功能。另外，如果聲卡有混音芯片（Mixer Chip）, 就可以通過(guò)軟件的控制對(duì)聲音做各種操作，如音量的高低控制，

17、音場(chǎng)調(diào)整效果等。,DSP是聲卡中最重要的芯片, 所有數(shù)位音源信號(hào)的處理, 都可以說(shuō)是DSP的功能范圍。至于聲卡, 則是將所有功能都制作在同一片芯片里, 或是各種功能獨(dú)自制作為單獨(dú)的芯片, 究竟采取哪種方式，就完全看各聲卡廠商的設(shè)計(jì)了。,0.3 音頻基本知識(shí)1, 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,0.3.1 數(shù)字聲音的技術(shù)指標(biāo) 描述和影響數(shù)字聲音質(zhì)量的主要因素有三個(gè)：采樣頻率、數(shù)字化量的位數(shù)（簡(jiǎn)稱量化位數(shù)）以及聲道數(shù)。 采樣頻率決定的是聲音的保真度。 量化位數(shù)表示的是聲音的振幅，決定的是音樂(lè)的動(dòng)態(tài)范圍。所謂動(dòng)態(tài)范圍，是指波形的基線與波形上限間的單位。,1聲音采樣

18、頻率 說(shuō)到聲音采樣，就必須談?wù)剶?shù)字聲音的記錄和模擬聲音的記錄之間的差異。模擬聲音的記錄是以模擬量為形態(tài)的，比如普通卡式磁帶上記錄的就是模擬信息，它通過(guò)對(duì)磁帶上磁信號(hào)強(qiáng)弱的記錄來(lái)記錄音樂(lè)，記錄是連續(xù)的（見(jiàn)圖0-9）；而數(shù)字聲音是由0和1信號(hào)（電腦內(nèi)部只能處理這兩種信號(hào)）的組合來(lái)表達(dá)的，記錄之間有空隙（見(jiàn)圖0-10）。,圖0-9 模擬聲音波形,圖0-10 數(shù)字化聲音波形,2聲音量化位數(shù) 聲音量化位數(shù)就是用來(lái)描述波形幅度的細(xì)膩程度。簡(jiǎn)單地說(shuō)，位數(shù)越多，音質(zhì)越細(xì)膩。8位聲卡可以把波形劃分為256（28）個(gè)級(jí)別，而16位聲卡就可以劃分為65 536（216）個(gè)級(jí)別?，F(xiàn)在的聲卡一般都采用16位的聲卡。專業(yè)

19、級(jí)別采用24位（224）甚至32位（232）表示。,3聲音聲道數(shù) 聲道，就是聲卡處理聲音通道的數(shù)目，開(kāi)始是單聲道，后來(lái)發(fā)展為立體聲、5.1聲道、四聲道等標(biāo)準(zhǔn)。 單聲道和立體聲，大家都應(yīng)該比較熟悉了。單聲道缺乏對(duì)聲音的位置定位，而立體聲在錄制過(guò)程中就使用了兩個(gè)獨(dú)立的聲道，從而達(dá)到了很好的聲音定位效果。在音樂(lè)欣賞中，通過(guò)立體聲技術(shù)，聽(tīng)眾可以清晰地分辨出各種樂(lè)器發(fā)聲的方位，接近于臨場(chǎng)感受。現(xiàn)在許多聲卡都是立體聲的。,隨著DVD的流行，5.1聲道已廣泛運(yùn)用于各類傳統(tǒng)影院和家庭影院中，譬如杜比AC-3（Dolby Digital）、DTS等著名壓縮格式，都是以5.1聲音系統(tǒng)為技術(shù)藍(lán)本的。其實(shí)5.1聲音系

20、統(tǒng)有六個(gè)獨(dú)立的聲道，可以推動(dòng)四個(gè)環(huán)繞音箱、一個(gè)前置音箱和一個(gè)低音炮。 四聲道技術(shù)是聲卡支持四個(gè)獨(dú)立的聲道，可以構(gòu)成四點(diǎn)環(huán)繞系統(tǒng)，即前左、前右、后左、后右四個(gè)音箱，聽(tīng)眾則被包圍在這中間，可以有比較不錯(cuò)的身臨其境的感受。,0.3.2 音頻音質(zhì)知識(shí) 首先要說(shuō)明，以下有幾個(gè)技術(shù)參數(shù)是有關(guān)聲音輸出設(shè)備的，介紹這些技術(shù)參數(shù)對(duì)于理解聲音的輸出部分或許有所裨益。 1音調(diào) 音調(diào)是指具有一特定且通常是穩(wěn)定音高的信號(hào)，通俗地講，就是聲音聽(tīng)起來(lái)調(diào)子高低的程度。它主要取決于頻率，還與聲音強(qiáng)度有關(guān)。 2音色 音色是指對(duì)聲音音質(zhì)的感覺(jué)，也是一種聲音區(qū)別于另一種聲音的特征品質(zhì)。不同的樂(lè)器在發(fā)同一音調(diào)時(shí)，它們的音色可以截然不同

21、。,3頻率響應(yīng)（Frequency Response） 音響系統(tǒng)能夠重放的頻率范圍，以及在此范圍內(nèi)信號(hào)的變化量稱為頻率響應(yīng)，也叫頻率特性。 音響系統(tǒng)的頻率特性常用分貝刻度的縱坐標(biāo)表示功率和用對(duì)數(shù)刻度的橫坐標(biāo)表示頻率的頻率響應(yīng)曲線來(lái)描述。當(dāng)聲功率比正常功率低3dB時(shí)，這個(gè)功率點(diǎn)稱為頻率響應(yīng)的高頻截止點(diǎn)和低頻截止點(diǎn)。高頻截止點(diǎn)與低頻截止點(diǎn)之間的頻率，即為該設(shè)備的頻率響應(yīng)或頻率特性；在此范圍內(nèi)的曲線越平坦，頻率響應(yīng)越好。,4信噪比SNR（Signal to Noise Ratio） 信噪比是線路中某一參考點(diǎn)的信號(hào)功率與無(wú)信號(hào)時(shí)固有的噪音功率之比值，用dB表示。例如，某磁帶錄音座的信噪比為50dB，即

22、輸出信號(hào)功率比噪音功率大50dB。信噪比數(shù)值越高，噪音越小。,5動(dòng)態(tài)范圍 動(dòng)態(tài)范圍，指聲音中最強(qiáng)與最弱的比值，用dB表示。例如，一個(gè)樂(lè)隊(duì)的動(dòng)態(tài)范圍為90dB，這意味著最弱部分的功率比最強(qiáng)部分的低90dB。動(dòng)態(tài)范圍是功率之比，與聲音的絕對(duì)水平無(wú)關(guān)。人耳的動(dòng)態(tài)范圍為0130dB。自然界各種聲音的動(dòng)態(tài)范圍的變化也是很大的。,6總諧波失真THD+N（Total Harmonic Distortion+Noise） 總諧波失真，指用信號(hào)源輸入時(shí)，輸出信號(hào)比輸入信號(hào)多出的額外諧波成分。 諧波失真是由于系統(tǒng)不是完全線性造成的，它通常用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。例如，一個(gè)放大器在輸出10V的1kHz時(shí)又加上lV的2kHz

23、，這時(shí)就有10的二次諧波失真。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真。一般來(lái)說(shuō)，1 kHz頻率處的總諧波失真最小，但總諧波失真與頻率有關(guān)。,7立體聲分離度 立體聲分離度，指雙聲道之間互相不干擾信號(hào)的能力和程度，也即隔離程度，通常用一條通道內(nèi)的信號(hào)電平與泄漏到另一通道中去的電平之差表示。如果立體聲分離度差，則立體感將被削弱。,8阻尼系數(shù) 阻尼系數(shù)，指放大器的額定負(fù)載（揚(yáng)聲器）阻抗與功率放大器實(shí)際阻抗的比值。 阻尼系數(shù)是放大器在信號(hào)消失后控制揚(yáng)聲器錐體運(yùn)動(dòng)的能力。阻尼系數(shù)大表示功率放大器的輸出電阻小。具有高阻尼系數(shù)的放大器，對(duì)于揚(yáng)聲器更像一個(gè)短路，在信號(hào)終止時(shí)能減小其振動(dòng)。功率放大器的輸出阻抗會(huì)直接影

24、響揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低頻Q值，從而影響系統(tǒng)的低頻特性。,9等響度控制 等響度控制的作用是低音量時(shí)提升高頻和低頻聲。由于人耳對(duì)高頻聲，特別是對(duì)低頻聲的聽(tīng)覺(jué)靈敏度差，因而要求在低音量時(shí)對(duì)高頻和低頻進(jìn)行聽(tīng)覺(jué)補(bǔ)償，即要求對(duì)低頻有較大提升，對(duì)高頻也有一定量的提升。,10輸出功率 額定輸出功率（RMS），指在1.0的失真率以下，連續(xù)輸出信號(hào)的功率值。 音樂(lè)功率（MPO），指輸出功率隨信號(hào)變化時(shí)，瞬間所能輸出的不失真功率。 峰值功率（PMPO），指瞬間最大輸出功率，是在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)，不論信號(hào)失真與否，它所發(fā)出聲音的最大功率值。,11雙工 聲卡雙工就是指在放音的同時(shí)，也能夠采集錄音，這也許在一般情況下注意不到，但

25、是當(dāng)你使用網(wǎng)絡(luò)電話，如Iphone等軟件的時(shí)候就感覺(jué)到了。雙工聲卡就和普通電話一樣，雙方可以同時(shí)講話和接聽(tīng)；而半雙工則只能是一方講話，一方接聽(tīng)（雙方不能同時(shí)講話）。不過(guò)好在現(xiàn)在聲卡大都是全雙工的了。,0.3.3 數(shù)字聲音處理知識(shí) 1調(diào)頻合成（FM Synthesis） 調(diào)頻合成是早期聲卡所使用的聲音處理技術(shù)。它使用簡(jiǎn)單的硬件電路，利用幾個(gè)樂(lè)器所產(chǎn)生的不同波形，定出取樣頻率、振幅，通過(guò)封裝波形產(chǎn)生器和累加器，組合而成所需要的聲音。,2波表合成（Wave Table Synthesis） 波表技術(shù)是將每種樂(lè)器的聲音錄制下來(lái)，存儲(chǔ)成音色文件，然后將這些樂(lè)器的音色文件記錄在聲卡的內(nèi)存中。當(dāng)電腦需要聲卡

26、播出某個(gè)樂(lè)器的聲音時(shí)，聲卡就從其內(nèi)存中找出音色并播放出來(lái)，這是目前大部分聲卡所使用的技術(shù)。,3兩側(cè)聲音強(qiáng)度差別（IID，Interaural Intensity Difference） IID是一種處理聲音的技術(shù)。由于聲源與兩耳之間的距離不等，因此聲波到達(dá)兩耳時(shí)衰減的程度也不一樣，例如一個(gè)聲音從左邊傳過(guò)來(lái)，則左邊的耳朵收到的聲波的強(qiáng)度比右邊的大。,4兩側(cè)聲音時(shí)間延遲差別（ITD，Interaural Time Difference） ITD也是一種聲音的處理技術(shù)。產(chǎn)生ITD的原因其實(shí)很簡(jiǎn)單，當(dāng)聽(tīng)者不是正對(duì)著聲源時(shí)，聲源與兩耳之間的距離是不等的，而聲速是恒定的，這樣聲波到達(dá)兩耳的時(shí)間會(huì)有一個(gè)先后

27、的差別，ITD就可以用一個(gè)比較簡(jiǎn)單的公式來(lái)表示，即,ITD=,5多普勒效應(yīng)（Doppler Effect） 多普勒效應(yīng)是物理中的概念，是指當(dāng)發(fā)聲物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲音的音調(diào)會(huì)隨著物體移動(dòng)速度而改變其高低（聲音頻率的變化），這個(gè)原理也被運(yùn)用在聲卡3D發(fā)聲原理之中。 6頭部關(guān)聯(lián)傳輸功能（HRTF，Head Related Transfer Function） HRTF是一種聲音定位的處理技術(shù)，其原理非常復(fù)雜。算法，其實(shí)際作用在于欺騙我們的耳朵。 HRTF除了使用IID、ITD兩種技術(shù)之外，還利用制作假人頭拾音的技術(shù)，以推算出立體聲音環(huán)繞模型，于是可以取得比IID、ITD更好的3D聲音效果。,7脈沖編碼

28、調(diào)制（PCM，Pulse Code Modulation) 脈沖編碼調(diào)制是把模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的一種調(diào)制方式，其最大的特點(diǎn)是把連續(xù)輸入的模擬信號(hào)變換為在時(shí)域和振幅上都離散的量，然后將其轉(zhuǎn)化為代碼形式傳輸。 PCM編碼通過(guò)采樣、量化、編碼三個(gè)步驟將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼。,8自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制（ADPCM） 自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制（ADPCM，Adaptive Differential Pulse Code Modulation）也是將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的一種調(diào)制方式，它是對(duì)輸入采樣值進(jìn)行自適應(yīng)預(yù)測(cè)，然后對(duì)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行量化的編碼方式。,9子帶編碼（SBC，Sub-Band

29、Coding） 子帶編碼方法可以這樣描述：使用一組帶通濾波器（BPF，Band-Pass Filter）把輸入音頻信號(hào)的頻帶分成若干個(gè)連續(xù)的頻段，每個(gè)頻段稱為子帶。對(duì)每個(gè)子帶中的音頻信號(hào)采用單獨(dú)的編碼方案去編碼。在信道上傳送時(shí)，將每個(gè)子帶的代碼復(fù)合起來(lái)。在接收端譯碼時(shí)，將每個(gè)子帶的代碼單獨(dú)譯碼，然后把它們組合起來(lái)，還原成原來(lái)的音頻信號(hào)。編碼/譯碼器可以采用ADPCM、APCM、PCM等。,0.3.4 3D音頻API技術(shù) 1環(huán)境音效擴(kuò)展技術(shù)（EAX，Environmental Audio Extension） EAX是Creative公司在推出Sound Blaster Live聲卡時(shí)所推出的API插槽標(biāo)準(zhǔn)，主要是針對(duì)一些特定環(huán)境，如音樂(lè)廳、走廊、房間、洞窟等，做成聲音效果器。,2A3D（Aureal 3D） A3D是由Aureal所