【摘要】本文針對(duì)計(jì)算機(jī)聲卡的應(yīng)用，提出提高計(jì)算機(jī)聲卡輸出音質(zhì)的改進(jìn)方法，改進(jìn)方法一是：針對(duì)聲卡進(jìn)行技術(shù)上的改進(jìn)；其二是對(duì)計(jì)算機(jī)的電源進(jìn)行技術(shù)上的改進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】聲卡；開關(guān)電源；回路測試法

一、緒論

聲卡也叫音頻卡。是多媒體技術(shù)中最基本的組成部分，是實(shí)現(xiàn)聲波/數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的一種硬件。聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號(hào)加以轉(zhuǎn)換，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，或通過音樂設(shè)備、數(shù)字接口（MIDI）使樂器發(fā)出美妙的聲音。雖然聲卡普及時(shí)間并不長，但已得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在我們身邊的計(jì)算機(jī)游戲、多媒體教育軟件、語音識(shí)別、人機(jī)對(duì)話、網(wǎng)上電話、電視會(huì)議、CD唱片和VCD節(jié)目等。任何一樣都離不開聲卡，聲卡已成為多媒體電腦的主要組成部分。隨著聲卡的廣泛使用，人們對(duì)聲卡音質(zhì)的要求也越來越高。

二、聲卡的分類

聲卡發(fā)展至今，主要分為板卡式，集成式和外置式三種接口類型，以適用不同用戶的需求，三種類型的產(chǎn)品各有優(yōu)缺點(diǎn)。

（1）板卡式：卡式產(chǎn)品是現(xiàn)今市場上的中堅(jiān)力量，產(chǎn)品涵蓋低、中、高各檔次，售價(jià)從幾十元至上千元不等。早期的板卡式產(chǎn)品多為ISA接口，由于此接口總線帶寬較低、功能單一、占用系統(tǒng)資源過多，目前已被淘汰；PCI則取代了ISA接口成為目前的主流，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。

（2）集成式：聲卡只會(huì)影響到電腦的音質(zhì)，對(duì)PC用戶較敏感的系統(tǒng)性能并沒有什么關(guān)系。因此，對(duì)電腦音質(zhì)要求不高的用戶，為了追求更為廉價(jià)與簡便，集成式聲卡出現(xiàn)了，此類聲卡集成在主板上，具有不占用PCI接口、成本更為低廉的優(yōu)點(diǎn)。但輸出的音質(zhì)不是很好。

（3）外置式聲卡：是創(chuàng)新公司獨(dú)家推出的一個(gè)新興事物，它通過USB接口與PC連接，具有使有方便、便于移動(dòng)等優(yōu)勢。但這類產(chǎn)品主要應(yīng)用于特殊環(huán)境，如連接筆記本實(shí)現(xiàn)更好音質(zhì)等。目前市場上的外置聲卡并不多。

集成聲卡，因受到整個(gè)主板電路設(shè)計(jì)的影響，電路板上的電子元器件在工作時(shí)，容易形成相互干擾以及電噪聲的增加，而且電路板也不可能集成更多的多級(jí)信號(hào)放大元件以及降噪電路，所以會(huì)影響音質(zhì)信號(hào)的輸出，最終導(dǎo)致輸出音頻的音質(zhì)相對(duì)較差。毫無疑問，PCI聲卡成為了多媒體電腦的主流。

三、影響聲卡輸出的因素

對(duì)于計(jì)算機(jī)聲卡性能指標(biāo)的檢測，本文采用了RMAA軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)聲卡的性能指標(biāo)檢測，本次測試的性能指標(biāo)共六項(xiàng)：分別是頻率響應(yīng)、噪聲水平、動(dòng)態(tài)范圍、總諧波失真、互調(diào)失真、立體聲串?dāng)_。采用了回路測試法（即從聲卡輸出并錄入測試信息）、放音測試法、錄音測試法。通過用這三種方法測試出的聲音用WAV文件格式保存，與原聲音文件進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)影響聲卡音質(zhì)的原因主要有兩個(gè)方面。

（1）聲卡的供電不對(duì)稱

聲卡在供電的對(duì)稱性上，受到很大限制，目前主流聲卡采用PCI接口，單個(gè)PCI插槽的+12V供電能力為0.5A，而-12V的供電能力僅為0.1A，正負(fù)電源的供電能力嚴(yán)重不對(duì)稱，對(duì)聲卡的音質(zhì)有嚴(yán)重影響；

（2）計(jì)算機(jī)的供電不足

計(jì)算機(jī)內(nèi)部各功能組件的高能耗同樣會(huì)導(dǎo)致主機(jī)內(nèi)部硬件處于“吃不飽”狀態(tài)，導(dǎo)致工作電壓的不穩(wěn)定。電壓不穩(wěn)會(huì)令電子電路工作于非正常狀態(tài)下，從而超出了電路的冗余能力，從而在聲卡上就會(huì)出現(xiàn)供電的不足，從而影響音質(zhì)，這類問題一般比較隱蔽，不易發(fā)現(xiàn)。

四、技術(shù)改進(jìn)

本文針對(duì)以上兩種問題提出了基于聲卡與計(jì)算機(jī)電源技術(shù)改進(jìn)的解決方法：

（1）計(jì)算機(jī)聲卡的改進(jìn)

以上兩個(gè)由于計(jì)算機(jī)電源供電不足而影響音質(zhì)的問題，本項(xiàng)目對(duì)電腦聲卡進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新。從而提出一種新型的實(shí)用聲卡。本聲卡不再使用計(jì)算機(jī)開關(guān)電源上提供的不對(duì)稱電源，而是獨(dú)立采用一種外置的電源，外置電源連接有輸出插頭，聲卡主體上設(shè)置有輸入插座，通過外界獨(dú)立的電源對(duì)聲卡進(jìn)行直接的供電。改進(jìn)型計(jì)算機(jī)聲卡接線圖如圖1所示：

圖1 改進(jìn)型計(jì)算機(jī)聲卡接線圖

圖中包括聲卡主體1和外置的電源2，外置電源2連接有輸出插頭20，聲卡主體1上設(shè)置有輸入插座10，輸出插頭20和輸入插座10電性連接；這一種外接線性電源的形式可以跳過計(jì)算機(jī)電源標(biāo)準(zhǔn)的限制，為聲卡提供更優(yōu)質(zhì)的電源供應(yīng)，從而提高聲卡的音質(zhì)，提升計(jì)算機(jī)的多媒體性能。

本改進(jìn)型聲卡1上設(shè)有由主板插槽供電或由外置電源供電的供電模式選擇跳線或開關(guān)4，可選擇由主板插槽供電或由外置的電源2供電。這樣方便用戶自主選擇外接線性電源還是直接使用計(jì)算機(jī)的開關(guān)電源。對(duì)于計(jì)算機(jī)輸出音質(zhì)要求不高的用戶，可以通過此開關(guān)的切換，從而采用計(jì)算機(jī)開關(guān)電源供電的方式。

（2）計(jì)算機(jī)電源的改進(jìn)

本文提出的新型的計(jì)算機(jī)開關(guān)電源在主電源開關(guān)管與控制保護(hù)電路之間加入二級(jí)推動(dòng)級(jí)變壓器，從而提高轉(zhuǎn)換的效率。其中濾波器在本新型開關(guān)電源中采用了二級(jí)電磁干擾濾波器，它用來消除來自電網(wǎng)，如電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、電器的開關(guān)、雷擊等產(chǎn)生的干擾，同時(shí)也防止開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)擴(kuò)散。開關(guān)變壓器位于三個(gè)散熱片之間的金屬線包，這個(gè)變壓器就是用來把高壓降為低壓。匝數(shù)越多，開關(guān)變壓器轉(zhuǎn)換能量越多，輸出的電流電壓也越穩(wěn)定，電源整體質(zhì)量也越好。控制保護(hù)電路負(fù)責(zé)啟動(dòng)電源并進(jìn)行電壓檢測和即時(shí)調(diào)整，當(dāng)電網(wǎng)的供電不穩(wěn)定出現(xiàn)短路、斷路、過壓、過流、欠壓、欠流等不正常情況的時(shí)候，控制電路都會(huì)進(jìn)行調(diào)整以及保護(hù)電源本身。輸出整流濾波器將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，同時(shí)還防止高頻噪聲對(duì)負(fù)載的干擾。改進(jìn)型計(jì)算機(jī)開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 改進(jìn)型計(jì)算機(jī)開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖

圖中所述交流電源輸入端電壓為220V；所述藍(lán)線為-12V電壓；所述白線為-5V電壓；所述紅線為+5V電壓；所述黃線為+12V電壓；所述橙線為+3.3V電壓；所述藍(lán)線、紅線、黃線和橙線分別與控制保護(hù)電路芯片相連；所述灰線為電源信號(hào)線；所述綠線為電源開關(guān)線；所述紫線為+5V的等待電壓；所述控制保護(hù)電路芯片分別與灰線和綠線相連；所述待機(jī)電源開關(guān)變壓器與紫線相連。

作者簡介：周霞（1978-），女，湖南邵陽人，陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件設(shè)計(jì)。