第七章 聲卡篇
DSP:即Digital Signal Processing (數字信號處理)。DSP技術在音調控制、失真效果器、Wah-wah踏板等模擬電子領域有廣泛的應用。同時,DSP在模擬均衡和混響等多種效果上也能大顯身手 。通過電腦CPU或專門的DSP芯片都可以進行DSP 動作,不同的是,專門的DSP芯片處理要比電腦CPU處理更優化,速度更快 。
採樣:把模擬音頻轉成數字音頻的過程,就稱作採樣,所用到的主要設備便是模擬/數字轉換器(Analog to Digital Converter,即ADC,與之對應的是數/模轉換器,即DAC)。採樣的過程實際上是將通常的模擬音頻信號的電信號轉換成二進制碼0和1,這些0和1便構成了數字音頻文件。採樣的頻率越大則音質越有保證。由於採樣頻率一定要高於錄製的最高頻率的兩倍才不會產生失真,而人類的聽力範圍是20Hz~20KHz,所以採樣頻率至少得是20k×2=40KHz,才能保證不產生低頻失真,這也是CD音質採用44.1KHz(稍高於40kHz是為了留有餘地)的原因。
信噪比:以dB計算的信號最大保真輸出與不可避免的電子噪音的比率。該值越大越好。低於75dB這個指標,噪音在寂靜時有可能被發現。AWE64 Gold聲卡的信噪比是80dB,較為合理。SB Live!更是宣稱超過120dB的頂級信噪比。總的說來,由於電腦裡的高頻干擾太大,所以聲卡的信噪比往往不能令人滿意。但SB Live!提供了一個數字輸出口SPDIF,可繞過輸出時的模擬部分,極大地減少了噪音和失真,同時又極大地提高了動態範圍和清晰度
聲卡 (Sound Card):顧名思義,就是發聲的卡片,它像人喉嚨中的聲帶一樣,有了它就能發出聲音,就能交流,你還可以唱歌。聲卡在電腦中的作用也是這樣,它可以實現人機交流,如學習外語,語音輸入等。聲卡在港台地區稱為音效卡或聲效卡,是多媒體電腦中必不可少的,電腦也就有發聲的功能。聲卡對於電腦音樂人來說是必備部件,因為用它作出來的音樂比用傳統製作方法要好很多。聲卡它帶你進入了一個\"五彩繽紛\"的有聲世界.讓你充分感到大自然的奇妙。
合成技術:聲卡中的合成技術有兩種類型,第一,FM合成技術(Frenquency Modulation頻率調製);第二,WAVE TABLE(波表)合成技術。FM合成技術用計算的方法來把樂器的真實聲音表現出來,它不需要很大的存儲容量就能模擬出多種聲音來,它的結構簡單,成本低,但它的模仿能力很差。波表的英文名稱為「WAVE TABLE」,從字面翻譯就是「波形表格」的意思。其實它是將各種真實樂器所能發出的所有聲音(包括各個音域、聲調)錄製下來,存貯為一個波表文件。播放時,根據MIDI文件紀錄的樂曲信息向波表發出指令,從波表庫逐一找出對應的聲音信息,經過合成、加工後回放出來。由於它採用的是真實樂器的採樣,所以效果自然要好於FM。一般波表的樂器聲音信息都以44.1KHz、16Bit的精度錄製,以達到最真實回放效果。
「軟」波表技術:它是軟件的形式(聲卡中WAVE TABLE存放在硬盤中,用的時候CPU調出)代替WAVE TABLE。
DLS:可下載音源模塊它是一種新型PCI聲卡所採用的一種技術,它將波表存放在硬盤上,需要是再調入內存.但它與WAVE TABLE有一定的區別,DLS要用專用芯片的PCI聲卡來實現音樂合成,而軟波表技術是要通過CPU來實現音樂合成的.
Sound Font:是新加坡創新公司在中檔聲卡上使用的音色庫技術。它是用字符合成的,一個Sound Fond表現出一組音樂符號。用MIDI鍵盤輸入樂符時,會自動記下MIDI的參數,最後在Sound Fond中查找,當你需要它時,就下載到聲卡上。它有一個最大的好處就是,不會因聲卡的存儲容量不夠而影響到聲音的質量,能夠達到全音調和音色的理想環境。現在,只有在高檔聲卡上才採用這種方式。當然了原因有兩種,在創新的這種音色庫以外,還有就是微軟的DLS標準。相比較來說,Sound Font技術實用性突出,但是只有創新聲卡能用,微軟的DLS多用在PCI聲卡上。
波表升級子卡:可以將FM聲卡升級為WAVE TABLE聲卡。但是原聲卡必須帶有升級接口。由於各種聲卡的品牌及聲卡上所支持的存儲器是不同的,因此價格差別就很大。對於用FM聲卡的朋友來說,波表升級子卡是很不錯的選擇。但它也有一個性能/價格比的問題,是否值得要詳加權衡。
採樣位數:即採樣值或取樣值。它是用來衡量聲音波動變化的一個參數,也就是聲卡的分辨率。它的數值越大,分辨率也就越高,所發出聲音的能力越強。聲卡的位是指聲卡在採集和播放聲音文件時所使用數字聲音信號的二進制位數。聲卡的位客觀地反映了數字聲音信號對輸入聲音信號描述的準確程度。在多媒體電腦中用16位的聲卡就可以了,因為人耳對聲音精確度的分辨率達不到16位。
採樣頻率:即取樣頻率,指每秒鐘取得聲音樣本的次數.它的採樣頻率越高,聲音的質量也就越好,但是它占的內存比較多.由於人耳的分辨率很有限,所以太高的頻率就分辨不出好壞來.採樣頻率一般共分為22.05KHz、44.1KHz、48KHz三個等級,22.05只能達到FM廣播的聲音品質,44.1KHz則是理論上的CD音質界限,48KHz則更加精確一些。對於高於48KHz的採樣頻率人耳已無法辨別出來了,所以在電腦上沒有多少使用價值。
DAC:電腦對聲音這種信號不能直接處理,先把它轉化成電腦能識別的數字信號,就要用到聲卡中的DAC(數字/模擬轉換),它把聲音信號轉換成數字信號,要分兩步進行,採樣和轉換。
音源:從字面意思理解就是聲音的來源,即聲音來自何方。它主要把聲音完全準確地表現出來。分為兩種形式,外置式,它不受聲卡的制約,聲音的質量能很好的保存下來,但是成本要求很高。內置式,也稱音源字卡。
音源字卡:它自己本身帶有音樂的來源但又必須依附在聲卡上使用的一塊硬盤。在你的電腦上帶有WAVE BLASTER插頭的聲卡,就可以用音源字卡。用音源字卡的要求很低,它設置時不佔用中斷,地址不會重新選擇,也不用驅動程序,只要把MIDI的端口設置成SB MIDI OUT即可。
復音 (Polyphone):這個復音可不是在英語中所學的「輔音」,是指在同一時間內聲卡所能發出聲音的數量.如果你放一首MIDI音樂的時候,它所含的復音數必須小於或等於你所用的聲卡的復音數,就能聽到最佳的效果.因此,你的聲卡的復音數越多,你將能聽到許多美妙的音樂.但是你將花更多的錢.
MP3:它是將聲音文件按1比10的比例壓縮成很小的文件存儲在光盤上.我們通常所聽的VCD一張盤也就只有一二十首,但是經過MP3文件加工的一張光盤可放幾百首是不成問題的,這對於電腦音樂的發燒友來說是再好不過了
MIDI (Musical Indtrumend Digital Interfoce音樂設備數字接口):它不是音樂信號,所記錄的聲音要想播放出來就必須通過MIDI界面的設置。是電子合成器與數字音樂的使用標準,同時也是電腦和電子樂器之間的橋樑。對於電腦音樂愛好者來說是一個不錯的選擇。
WAV:在Windows中,把聲音文件存儲到硬盤上的擴展名為WAV。WAV記錄的是聲音的本身,所以它占的硬盤空間大的很。例如:16位的44.1KHZ的立體聲聲音一分鐘要佔用大約10MB的容量,和MIDI相比就差的很遠。這樣看來,聲卡的壓縮功能同樣重要。
WOC:它是聲音文件的一種存放形式。只要擴展名為VOC的文件在DOS系統下即可播放。它與WAV只是格式不同,核心部分沒有根本的區別。這種形式都是先將數字化信號經過數字/模擬轉換後,由放大器送到喇叭發出聲音。
AVI:(Audio-Video Interactive)音頻視頻交互,它是微軟公司(Microsoft)推出的一個音頻、視頻信號壓縮標準。
單聲道:單聲道是比較原始的聲音複製形式,早期的聲卡採用的比較普遍。當通過兩個揚聲器回放單聲道信息的時候,我們可以明顯感覺到聲音是從兩個音箱中間傳遞到我們耳朵裡的。這種缺乏位置感的錄製方式是很落後的,但在聲卡剛剛起步時,已經是非常先進的技術了。
3D立體聲系統:它就是我們通常所說的三維.從三個方面增強了聲卡的音響的效果,第一:我們所聽到的聲音立體聲增強,第二;聲音位移;第三,混響效果.不管是在自己家裡,還是在電影院裡,不管是放VCD還是影碟,每次在屏幕上都會出現兩個聲道讓你選擇即\"左聲道\"\"右聲道\",我們就要把它全選,兩種聲道的聲音混合在一起,聽起來有一種震撼的感覺.但它沒有3D環繞立體聲系統好.
3D環繞立體聲系統:從八十年代3D的出現到至今,有十幾種3D系統投入使用.到現在有兩種技術在多媒體電腦上使用,即Space(空間)均衡器和SRS(Sound Retrieval System)聲音修正系統.先講一下Space:它利用音響的效果和仿聲學的原理,根據人的耳廓對聲音的感應不同,而且也不增加聲道,就得到3D效果,人感覺聲音來自各方;SRS:它是完全利用仿聲學的原理和人耳的空間聲音的感應不同,對雙聲道的立體聲信號加工處理,儘管聲音來自前方,但人誤認為是來自各個方向.這種系統只用兩隻普通音響就可以,就能有音樂廳那種震撼的效果,它不加成本,所以很有吸引力.
准立體聲:准立體聲聲卡的基本概念就是:在錄製聲音的時候採用單聲道,而放音有時是立體聲,有時是單聲道。採用這種技術的聲卡也曾在市面上流行過一段時間,但現在已經銷聲匿跡了。
四聲道環繞:四聲道環繞規定了4個發音點:前左、前右,後左、後右,聽眾則被包圍在這中間。同時還可增加一個低音音箱,以加強對低頻信號的回放處理(就是4.1聲道音箱系統)。就整體效果而言,四聲道系統可以為聽眾帶來來自多個不同方向的聲音環繞,可以獲得身臨各種不同環境的聽覺感受,給用戶以全新的體驗。如今四聲道技術已經廣泛融入於各類中高檔聲卡的設計中,成為未來發展的主流趨勢。