计算机维护第8章

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1、第8章 其他设备8.1 声卡和音箱 8.2 机箱与电源 8.3 键盘和鼠标 8.4 扫描仪 8.5 数码相机和摄像头 8.6 网卡 思考题 教学目标 1理解微机键盘、鼠标、声卡、音箱、电源、扫描仪 、数码相机和网卡等外围设备的结构、技术指标。 2掌握以上各种设备的识别和选购方法。 3熟悉以上各种设备的故障和维修方法。 主要教学内容 要使微机进行工作，必须向微机下达各种指令或输入 各种数据。微机输入数据通常可以通过键盘、鼠标、扫 描仪、数码相机等输入设备，进行数据处理后，通过音 箱等输出设备反馈给用户。 本部分主要介绍以上微型计算机相关设备的基础知识 、技术指标、选购注意事项以及故障维修等。 8

2、.1 声卡和音箱 8.1.1 声卡 声卡的作用就像人的声带一样，有它就能够发出声音。如 果电脑中没有声卡，就无法听MP3、看VCD、进行语音交 谈。声卡是多媒体计算机中必不可少的的组成部分，是实 现声音A/D（模/数）、D/A（数/模）转换的硬件电路。声 卡的功能与性能直接影响到多媒体系统中的音频效果。 1. 声卡的分类 按照声卡的接口类型可分为ISA、PCI接口。586以前广泛 采用的ISA接口声卡，大量占用CPU资源，现在市面上几乎 不见。目前大部分声卡采用PCI接口，占用CPU资源较少。 按照声卡采样样本位数不同分为8位、准16位、真16位、 32位声卡等。 按照声卡的组成结构分为独立声

3、卡和主板集成声卡。 按照声卡功能的不同，可分为单声道声卡、真立体声声卡 和准立体声声卡等。 2. 声卡的结构与功能 声卡的结构如图所示。 (1)处理芯片（Digital Signal Processor） 声卡的数字信号处理芯片简称DSP，是声卡的核 心部件，负责模拟信号和数字信号之间的转换， DSP主要控制对声波的取样和回放，处理MIDI (Musical Instrument Digital Interface，乐器数字接口 ）指令等，有些DSP还具有混响、合声等功能。一 般在主芯片上标示芯片型号、生产日期、编号和生 产厂商等重要信息。数字信号处理芯片基本上决定 了声卡的性能和档次，通常按

4、照此芯片的型号来称 呼该声卡。有些声卡上还带有功率放大芯片、波表 合成器芯片、混音处理芯片、音色库芯片等。 (2) 转换芯片(CODEC ,是COder(编码器)与DECoder(解码器) 组合而成的缩写字 ,直接翻译意思是编码器及译码器 ) 转换芯片的作用是把模拟信号转换为数字信号，它肩负着采样编码工 作，具有多路模拟信号混合输入及输出等多种功能。 (3) CD-In插座(音频连接器) 通过3针或4针的音频线连接光驱上的音频接口，实现CD音频信号的 直接播放。有些声卡还会对应不同品牌的光驱，提供2个以上CD-In插座 。 (4) 输入输出接口 在声卡上一般有4个插孔，如下图所示。SPEAKE

5、R用于连接音响设备（ 无源音箱），标准的接口为绿色；LINE IN用于将品质较好的声音信号 输入到声音处理芯片中(把别的机器如CD、DVD、等里的音乐COPY 进电脑，通过麦克风录音杂音也会录进来，其实只要用一根线把CD的 line out与电脑声卡的line in连接起来录音，一点杂音都没有。)，处 理后录制成文件，用于录象的伴音，标准的接口为蓝色；LINE OUT 负 责将声卡处理好的声音信号输出到有源音箱、耳机或功放。常用于连接 音箱；MIC IN用于连接话筒，输入外界语音以制成文件或配合语音软件 进行语音识别，标准的接口颜色为红色。除此以外还有一个MIDI/游戏 摇杆接口，可以连接电子

6、合成乐器实现在电脑上进行MIDI音乐信号的传 输和编辑，游戏摇杆和MIDI共用一个接口。 (5) 总线接口 声卡插入到主板上的一端称为总线连接端口，它 是声卡与计算机互相交换信息的桥梁。根据总线的 不同，把声卡分为两大类，一种是PCI声卡，另一 类是ISA声卡，ISA接口的声卡现已被淘汰。 3. 声卡技术指标 (1) 模拟信号和数字信号的转换 ADC和DAC是将模拟信号转换为数字信号和将数字信号转换为模拟 信号的专门电路或集成电路。声卡就是将输入的模拟音频信号转换为二 进制数字信号，由计算机主机加以处理。反之也将主机处理好的二进制 数字信号转换为模拟音频信号输出到音响设备。模拟信号数字化的最大

7、 好处是便于对信号进行处理，提高传输和处理中抗躁声的能力。声卡的 基本原理如图所示。 模拟信号的数字化精度是ADC和DAC电路的基本 指标，由于模拟信号有频率和幅度两个最基本的信 息元素，所以ADC和DAC电路的基本指标也确定在 这两方面：频率转换的精度由采样频率决定，幅度 转换的精度由采样位数决定。 (2) 采样频率 声音信号是由许许多多振幅和频率各不相同的音 频信号合成，振幅就是声音的强弱，频率就是声调 的高低。采样频率是指在模拟声音信号转换为数字 声音信号时，每秒钟对模拟声音信号（电压或电流 ）的采集次数。采样频率决定了模拟声音信号转换 为数字声音信号的频谱宽度，即声音频率的保真度 。采

8、样频率越高，声音的音质就越好，但是对转换 电路、系统速度和内存的要求也就越高。 (3) 采样位数 采样位数就是在模拟声音信号转换为数字声音信号的过程 中，对满幅度声音信号规定量化数值的二进制位数。比如规 定最强音量化为“11111111”，零强度规定为“00000000”，则 采样位数为8位，对声音强度即信号振幅的分辨率为256（28 ）级。采样位数决定着声音信号幅度变化的数字化精度，采 样位数越大，量化精度越高，声卡的分辨率也就越高。在微 机普通声卡中，通常采用16位采样率即可以，因为普通人耳 朵对声音强度的分辨通常超不过65536（216）级。 (4) 数字化音频的数据量 过高的采样频率和

9、采样位数会增加大数据量，从而加重系 统负担和影响信号的处理速度。如对CD质量的立体双声道音 乐，进行1分钟44.1KHz和16位的采样，其数据量为 =1628441006010.6MB，相当于530万个汉字。如果把 采样位数提高到32位，则数据量增为21MB，相当于1千万个 汉字。 (5) 信噪比 是有用信号的功率和噪音信号功率的比值，指声卡抑制噪 音的能力，单位是分贝（dB）。声卡处理的是有用音频信 号，而噪音是不希望出现的音频信号，如背景的静电噪音 、工作时电流的噪音等等。信噪比的值越高说明声卡的滤 波性能越好，声音听起来也就越清澈，一般PCI声卡信噪比 都在90dB以上，高档的甚至可以达

10、到120dB。较高的信噪比 可以将噪音减少到最低限度，保证音色的纯正优美。 (6) 总谐波失真 总谐波失真是指声卡的保真度，也就是声卡输入信号和输 出信号的波形吻合程度，完全吻合就是不失真，100的重 现了声音（理想状态）。实际上输入信号经过了D/A转换和 非线性放大器之后，就会出现不同程度的失真，主要是产 生了谐波。总谐波失真就是代表失真的程度，单位分贝， 数值越低就说明声卡的失真度越小，性能越好。 (7) 双工 可以在同一条线路上双向传输数据，但在同一时 刻只能在一个方向上传输数据，叫做半双工；可以 同时收发信息的线路叫全双工，只有全双功的声卡 才可以支持Internet电话功能。 4.

11、声卡的选购 声卡是计算机主要的多媒体配置之一，选购时除 了注意其性能指标外，还应该注意下面的几点： (1) 按需选购 (2) 了解AC97标准 (3) 熟悉声卡所使用的音效芯片 (4) 留意声卡的新技术单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式1)波表合成波表的英文名称为“WAVE TABLE”，从字面翻译就 是“波形表格”的意思。其实它是将各种真实乐器所能发 出的所有声音（包括各个音域、声调）录制下来，存储 为一个波表文件。播放时，根据MIDI文件记录的乐曲信 息向波表发出指令，从“表格”中逐一找出对应的声音信 息，经过合成、加工后回放出来。由于它采用的是真实 乐器的采样，所以效果自

12、然要好于FM。一般波表的乐器 声音信息都以44.1kHz、16Bit的精度录制，以达到最真实 回放效果。理论上，波表容量越大合成效果越好。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式2)主要的3D音频API: Direct Sound 3D：源自于Microsoft DirectX的老牌音频API 。对不能支持DS3D的声卡，它的作用是一个需要占用CPU的 三维音效HRTF (head-response transfer function ，头部反应 传送函数 )算法，使这些早期产品拥有处理三维音效的能力。 但是从实际效果和执行效率看都不能令人满意。所以，此后 推出的声卡都拥有了所谓的“

13、硬件支持DS3D”能力。DS3D在 这类声卡上就成为了API接口，其实际听觉效果则要看声卡自 身采用的HRTF算法能力的强弱。 A3D：A3D由美国Aureal公司开发，分为1.0和2.0两种版本 。1.0版包括A3D Surround （环绕）和A3D Interactive（交互 的）两大应用领域，特别强调在立体声硬件环境下就可以得 到真实的声场模拟。2.0则是在1.0基础上加入了声波追踪技术 ，进一步加强了性能，它是当今定位效果最好的3D音频技术 。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式EAX：是Creative的新招牌，意为“环境音效扩展集”。 EAX是建立在D3D上的，只

14、是在后者的基础上增加了几种独有 的声音效果指令。EAX的特点是着重对各种声音在不同环境条 件下变化和表现进行渲染，对声音的定位能力不如A3D，所以 EAX建议用户配备4声道环绕音箱系统。 5. 声卡的故障 (1) 声卡无声 (2) 声卡发出的噪音过大 (3) 播放CD无声 (4) PCI声卡出现爆音 (5) 无法正常录音 (6) 无法播放Wav音乐、Midi(musial instrument digitalinterface,乐器的数字化接口)音乐 8.1.2 音箱 音箱是计算机的发声设备，音箱质量的好坏直接 关系到音质的高低，好的声卡要和音箱配合才能获 得好的声音效果。 .音箱的类型 按音

15、箱是否带有放大电路分为有源音箱和无源音 箱，无源音箱的放大器独立于音箱外，而有源音箱 的放大器和音箱组装在一起的，也就是经常提到的 多媒体音箱；按音箱的材质分为塑料音箱与木制音 箱；按音箱的声道分为双声道和多声道音箱。 2. 音箱的结构 音箱主要由扬声器、功率放大器、分频器和箱体四部分构成 。 扬声器是整个音响系统的最终发声部件，有源音箱上所用到 的扬声器按用途可分为：高音扬声器、中音扬声器、低音扬 声器和全频扬声器四种。按结构又可分为锥盆式和球顶式两 类。 功率放大器：有源音箱的功放一般放在低音炮中，主要由功 放电路和电源变压器组成，功放电路用来对音乐信号进行放 大并实现各种操作功能，电源变

16、压器则为功放组件提供电能 。 分频器是采用分频技术将音乐信号按频率高低分配给高音、 中音、低音扬声器，高档的分频器还能对声音的音色进行调 整。 箱体的作用是防止发生“声短路”现象。声短路一般发生在低 频段，是扬声器的正面和背面所发出的声波相位相仿而相互 抵消的现象。 3. 音箱的性能指标 (1) 声道(Sound Channel) 音箱所支持的声道数是衡量音箱档次的重要指标之一。声道是指声音录 制或播放时在不同空间位置采集或回放的相互独立的音频信号，所以声道 数就是声音录制时的音源数量或回放时相应的扬声器数量。理论上声音完 全真实再现需要无限多的拾音器、声道和扬声器，在实际中无法办到，只 能利用特定的音效技术尽量真实地再现声音。 单声道：早期声卡采用单声道，是比较原始的声音复制形式。