图2-3是声卡的工作框图，声卡电路板上集成了A/D转换、D/A转换等电路，两个转换电路都工作在连续状态。当模拟声音信号输入到电路中时，A/D转换电路立即将该模拟信号转换成数字信号，再经过数字输入缓冲区进行简单的信号处理，然后送到数字信号处理模块进行去噪处理、声音合成等，最后把处理好的信号保存到存储设备中；这是声音的录制过程。再将声音信号输出时要经过输出缓冲区处理，再经由D/A转换电路进行波形重建，将数字信号转换为模拟信号输出；这就完成了声卡对声音信号的存储和输出。

图2-2声卡硬件结构示意图

图2-3声卡的工作框图

2。2声卡的技术参数

2。2。1采样位数

声卡的采样参数就是其对声音的解析程度；采样位数越大，采样到的声音就越清晰真实，声卡的位代表解析声音文件的二进制位数，比如4位就是24=16,8位就是28=256；从此可以看出若采集一段相同的声音，8位的声卡可以把它分成256个精度单位进行分解，而4位的声卡只能分为16个精度单位，所以最后解析出来的声音品质是完全不同的。[5]

一般的数据采集卡都是12位的采集精度，而普通的声卡都是16位的，因此完全可以用声卡来代替数据采集卡。

2。2。2采样频率

到目前为止，世界上最声卡的最高的采样频率是48kHZ，一般收音机的广播声音频率只有22。05kHZ，[6]因此48kHZ的频率是足够人耳听清的。但是对于声卡来说，它最大的缺点是不能随使用者任意改变采样频率，而只能调4个档。[7]因此在使用时，只能通过信号处理来弥补非整周期采样带来的问题。

2。2。3缓冲区

与一般的数据采集卡不同的是，声卡在处理A/D和D/A转换的时候通常都处于连续运行状态，并且为了处理起来更加方便，声卡缓冲区的设计也必比较特别。计算机与声卡连接在一起处理A/D、D/A转换的时候不需要间断。以输入声音的A/D转换完后，声卡控制的芯片会把数据都保存在缓冲区里，当缓冲区的内存已满时，就会把缓冲区内的所有数据一次性的带走，节省了计算机系统的资源。

声卡缓冲区的默认长度一般都是8KB，[8]对于x86系列的处理器，计算机的内存会被分成很多页，CPU可以保证在计算机读取这些页时可以一直连续，不受打断并保证速度尽量的快。

对于选择哪一种声卡来测量，主要依靠以下指标：

（1）声卡测量范围：10HZ~22kHZ；

（2）允许输入的电压范围：0~1V；

（3）不使用带有自动增益控制的声卡，因为当输入比较大的信号时，测量的误差会增大；

（4）声卡的输入端使用LINEIN接口，MIC会对输入的信号产生较大的失真；同样，输出端也选择LINEOUT端口，这样波形失真才比较小。[9]

2。2。4衰减电路文献综述

在输入声音信号时，若要测量大于1V信号的设备，就要对输入端口进行适当的保护，否则会因过载而对声卡造成危害。如图2-4所示是声卡的衰减电路，[10]压敏电阻10k560是一种伏安特性为非线性的敏感性元器件，在正常的电压下，它就相当于一个小的电容，而当电路中出现过电压现象，它就会立刻导通电流立刻增加，这样就能有效的保护了电路中的其他元器件。电路中的TVS1。5是瞬态抑制二极管，它的特点是能够在反向应用条件下，当有大电压经过时，它的阻抗会立刻减小让大电流通过，也把电压保持在正常水平，也可以正常保护电路中的其它元器件。

图2-4 衰减电路

3 基于声卡的虚拟数字示波器设计(4):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_198578.html