基于声卡的系统的输入及输出连接

基于声卡的系统的输入及输出连接对于基于声卡的系统，被测信号应连接到声卡的话筒输入口或线路输入口。生成的信号可从喇叭输出口或线路输出口输出。在通常情况下，声卡话筒输入口的输入阻抗在600欧～50千欧之间（取决于声卡），它的模/数转换满程电压（1/2Vpp）在1mV～500mV之间（取决于声卡），可通过Windows控制面板中的录音控制进行调节。若声卡带有外部硬件增益调节旋钮，也可由该旋钮进行调节。通常话筒输入口只允许单通道输入。对于声卡线路输入口，它的输入阻抗通常在1千欧～50千欧之间（取决于声卡），它的模/数转换满程电压（1/2Vpp）在500mV～2V之间（取决于声卡），可通过Windows控制面板中的录音控制进行调节。若声卡带有外部硬件增益调节旋钮，也可由该旋钮进行调节。在可能的情况下应尽量使用声卡的线路输入来检测信号，因为它的信噪比（SNR）和带宽都比话筒输入口好。声卡线路输出口的输出阻抗在20欧～500欧之间（取决于声卡），能输出大约2V的信号。它比喇叭输出口的信噪比（SNR）好。声卡喇叭输出口的输出阻抗在4欧～8欧之间（取决于声卡），能输出大约2W的功率。声卡的耳机输出口的输出阻抗在4欧～100欧之间（取决于声卡）能输出约100mW的功率。最简单的输入连接就是直接将被测信号连到声卡的线路输入口或话筒输入口，如下图所示。请注意这种连接要求您额外小心，在连接前必须保证被测信号的幅度在声卡所允许的范围内。否则可能会烧坏声卡甚至电脑。声卡通常只允许不超过3V的电压输入（取决于声卡）。为了避免过大的电压进入声卡，可采用如下的限压电路。两个串联的硅二极管将输入电压钳制在2×6.5=1.3(V)左右。如果声卡的模/数转换满程范围因此受到限幅影响，则可多串联一个硅二极管以将输入电压钳制在3×6.5=1.95(V)左右。以上电路仅限于当输入电压在正负50V内时（也取决于电阻阻值、最大允许功率和硅二极管的最大允许电流）保护声卡免遭意外损坏。当被测信号幅度超过声卡允许的范围，应将它衰减后再连入声卡。最简单的衰减方法就是在信号与声卡之间添加一个串联电阻，由此电阻与声卡的输入阻抗构成一个分压电路，电阻的阻值越大，衰减比越大，此测量电路的输入阻抗越高。为保证测量的准确性，被测电路在被测点处的输出阻抗应小于声卡测量电路的输入阻抗，否则被测信号将不能正常地传递给声卡。在必要时，可给声卡加入一级前置放大器，以提高声卡测量电路的输入阻抗。此前置放大器可加入信号放大、衰减和输入保护功能。声卡的输出连接如下图所示。在不小心将输出短路的情况下，串联的电阻可起保护作用。如果您非常小心，则该电阻可以省掉。由于声卡的输出阻抗很小，当连接到外部电路时通常将不会遇到任何阻抗匹配的问题。应当强调的是，许多声卡（例如台式机的内置声卡和内置交流电源适配器的笔记本电脑的内置声卡）的输入输出地线通常与交流电源地线相连，当被测电路是浮地（即与电源地线隔离）时，并不会有什么问题。否则，您必须确保声卡的地线与被测电路的连接点处于同样的地电位。以上提到的连接电路和前置放大器需要单独购买。对于非声卡的系统，请参考相应的硬件说明书所提供的输入输出连接。