聲卡（英文名：Sound Card）別名音頻卡（港臺稱之為聲效卡），是一種實現聲波和數字信號的相互轉換的硬件轉換器，是多媒體技術中最基本的組成部分。
聲卡是多媒體計算機最基本的部件之一，與音箱共同組成計算機的音頻系統，由連接器與各種電子器件共同組成。由于計算機只能處理數字信號，因此需要聲卡來實現模擬信號和數字信號之間的轉換，聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號加以轉換，輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備，或通過音樂設備數字接口(MIDI)發出合成樂器的聲音。
自1984年首張聲卡問世后，許多聲卡品牌都逐漸發展起來，截止2023年，市面上除了發展較早且比較有名的CREATIVE外還有雅馬哈（YAMAHA）、坦克聲卡（terratec）和Focusrite等品牌。
發展歷程
初步問世
世界上第一塊聲卡叫做ADLIB魔奇音效卡，于1984年誕生于英國的ADLIB AUDIO公司，它的誕生開啟了電腦音頻技術的領域，因此ADLIB公司被稱為“聲卡之父”。由于是早期產品，它在技術和性能上存在著許多不足之處，雖然ADLIB聲卡被人們稱為“聲卡”，但它僅僅具備提供音樂的功能而沒有音效，此外，由于是單聲道聲卡，它的音質也并不好。
1989年，由新加坡創新科技Creative（Creative Technology）的董事長沈望傅研發推出了Sound Blaster“聲霸卡”，它擁有8位、單聲道的采樣率，在功能上比ADLIB聲卡強了不少，能夠兼顧音樂與音效的雙重處理能力，讓電腦發出聲音和播放音樂，包括了音樂合成、語音合成、數字化語音輸入/輸出，MIDI/游戲配音等功能，把聲卡真正帶入到了個人電腦領域，雖然聲音回放效果精度較低，它使人們首次在PC上獲得了音樂與音效的雙重體驗。Sound Blaster在聲卡發展的歷程中具有劃時代意義，它的出現也引起了轟動，有人認為這是一個好的開端，因為PC終于可以“說話”了，并開始展望多媒體PC的未來，但也有人因為當時的聲卡根本不能夠發出很真實的聲音而將這件事看作一場鬧劇。
技術改良
繼Sound Blaster后，創新科技公司又推出了Sound Blaster PRO，這款聲卡在加強PC音頻處理能力的同時增加了立體聲功能，還被編入了MPC1規格（第一代多媒體標準），受到了消費者的喜愛。
雖然Sound Blaster PRO相比于Sound Blaster具有更強的功能，但兩款聲卡都只有8位的信號采樣率，因此音質粗糙，創新科技公司針對這一問題努力尋求技術上的突破并研發出了第一張擁有16位復音數的聲卡并將其命名為Sound Blaster 16，這塊卡之所以名為16，是因為它擁有16位的復音數（是指在回放MIDI時由聲卡模擬出所能同時模擬發聲的樂器數目），人們使用它進行的錄制和回放達到了CD音質，從而讓聲卡的音質達到了一個新的高度，該款聲卡在上市后相當長的時間內成為了多媒體音頻部分的新一代標準。
20世紀90年代中期，“波表合成”技術開始流行，其在試聽效果上遠超已有的FM合成，于是在1995年時，創新科技Creative（創新科技公司）開發出了具有波表合成功能的聲卡產品Sound Blaster Awe 32，這款聲卡具有32復音的波表引擎，同時還集成了1MB容量的音色庫，因此其MIDI（電子合成器）合成效果遠遠優于以往的所有產品。1997年，CREATIVE推出了Sound Blaster Awe 64系列，其中Sound Blaster Awe 64 Gold的性能得到很大提升，這是第一只讓人發出驚嘆的聲卡，它采用了EMU8000音頻芯片，擁有4MB的波表容量和64復音（32個是硬件執行，另外32個由Creative開發的軟件生成）的支持，改變了Awe 32音色庫過小的問題，使MIDI效果得到了極大的提升，此外，鍍金的接線端子，120db的動態范圍，96db的信噪比也使其音質優于同時期的一些國產CD機。
不斷發展
直到Sound Blaster Awe 64 Gold，聲卡都采用的是ISA接口形式，對3D音效的渴求促使了第三次聲卡大變革，Soundblaster 64 Gold率先支持了模擬3D音效。但隨著技術的不斷進步，ISA接口過于有限的數據傳輸能力成為了聲卡進一步發展的一大阻礙，于是逐漸產生了把接口形式從ISA轉向PCI的趨勢，因此PCI聲卡是注定要誕生的。PCI不僅可以加大傳輸通道（PCI傳輸為133MB/s，ISA傳輸為8MB/s），還能夠提升數據寬帶，由此在聲卡開發上實現DLS技術和三維音效，從多方面提升聲卡的性能，同時又可以將總體成本大幅降低。基于PCI的許多優勢，創新科技Creative公司推出了典型的高檔PCI聲卡產品Sound Blaster Live系列，該系列產品采用了PCI總線結構，所以聲卡與系統的連接擁有更大的帶寬，除此之外，更為逼真的SRS 3D音效、更好的音質和信噪比以及使用Infinipatch Downloadable（能夠下載）的音色庫等許多在ISA聲卡上沒有能力實現的效果都使PC音頻的發展達到了新的高度。同時，它也帶來了與DOS環境的極不兼容（那時還有相當一部分人使用DOS操作系統）、音頻回放時的爆音、回放MIDI時的噪音和相對拙劣的回放效果，這使得PCI聲卡產品成為了一種讓人們產生爭議的產品。
在聲卡的發展歷程中，CREATIVE由于技術優勢而逐漸占據了重要地位，同時，在Sound Blaster系列聲卡的影響下，許多廠商也加入了兼容聲卡芯片的設計開發中，廠商間的競爭也推動了市場的發展，其中Ess logic研發的ESS688F和Topstar推出的Als007就以低廉的價格向用戶提供了與Sound blaster 16相近的性能并因此在用戶中收獲了良好的口碑。而電子樂器界的大公司YAMAHA在ADLIB聲卡時期就牢牢掌控了聲卡的MIDI合成器部分的份額，其自主開發的聲卡主芯片YMF-719就是Sound Blaster 16時期的優秀產品。
當今的市場上出現了許多新興的聲卡芯片開發設計廠商，隨著技術的不斷進步發展，許多廠商都不再局限于單純在性能上兼容創新科技Creative的產品，而是希望推出擁有自身特色的產品并開拓出自己的發展空間，今后的聲卡將向聲音信號的數字化以及功能的多樣性等方向發展，PC音頻的發展趨勢也將主要著重于以下4個方面：ISA聲卡向PCI聲卡過渡；更為逼真的回放效果；高質量的3D音效；轉向USB音頻設備。
作用與原理
主要作用
聲卡的作用與計算機顯卡相似，它既要完成信號轉換工作，也要完成音頻數據的處理工作。
工作原理
按照多媒體計算機（MPC）的技術規格來說，聲卡作為多媒體技術中最基本的組成部分，是實現聲波/數字信號相互交換的硬件電路。聲音控制芯片先從輸入設備獲取聲音模擬信號，再通過模數轉換器(ADC)將聲波信號轉換成一串數字信號后采樣存儲到計算機中，這些數字信號會在重放時送到數模轉換器(DAC)再以同樣的采樣速度還原為模擬波形，最后經過放大后送到揚聲器發聲，這一技術稱為脈沖編碼調制技術(PCM)，該技術的主要作用之一是應用于數字聲音文件。
PCM技術具有采樣速率和樣本量兩個要素，人類聽力范圍是20Hz~20KHz，根據MPV標準的基本要求，激光唱盤的采樣速率為44.1KHz。樣本量大小表示使用存儲記錄下的聲音振幅的位數，樣本量大大小決定了聲音的動態范圍，樣本量為16位時，其動態范圍與人類聽覺聽得見的閾值和感覺難受的閾值之差幾乎相吻合，因此音效好。
硬件構成
盡管聲卡有許多不同的生產廠家，但其主要組成結構都相同，聲卡主要有數字信號處理器（DSP）、I/O控制芯片、A/D與D/A轉換芯片Codec、功率放大器、總線接口、輸入/輸出連接端口等部件，一些聲卡還會帶有波表合成器芯片、混音處理芯片以及音色芯片等，在低檔聲卡中這些芯片全都集成在DSP內，而高端聲卡則是保留了其獨立結構。
數字信號處理器
數字信號處理器（Digital Signal Processor，即DSP）也叫聲卡主處理芯片，是聲卡的核心部件。DSP芯片的主要作用是對數字化的聲音信號進行各種處理，能夠通過編程實現許多功能，它可以處理有關聲音的命令、執行壓縮與解壓縮程序、增加特殊聲效與傳真MODEM等，大大減輕了CPU的負擔并加速了多媒體軟件的執行，DSP對聲卡的性能和檔次有決定性的影響。
A/D與D/A轉換芯片Codec
Codec芯片被用來進行A/D和D/A的轉換，它連接了模擬電路和數字電路，負責把DSP輸出的數字信號轉換成模擬信號以輸出到功率放大器和音箱，還能夠把輸入的模擬信號轉換成數字信號輸入到DSP，Codec芯片和DSP的能力影響著聲卡處理聲音信號的質量。
功率放大器
主要作用是對Codec芯片輸出的音頻模擬信號進行放大，輸出可以直接推動音箱的功率，同時還負責分別對輸出信號的高低音分別進行處理。聲卡上的大部分功率放大器的音質都一般，為了得到更好、噪聲更小的音質，通常將聲卡上的線性模擬輸出端口直接與音箱相連。
波表合成器芯片
該芯片的功能是按照MIDI命令讀取波表ROM中的樣本聲音合成并轉換成實際的樂音，低檔聲卡沒有這個芯片。
總線接口
聲卡插入到主板上的一端，是聲卡與計算機互相交換信息的橋梁，與之配套的總線接口芯片可在聲卡與系統總線之間傳輸命令與數據；根據總線的不同分為PCI和ISA兩類，ISA聲卡已被淘汰。
內部連接端口
內部連接端口通過帶狀電纜將內部光碟驅動器與音頻適配器直接連接，這種連接方式可以將聲音信號直接通過光碟驅動器(參見光存儲器) 傳輸給音頻適配器并通過計算機音箱進行播放，包含了CD SPDIF（數字CD音頻輸入連接器）、AUX In（輔助音頻輸入口）、CD In（模擬CD音頻輸入口）等。
外部連接端口
音頻輸入接口
標記為“Line In”的接口是用來和外部音頻設備（Audio Device）連接，把外部聲音源如錄音機、隨身聽以及電視等外部設備的聲音信號輸入到計算機，能夠把品質較好的聲音、音樂信號輸入，再將該信號通過計算機的控制錄制成一個文件，通常該端口用于例如影碟機、收音機、錄像機及VCD回放卡等外接輔助音源的音頻輸出。
線型輸出接口
線型輸出接口標記為“Line Out”，該端口將聲音信號通過音頻適配器傳輸給計算機外接設備，可以通過計算機輸出到音響、耳機等聲音播放設備，“Line Out”接口一般用于連接四聲道以上的后端音箱。
話筒輸入端口
話筒輸入端口標記為“MIC In”，可以用來連接話筒錄制聲音。
揚聲器輸出端口
揚聲器輸出端口標記為“Speaker”或“SPK”，它的用途是插外接音箱的音頻線插頭，是一個非必需的端口，如果該端口和線型輸出接口同時存在，那么線型輸出接口的信號經過放大后傳輸到揚聲器輸出端口。
樂器數字接口
樂器數字接口（MIDI）能夠連接計算機外部的MIDI設備從而實現MIDI信號的直接傳輸。
SPDIF Out/In（數字I/O）
SPDIF（索尼/Philips Digital InterFace，索尼和飛利浦數字接口）作為一種音頻傳輸接口，取代了傳統的模擬信號傳輸方式，通過同軸電纜或光纖傳輸數字音頻信號從而得到更好的音質。從傳輸方式來說，SPDIF技術應用在聲卡上主要表現為輸出（SPDIF Out）、輸入（SPDIF In）兩種，它的接口通常有RCA同軸接口和Tolink光纖接口兩種。
游戲桿接口
游戲桿接口（Game/MIDI）可以配接游戲搖桿、模擬方向盤等標準的游戲桿或游戲控制柄來配合游戲軟件使用，市面上大部分聲卡上都會帶有一個游戲搖桿接口，這個接口和MIDI樂器接口共用一個15針的D型連接器（高檔聲卡的MIDI接口可能還有其他形式），因此也可以連接電子樂器上的MIDI接口，實現MIDI音樂信號的直接傳輸。
規格參數
采樣位數
采樣位數既是聲音采樣值的編碼位數，簡單來說是聲卡處理聲音的分辨率，其單位為bit。采樣位數是一個客觀反映數字聲音信號精度的參數，采樣位數的值越大，其采樣信號的精度就越高。其大小與聲音的分辨率高低也成正比，采樣位數越高則錄制和回放的聲音就越真實。8bit代表2的8次方＝256，16bit則代表2的16次方＝65536（1K＝1024，因此65536÷1024＝64K）。
采樣頻率
采樣頻率是單位時間內的采樣次數。依照信號處理理論，語音信號的采樣頻率應在44KHz以上，采樣頻率越高，對聲音的還原效果越好。市面上的主流聲卡產品采樣頻率通常有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是理論上的CD音質界限，48KHz能夠達到DVD音質要求。
信噪比
聲卡在處理音頻信號時會出現工作電流、背景靜電噪音等噪音，有用信號功率與噪音信號功率的比值就是信噪比（SNR），其單位是分貝（dB，decibei）。信噪比的高低直接影響到播放聲音是否干凈純正，聲卡要想達到無明顯噪音的效果，信噪比需達到93dB以上，目前大多數聲卡產品的信噪比都達到了96dB。
頻率響應
頻率響應是指將一個以恒電壓輸出的音頻信號與系統相連接時，音箱產生的聲壓隨頻率的變化而發生增大或衰減、相位隨頻率而發生變化的現象，這種聲壓和相位與頻率的相關聯的變化關系（變化量）稱為頻率響應，頻率響應范圍是最低有效聲音頻率到最高有效聲音頻率之間的范圍，單位為赫茲（Hz），通常20～20000Hz的頻率響應就已經足夠。雖然人的耳朵聽不見低于20Hz的聲音，但其他感覺器官卻能感覺到低音力度，所以為了剛好的播放各種樂器和語言信號，應將放大器的頻帶擴展至20Hz起一直到最高頻率20kHZ，如此才能實現高保真，在人耳能聽到的聲音頻率范圍把音調的各次諧波均重放出來
聲道分離度
分離度指的是各聲道之間串音的大小，其數值大則分離度佳、串音小。高分離度能夠擴展聲場，產生更寬廣的空間感，也能夠讓聲音定位更加精細準確。
總諧波失真
即聲卡的保真度，是聲卡的輸入信號和輸出信號的波形吻合程度，完全吻合為理想狀態，表示不失真、100%的重現了聲音；但在聲卡實際上作用中，輸入的信號由于經過了 D/A 和非線性放大器之后產生了諧波，都會出現不同程度的失真。總諧波失真參數代表了失真的程度，同時將噪音計算在內，單位也是分貝（dB，decibei），其數值越低說明聲卡的失真越小、性能越高。
動態響應
動態范圍是聲卡最大不失真信號與沒有信號輸出時的噪音比，數值越大說明聲卡動態范圍越好。
本底噪音
本底噪音是聲卡在信號處理過程中自身產生的冗余信號，其降低了輸出聲音品質，本底噪音越低越好。
A3D
A3D是由Aureal所推出的一項3D音效技術，它利用HRTF算法原理，通過兩個音箱的輸出來達到3D音效的標準。
EAX
EAX （Environmental Audio Extension）是創新公司在推出SB Live 聲卡時所推出的API插槽標準，主要是針對如音樂廳、走廊、房間等一些特定環境，當電腦需要特殊音效時，可以透過DirectX和驅動程序讓聲卡處理，展現出不同聲音在不同環境下的反應，同時通過多件式音箱的方式達到立體的聲音效果。
MIDI接口
MIDI（Muscial Instrument Digital Interface，樂器數字接口）是樂器和電腦之間的接口，也是一種通用的標準格式，MIDI標準提供電腦數碼回放的格式，MIDI允許電腦同時開/關十六個聲道并在每個聲道中以不同的樂器音效同時播放。
聲卡類型
獨立聲卡與集成聲卡
以是否為一塊獨立的擴展卡來分類的話，聲卡可以分為集成聲卡和獨立聲卡。集成聲卡是直接集成在計算機主板上的，也稱為板載聲卡；獨立聲卡也叫插卡式聲卡，其音效芯片以及其他元件則是集成在單獨的電路板上，需要通過總線擴展接口來和主板相連。
獨立聲卡
獨立聲卡不需要CPU處理數據，其通過聲卡芯片獨立完成所有聲音處理和輸出工作，有ISA、AMR和PCI三種接口類型，前兩種已經被淘汰，PCI接口成為目前的主流，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。其結構如下：
①PCB板
作為聲卡的基礎原件，PCB板的質量好壞影響著聲卡品質，聲卡的線路板有四層和六層兩種規格，其中常見的為四層板，PCB板上有主芯片、接口和輸出孔等許多組件。
②主芯片
主芯片是的主要作用是完成WAVE波形的采樣與合成和MIDI音樂的合成同時實現混音器/效果器的功能。
③集成電路塊
一個聲卡上擁有穩壓電路塊和主芯片外圍控制芯片等許多集成電路塊，每個電路塊都有不同的功能，如常見的運算放大器作用就是把低電平適當放大來推動音箱。
④電容
作為聲卡上的一個重要部件，它的質量影響著整塊聲卡品質的好壞，其中DC電源輸出端的耦合電容尤為重要，若耦合電容容量過小，則電腦開機時音箱會產生爆音，耐壓系數低的耦合電容甚至會因其自身的爆裂而損壞聲卡。
⑤電阻及晶振
電阻器和晶振也是聲卡上不可或缺的元器件，普通聲卡一般支持44.1KHz和48KHz的信號輸入，但高品質的聲卡會使用兩顆晶振使頻率達到24.576MHz和22.5792MHz，從而為44.1KHz和48KHz提供基準時鐘信號。
集成聲卡
依據聲卡是否集成主芯片，集成聲卡又分為軟聲卡和硬聲卡。
集成軟聲卡電腦主板上只有編碼解碼芯片，通過驅動程序使電腦CPU發揮APU的功能，用CPU的邏輯運算能力來處理音頻數據的解碼、運算。目前主流微機的CPU性能強大，軟聲卡對CPU的占用率并不會給系統性能造成太大影響，幾乎所有主板上都集成有聲卡芯片，無特殊需求則不用單獨購買聲卡。
集成硬聲卡接近于獨立聲卡，具有編碼解碼芯片和聲卡主芯片，由于兩個芯片被設計在同一集成電路中，在物理上沒有區分開來，因此存在一定的干擾，雖然CPU占用率好于軟聲卡，但音質在一定意義上不如軟聲卡。
集成聲卡主板的聲音解決方案有一定的音頻規范，常用的音頻標準有AC’97標準（AUDIO CODEC 97）和HD Audio標準：
①AC’97音頻規范（AUDIO CODEC 97）
是英特爾、創新科技Creative Labs、Analog Device、NS和Yamaha五個軟硬件公司在1996年共同提出的芯片級PC音源結構。該標準規定，應該將聲卡的數模轉換（D/A）和模數轉換（A/D）兩部分從主芯片中脫離出來并采用一個獨立的處理單元（即CODEC芯片）來進行聲音信號的采樣和編碼，以此來提高聲音信號轉換過程中的信噪比、減少電磁干擾。
②HD Audio音頻規范
隨著音頻技術的不斷提升，高品質的音頻編碼技術推動了PC聲卡的進步，英特爾于2004年和全球80多家企業共同制訂High Definition Audio高保真音頻標準（HD Audio），該標準支持DVD-Audio、SACD、Dolby Digital和Dolby THX Surround EX同時支持最高7.1的聲道音效輸出，還擁有32bit/192KHz的采樣標準，目前市面上絕大部分都是符合HD Audio標準的聲卡。
其他分類
（1）以聲卡安裝位置為區別，安裝在機箱內的聲卡為內置聲卡，安裝在機箱外的是外置聲卡。
外置式聲卡是創新公司獨家推出的產品，它通過通用串行總線(USB)接口與計算機連接，使用方便，是一種便攜式的音頻適配器。這類產品通常應用于特殊環境，如連接筆記本實現更好的音質等，市場上的外置聲卡并不多。它通過USB接口和PC連接，具有使用方便、便于移動等優點。
（2）按取樣頻率的位數分類，聲卡可以分為8位聲卡、準16位聲卡、真16位聲卡。
聲卡的位數是聲卡采集和播放聲音文件時所用數字聲音信號的二進制位數。聲卡的位數顯示了數字聲音信號對輸入聲音信號描述的精確度，在聲音錄入（采樣）時按其音量大小提供一個固定的二進制數，播放時就按照這個二進制數來對聲音進行還原。8位聲卡將音頻信號的大小（音量）分為256個等級（0～225），16位聲卡則是分為65536個等級（0～65535），每個等級都有相對應的一個8位/16位二進制數，聲卡位數的高低與性能強弱成正比。準16位聲卡實際上是8位加8位的雙聲道立體聲聲卡，和真16位雙聲道立體聲聲卡的表現有較大差別。
（3）按照聲卡功能的不同分類，有單聲道聲卡、準立體聲聲卡、真立體聲聲卡、5.1聲卡和7.1聲卡等。
應用領域
廣播電臺
在廣播電臺數字化和網絡化發展的過程中，播出系統的自動化得到發展，其采用由計算機記錄節目信號并通過網絡進行傳輸的播出方式，聲卡作在這一錄制和播出系統中最普遍、使用頻率最高的設備，其性能直接影響著節目播出信號的質量。
直播/短視頻行業
在PC(電腦)端市場，傳統聲卡的應用場景比較單一，而隨著網絡短視頻平臺和直播行業的發展，聲卡在這些領域的使用率越來越高，聲卡的硬件開發也開始側重短視頻/直播行業應用，短視頻/直播聲卡在操作上更加簡單便捷，擁有獨立的DSP(數字信號處理)芯片、獨立按鍵操作等一系列涵蓋PC端的配置，短視頻/直播聲卡行業規模預計到2025年將超100億元。
K歌（生活娛樂）
普通K歌聲卡通常不支持大批量的音頻數據運算，制造成本和價格遠低于專業的錄音聲卡，具有監聽、混音、混響等功能，能夠讓用戶的歌聲變得更好聽、更加豐富多樣。帶翻唱錄制功能和普通娛樂K歌聲卡不同，技術性更強，價格也更高。
參考資料 >
追尋往日的輝煌:史上超經典聲卡TOP10(2).新浪科技.2023-06-06
聲卡十大品牌.十大品牌網.2023-06-14
“電腦聲卡之父”沈望傅逝世，曾發明會講中文的電腦.IT之家.2023-06-06
直播和短視頻大火 讓聲卡成為行業新賽道.中國吉林網.2023-07-10
2025年短視頻/直播聲卡市場規模預計超100億元.中國經濟網.2023-07-10
錄音聲卡和k歌聲卡的區別專業聲卡.中國網.2023-07-10