声卡（英文名：Sound Card）别名音频卡，是一种实现声波和数字信号的相互转换的硬件转换器，是多媒体技术中最基本的组成部分。

声卡是多媒体计算机最基本的部件之一，与音箱共同组成计算机的音频系统，由连接器与各种电子器件共同组成。由于计算机只能处理数字信号，因此需要声卡来实现模拟信号和数字信号之间的转换，声卡可以通过模/数转换将声音输入设备采集到的模拟声音信号转换为计算机所能处理的数字信号，还可以通过数/模转换把计算机内的数字信号转换成模拟信号再送到音箱等声音输出设备发出。

自1984年首张声卡问世后，许多声卡品牌都逐渐发展起来，截止2023年，市面上除了发展较早且比较有名的CREATIVE外还有雅马哈（YAMAHA）、坦克声卡（terratec）和Focusrite等品牌。

世界上最早的声卡是1984年由英国ADLIB AUDIO公司开发出的ADLIB声卡，它的诞生开启了电脑音频技术的领域，因此ADLIB公司被称为“声卡之父”。由于是早期产品，它在技术和性能上存在着许多不足之处，虽然ADLIB声卡被人们称为“声卡”，但它仅仅具备提供音乐的功能而没有音效，此外，由于是单声道声卡，它的音质也并不好。

1989年，由新加坡创新科技Creative（Creative Technology）的董事长沈望傅研发推出了Sound Blaster“声霸卡”，它拥有8位、单声道的采样率，在功能上比ADLIB声卡强了不少，能够兼顾音乐与音效的双重处理能力，让电脑发出声音和播放音乐，包括了音乐合成、语音合成、数字化语音输入/输出，MIDI/游戏配音等功能，把声卡真正带入到了个人电脑领域，虽然声音回放效果精度较低，它使人们首次在PC上获得了音乐与音效的双重体验。Sound Blaster在声卡发展的历程中具有划时代意义，它的出现也引起了轰动，有人认为这是一个好的开端，并开始展望多媒体PC的未来，但也有人因为声卡不能够发出比较真实的声音而将这件事看作一场闹剧。

继Sound Blaster后，创新科技公司又推出了Sound Blaster PRO，这款声卡在加强PC音频处理能力的同时增加了立体声功能，还被编入了MPC1规格（第一代多媒体标准），受到了消费者的喜爱。

虽然Sound Blaster PRO相比于Sound Blaster具有更强的功能，但两款声卡都只有8位的信号采样率，因此音质粗糙，创新科技公司针对这一问题努力寻求技术上的突破并研发出了第一张拥有16位采样精度的声卡并将其命名为Sound Blaster 16，人们使用它进行的录制和回放达到了CD音质，从而让声卡的音质达到了一个新的高度，该款声卡在上市后相当长的时间内成为了多媒体音频部分的新一代标准。

20世纪90年代中期，“波表合成”技术开始流行，其在试听效果上远超已有的FM合成，于是在1995年时，创新科技Creative（创新科技公司）开发出了具有波表合成功能的声卡产品Sound Blaster Awe 32，这款声卡具有32复音的波表引擎，同时还集成了1MB容量的音色库，因此其MIDI（电子合成器）合成效果远远优于以往的所有产品。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，它采用了EMU8000音频芯片，拥有4MB的波表容量和64复音（32个是硬件执行，另外32个由Creative开发的软件生成）的支持，改变了Awe 32音色库过小的问题，使MIDI效果得到了极大的提升，此外，镀金的接线端子，120db的动态范围，96db的信噪比也使其音质优于同时期的一些国产CD机。

直到Sound Blaster Awe 64 Gold，声卡都采用的使ISA接口形式，但随着技术的不断进步，ISA接口过于有限的数据传输能力成为了声卡进一步发展的一大阻碍，于是逐渐产生了把接口形式从ISA转向PCI的趋势。PCI不仅可以加大传输通道（PCI传输为133MB/s，ISA传输为8MB/s），还能够提升数据宽带，由此在声卡开发上实现DLS技术和三维音效，从多方面提升声卡的性能，同时又可以将总体成本大幅降低。基于PCI的许多优势，创新科技Creative公司推出了典型的高档PCI声卡产品Sound Blaster Live系列，该系列产品采用了PCI总线结构，所以声卡与系统的连接拥有更大的带宽，除此之外，更为逼真的3D音效、更好的音质和信噪比以及使用Downloadable（能够下载）的音色库等许多在ISA声卡上没有能力实现的效果都使PC音频的发展达到了新的高度。

在声卡的发展历程中，CREATIVE由于技术优势而逐渐占据了重要地位，同时，在Sound Blaster系列声卡的影响下，许多厂商也加入了兼容声卡芯片的设计开发中，厂商间的竞争也推动了市场的发展，其中Ess logic研发的ESS688F和Topstar推出的Als007就以低廉的价格向用户提供了与Sound blaster 16相近的性能并因此在用户中收获了良好的口碑。而电子乐器界的大公司YAMAHA在ADLIB声卡时期就牢牢掌控了声卡的MIDI合成器部分的份额，其自主开发的声卡主芯片YMF-719就是Sound Blaster 16时期的优秀产品。

当今的市场上出现了许多新兴的声卡芯片开发设计厂商，随着技术的不断进步发展，许多厂商都不再局限于单纯在性能上兼容创新科技Creative的产品，而是希望推出拥有自身特色的产品并开拓出自己的发展空间，今后的声卡将向声音信号的数字化以及功能的多样性等方向发展，PC音频的发展趋势也将主要着重于以下4个方面：ISA声卡向PCI声卡过渡；更为逼真的回放效果；高质量的3D音效；转向USB音频设备。

声卡的作用与计算机显卡相似，它既要完成信号转换工作，也要完成音频数据的处理工作。

按照多媒体计算机（MPC）的技术规格来说，声卡作为多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波/数字信号相互交换的硬件电路。它先从话筒中获取声音模拟信号，再通过模数转换器(ADC)将声波振幅信号采样转换成一串数字信号并存储到计算机中，这些数字信号会在重放时送到数模转换器(DAC)再以同样的采样速度还原为模拟波形，最后经过放大后送到声音输出设备发声，这一技术称为脉冲编码调制技术(PCM)。

PCM技术具有采样速率和样本量两个要素，人类听力范围是20Hz~20KHz，根据MPV标准的基本要求，激光唱盘的采样速率为44.1KHz。样本量大小表示使用存储记录下的声音振幅的位数，样本量大大小决定了声音的动态范围，样本量为16位时，其动态范围与人类听觉听得见的阈值和感觉难受的阈值之差几乎相吻合，因此音效好。

尽管声卡有许多不同的生产厂家，但其主要组成结构都相同，声卡主要有数字信号处理器（DSP）、I/O控制芯片、A/D与D/A转换芯片Codec、功率放大器、总线接口、输入/输出连接端口等部件，一些声卡还会带有波表合成器芯片、混音处理芯片以及音色芯片等，在低档声卡中这些芯片全都集成在DSP内，而高端声卡则是保留了其独立结构。

数字信号处理器（Digital Signal Processor，即DSP）也叫声卡主处理芯片，是声卡的核心部件。DSP芯片的主要作用是对数字化的声音信号进行各种处理，能够通过编程实现许多功能，它可以处理有关声音的命令、执行压缩与解压缩程序、增加特殊声效与传真MODEM等，大大减轻了CPU的负担并加速了多媒体软件的执行，DSP对声卡的性能和档次有决定性的影响。

Codec芯片被用来进行A/D和D/A的转换，它连接了模拟电路和数字电路，负责把DSP输出的数字信号转换成模拟信号以输出到功率放大器和音箱，还能够把输入的模拟信号转换成数字信号输入到DSP，Codec芯片和DSP的能力影响着声卡处理声音信号的质量。

主要作用是对Codec芯片输出的音频模拟信号进行放大，输出可以直接推动音箱的功率，同时还负责分别对输出信号的高低音分别进行处理。声卡上的大部分功率放大器的音质都一般，为了得到更好、噪声更小的音质，通常将声卡上的线性模拟输出端口直接与音箱相连。

该芯片的功能是按照MIDI命令读取波表ROM中的样本声音合成并转换成实际的乐音，低档声卡没有这个芯片。

声卡插入到主板上的一端，是声卡与计算机互相交换信息的桥梁，根据总线的不同分为PCI和ISA两类，ISA声卡已被淘汰。

内部连接端口通过带状电缆将内部光碟驱动器与音频适配器直接连接，这种连接方式可以将声音信号直接通过光碟驱动器(参见光存储器) 传输给音频适配器并通过计算机音箱进行播放，包含了CD SPDIF（数字CD音频输入连接器）、AUX In（辅助音频输入口）、CD In（模拟CD音频输入口）等。

标记为“Line In”的接口是用来和外部音频设备（Audio Device）连接，把外部声音源如录音机、随身听以及电视等外部设备的声音信号输入到计算机，能够把品质较好的声音、音乐信号输入，再将该信号通过计算机的控制录制成一个文件，通常该端口用于例如影碟机、收音机、录像机及VCD回放卡等外接辅助音源的音频输出。

线型输出接口标记为“Line Out”，该端口将声音信号通过音频适配器传输给计算机外接设备，可以通过计算机输出到音响、耳机等声音播放设备，“Line Out”接口一般用于连接四声道以上的后端音箱。

话筒输入端口标记为“MIC In”，可以用来连接话筒录制声音。

扬声器输出端口标记为“Speaker”或“SPK”，它的用途是插外接音箱的音频线插头，是一个非必需的端口，如果该端口和线型输出接口同时存在，那么线型输出接口的信号经过放大后传输到扬声器输出端口。

乐器数字接口（MIDI）能够连接计算机外部的MIDI设备从而实现MIDI信号的直接传输。

SPDIF（索尼/Philips Digital InterFace，索尼和飞利浦数字接口）作为一种音频传输接口，取代了传统的模拟信号传输方式，通过同轴电缆或光纤传输数字音频信号从而得到更好的音质。从传输方式来说，SPDIF技术应用在声卡上主要表现为输出（SPDIF Out）、输入（SPDIF In）两种，它的接口通常有RCA同轴接口和Tolink光纤接口两种。

游戏杆接口（Game/MIDI）可以配接游戏摇杆、模拟方向盘等标准的游戏杆或游戏控制柄来配合游戏软件使用，市面上大部分声卡上都会带有一个游戏摇杆接口，这个接口和MIDI乐器接口共用一个15针的D型连接器（高档声卡的MIDI接口可能还有其他形式），因此也可以连接电子乐器上的MIDI接口，实现MIDI音乐信号的直接传输。

采样位数既是声音采样值的编码位数，简单来说是声卡处理声音的分辨率，其单位为bit。采样位数是一个客观反映数字声音信号精度的参数，采样位数的值越大，其采样信号的精度就越高。其大小与声音的分辨率高低也成正比，采样位数越高则录制和回放的声音就越真实。8bit代表2的8次方＝256，16bit则代表2的16次方＝65536（1K＝1024，因此65536÷1024＝64K）。

采样频率是单位时间内的采样次数。依照信号处理理论，语音信号的采样频率应在44KHz以上，采样频率越高，对声音的还原效果越好。市面上的主流声卡产品采样频率通常有22.05KHz、44.1KHz、48KHz三个等级，22.05只能达到FM广播的声音品质，44.1KHz是理论上的CD音质界限，48KHz能够达到DVD音质要求。

声卡在处理音频信号时会出现工作电流、背景静电噪音等噪音，有用信号功率与噪音信号功率的比值就是信噪比（SNR），其单位是分贝（dB，decibei）。信噪比的高低直接影响到播放声音是否干净纯正，声卡要想达到无明显噪音的效果，信噪比需达到93dB以上，目前大多数声卡产品的信噪比都达到了96dB。

频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象，这种声压和相位与频率的相关联的变化关系（变化量）称为频率响应，频率响应范围是最低有效声音频率到最高有效声音频率之间的范围，单位为赫兹（Hz），通常20～20000Hz的频率响应就已经足够。虽然人的耳朵听不见低于20Hz的声音，但其他感觉器官却能感觉到低音力度，所以为了刚好的播放各种乐器和语言信号，应将放大器的频带扩展至20Hz起一直到最高频率20kHZ，如此才能实现高保真，在人耳能听到的声音频率范围把音调的各次谐波均重放出来

分离度指的是各声道之间串音的大小，其数值大则分离度佳、串音小。高分离度能够扩展声场，产生更宽广的空间感，也能够让声音定位更加精细准确。

即声卡的保真度，是声卡的输入信号和输出信号的波形吻合程度，完全吻合为理想状态，表示不失真、100%的重现了声音；但在声卡实际上作用中，输入的信号由于经过了 D/A 和非线性放大器之后产生了谐波，都会出现不同程度的失真。总谐波失真参数代表了失真的程度，同时将噪音计算在内，单位也是分贝（dB，decibei），其数值越低说明声卡的失真越小、性能越高。

动态范围是声卡最大不失真信号与没有信号输出时的噪音比，数值越大说明声卡动态范围越好。

本底噪音是声卡在信号处理过程中自身产生的冗余信号，其降低了输出声音品质，本底噪音越低越好。

A3D是由Aureal所推出的一项3D音效技术，它利用HRTF算法原理，通过两个音箱的输出来达到3D音效的标准。

EAX （Environmental Audio Extension）是创新公司在推出SB Live 声卡时所推出的API插槽标准，主要是针对如音乐厅、走廊、房间等一些特定环境，当电脑需要特殊音效时，可以透过DirectX和驱动程序让声卡处理，展现出不同声音在不同环境下的反应，同时通过多件式音箱的方式达到立体的声音效果。

MIDI（Muscial Instrument Digital Interface，乐器数字接口）是乐器和电脑之间的接口，也是一种通用的标准格式，MIDI标准提供电脑数码回放的格式，MIDI允许电脑同时开/关十六个声道并在每个声道中以不同的乐器音效同时播放。

以是否为一块独立的扩展卡来分类的话，声卡可以分为集成声卡和独立声卡。集成声卡是直接集成在计算机主板上的，也称为板载声卡；独立声卡也叫插卡式声卡，其音效芯片以及其他元件则是集成在单独的电路板上，需要通过总线扩展接口来和主板相连。

独立声卡不需要CPU处理数据，其通过声卡芯片独立完成所有声音处理和输出工作，有ISA、AMR和PCI三种接口类型，前两种已经被淘汰，PCI接口成为目前的主流，拥有更好的性能及兼容性，支持即插即用，安装使用都很方便。其结构如下：

①PCB板

作为声卡的基础原件，PCB板的质量好坏影响着声卡品质，声卡的线路板有四层和六层两种规格，其中常见的为四层板，PCB板上有主芯片、接口和输出孔等许多组件。

②主芯片

主芯片是的主要作用是完成WAVE波形的采样与合成和MIDI音乐的合成同时实现混音器/效果器的功能。

③集成电路块

一个声卡上拥有稳压电路块和主芯片外围控制芯片等许多集成电路块，每个电路块都有不同的功能，如常见的运算放大器作用就是把低电平适当放大来推动音箱。

④电容

作为声卡上的一个重要部件，它的质量影响着整块声卡品质的好坏，其中DC电源输出端的耦合电容尤为重要，若耦合电容容量过小，则电脑开机时音箱会产生爆音，耐压系数低的耦合电容甚至会因其自身的爆裂而损坏声卡。

⑤电阻及晶振

电阻器和晶振也是声卡上不可或缺的元器件，普通声卡一般支持44.1KHz和48KHz的信号输入，但高品质的声卡会使用两颗晶振使频率达到24.576MHz和22.5792MHz，从而为44.1KHz和48KHz提供基准时钟信号。

依据声卡是否集成主芯片，集成声卡又分为软声卡和硬声卡。

集成软声卡电脑主板上只有编码解码芯片，通过驱动程序使电脑CPU发挥APU的功能，用CPU的逻辑运算能力来处理音频数据的解码、运算。目前主流微机的CPU性能强大，软声卡对CPU的占用率并不会给系统性能造成太大影响，几乎所有主板上都集成有声卡芯片，无特殊需求则不用单独购买声卡。

集成硬声卡接近于独立声卡，具有编码解码芯片和声卡主芯片，由于两个芯片被设计在同一集成电路中，在物理上没有区分开来，因此存在一定的干扰，虽然CPU占用率好于软声卡，但音质在一定意义上不如软声卡。

集成声卡主板的声音解决方案有一定的音频规范，常用的音频标准有AC’97标准（AUDIO CODEC 97）和HD Audio标准：

①AC’97音频规范（AUDIO CODEC 97）

是英特尔、创新科技Creative Labs、Analog Device、NS和Yamaha五个软硬件公司在1996年共同提出的芯片级PC音源结构。该标准规定，应该将声卡的数模转换（D/A）和模数转换（A/D）两部分从主芯片中脱离出来并采用一个独立的处理单元（即CODEC芯片）来进行声音信号的采样和编码，以此来提高声音信号转换过程中的信噪比、减少电磁干扰。

②HD Audio音频规范

随着音频技术的不断提升，高品质的音频编码技术推动了PC声卡的进步，英特尔于2004年和全球80多家企业共同制订High Definition Audio高保真音频标准（HD Audio），该标准支持DVD-Audio、SACD、Dolby Digital和Dolby THX Surround EX同时支持最高7.1的声道音效输出，还拥有32bit/192KHz的采样标准，目前市面上绝大部分都是符合HD Audio标准的声卡。

（1）以声卡安装位置为区别，安装在机箱内的声卡为内置声卡，安装在机箱外的是外置声卡。

外置式声卡是创新公司独家推出的产品，它通过通用串行总线(USB)接口与计算机连接，使用方便，是一种便携式的音频适配器。这类产品通常应用于特殊环境，如连接笔记本实现更好的音质等，它通过USB接口和PC连接，具有使用方便、便于移动等优点。

（2）按取样频率的位数分类，声卡可以分为8位声卡、准16位声卡、真16位声卡。

声卡的位数是声卡采集和播放声音文件时所用数字声音信号的二进制位数。声卡的位数显示了数字声音信号对输入声音信号描述的精确度，在声音录入（采样）时按其音量大小提供一个固定的二进制数，播放时就按照这个二进制数来对声音进行还原。8位声卡将音频信号的大小（音量）分为256个等级（0～225），16位声卡则是分为65536个等级（0～65535），每个等级都有相对应的一个8位/16位二进制数，声卡位数的高低与性能强弱成正比。准16位声卡实际上是8位加8位的双声道立体声声卡，和真16位双声道立体声声卡的表现有较大差别。

（3）按照声卡功能的不同分类，有单声道声卡、准立体声声卡、真立体声声卡、5.1声卡和7.1声卡等。

在广播电台数字化和网络化发展的过程中，播出系统的自动化得到发展，其采用由计算机记录节目信号并通过网络进行传输的播出方式，声卡作在这一录制和播出系统中最普遍、使用频率最高的设备，其性能直接影响着节目播出信号的质量。

在PC(电脑)端市场，传统声卡的应用场景比较单一，而随着网络短视频平台和直播行业的发展，声卡在这些领域的使用率越来越高，声卡的硬件开发也开始侧重短视频/直播行业应用，短视频/直播声卡在操作上更加简单便捷，拥有独立的DSP(数字信号处理)芯片、独立按键操作等一系列涵盖PC端的配置，短视频/直播声卡行业规模预计到2025年将超100亿元。

普通K歌声卡通常不支持大批量的音频数据运算，制造成本和价格远低于专业的录音声卡，具有监听、混音、混响等功能，能够让用户的歌声变得更好听、更加丰富多样。带翻唱录制功能和普通娱乐K歌声卡不同，技术性更强，价格也更高。