《多媒体及外设》PPT课件.ppt

第8章 多媒体及外设教学提示：一提起电脑大家议论最多的恐怕就是CPU、主板、显示卡之类的大件，而实际上，我们和计算机打交道最多的却是声卡、音箱这样的多媒体设备和鼠标、键盘、打印机、扫描仪等外设。好的多媒体及外设不仅能让我们的工作效率成倍提高，而且能装饰我们的个人电脑，美化我们的生活空间！教学目标：通过本章的学习，读者可以了解计算机外设的选购方法，可以选购到适合自己的产品。8.1 声卡 声卡是当前多媒体计算机的基本配置之一，如图8.1为声卡图。在多媒体技术中，它是实现声波数字信号相互转换的硬件电路。声卡的组成包括音频信号合成器、音频信号放大器、AD与DA转换电路、数字音频信号处理电路等部分。,图8.1 声卡,8.1.1 声卡的基础知识声卡为电脑用户提供了声音输入与输出的基本功能。因为声音是经空气或其他介质传播的一种模拟信号，但电脑只能识别0或1这样的数字信号，想要电脑发声，就必须有一个能够将声音转换成为数字信号的设备，同时该设备还得具备将数字信号还原成模拟信号的功能，而声卡就是这样一种设备。声卡包含记录和播放声音所需的硬件。声卡的种类很多，功能也不完全相同，但它们有一些共同的基本功能：能录制话音(声音)和音乐，能选择以单声道或双声道录音，并且能控制采样速率。声卡上有数模转换芯片(DAC)，用来把数字化的声音信号转换成模拟信号，同时还有模数转换芯片(ADC)，用来把模拟声音信号转换成数字信号。声卡上有音乐数字接口(MIDI)，能使用MIDI乐器，诸如钢琴键、合成器和其它MIDI设备。声卡有声音混合功能，允许控制声源和音频信号的大小。好的声卡能对低音部分和高音部分进行控制。,声卡上还有一个或几个CD音频输入接口，用以接收CD-ROM的声音采集信号。,8.1.2 声卡的种类声卡包括：ISA声卡、PCI声卡、USB声卡等。,1.ISA声卡 ISA声卡属传统声卡，由于性能等因素，目前已退出声卡市场。,2.PCI声卡,随着对声音处理的要求越来越苛刻，传统声卡显得力不从心，这是由ISA总路线的物理局限造成的。最主要的问题便是带宽。从数字上说，尽管ISA最大的理论带宽是8Mbps，但PCI总路线吞吐量一下子提升到132Mbps。PCI声卡能提供比ISA声卡更棒的性能，对一些高级特性来说，如多个音频流的合成以及3D环绕声效处理，PCI声卡显得游刃有余，由于ISA声卡固有的严重资源开销，所以在44、1KHz播放16bit 立体声时，CPU占有率可能高达20%，而PCI声卡不存在这个问题，它显著改善了这个性能瓶颈，使CPU能腾出手来处理3D图形，游戏程序以及其他更重要的东西。处理音频时，PCI的效率可达到传统ISA的10至20倍。,3.USB声卡在USB产品铺天盖地袭卷IT市场的时候，也出现采用USB接口的声卡，这种的顶端有一根USB联线，插到主板的USB接口上，而声卡的另一端联线用来接普通音箱。这种声卡的电力一般来自主机，不必另配电源。此类声卡同样可以热插拔，Win98系统可以自动检测到并方便地安装。声卡通过USB联线中的其中两股数据线从主板上获取音频数字信号，然后通过USB声卡电路的处理，再还原成模拟信号音频信号。采用USB声卡好处之一是可以继续使用普通音箱，节省投资；之二是将数模转换电路从电脑机箱中移到外面，可以减少其它部件的干扰，是声音更加纯正。,8.1.3 影响声卡效果的因素 声卡真正的质量取决于它的采样和回放能力。模拟声音信号是一系列连续的电压值，获取这些值的过程称为采样，这是由模数转换芯片来完成的。影响音质的两个因素是采样精度和采样频率。,1.采样精度 采样精度决定了记录声音的动态范围，它以位(Bit)为单位，比如8位、16位。8位可以把声波分成256级，16位可以把同样的波分成65,536级的信号。可以想象，位数越高，声音的保真度越高。,2.采样频率采样频率指每秒钟采集信号的次数，声卡一般采用11K、22K和44KHz的采样频率，频率越高，失真越小。在录音时，文件大小与采样精度、采样频率和单双声道都是成正比的，如双声道是单声道的两倍，16位是8位的两倍，22K是11K的两倍。CD碟采用16位的采样精度，44.1KHz的采样频率，为双声道，它每秒所需要的数据量为1644,10028=176,400字节。(在CD碟里，每个扇区有2,352字节，每秒75扇区，235275176,400字节)。最早的声卡生产厂家有AdLib公司和创新公司(Creative Labs)，这两种声卡实际上已成为声卡的标准，大部分的声卡都与它们兼容.,现在市场上已经开始流行PCI的声卡，需要注意的是：许多的PCI声卡标称的32位/64位并不是指它们的声音采样的位数是32/64位，而是指它们的最大复音数是32/64个，也就是在利用波表合成器播放MIDI时，最大可同时发音数是32或者64个，这只在播放MIDI时有效，而声卡采样精度仍然是16位的，专业的高档专业的数字录音器采样精度也只能达到20位。,8.1.4 声卡的接口,一般声卡外接部分有3或4个圆形插孔和一个15针的连接器。圆形接口有：线性插出(Line out，绿色)插口，可以连接有源音箱或外接放大器进行音频输出；线性输入(Line in，小黑色)插口，用于连接盒式录音机、MD播放机进行录音或播放，实现将录音机或其他设备的声音转变为数字信号，并在计算机中进一步制作和修改；话筒输入(MIC红色)插口，用于连接麦克风进行外部声音的输入。4个插孔的声卡增加了一个SPEAKER插口，它是4插孔与3插孔声卡的区别之处，用于连接无源音箱或者耳机。但对于3插孔声卡而言，其中Line out插口也能连接这些设备。,MIDI游戏扦连接器是多插针接口，在声卡上注明为MIDI/GAM，一般用于连接如MIDI键盘或游戏操纵秆等设备。如果具备MIDI套件，则可同时接入两个设备。在声卡板卡上有3个连接器，主要用于计算机内部的其他硬件的连接。其中CD音频连接器用于连接计算机中的光驱，这样可以通过光驱直接播放CD光盘。电视音频输入可连接电视卡硬件；调制解调器/电话应答设备连接器可连接声音调制解调，传送和接收音频信号。,8.1.5 声卡的技术性能 声卡的好与坏，受到多方面因素的制约，下面我们来看一下它的技术性能。,1.声音采样 包括采样精度和采样频率，对声卡效果影响很大。,2.分辨率采样过程中，需使用分辨率来描述数字化声音。采样频率越高，每一声音波形采用的比特数越多，就有更高的分辨率和更好的保真度。,3.动态范围音乐、语言和音响效果千变万化、要求声音卡的声音处理有足够大的动态范围。但动态范围不是越大越好，因为过大不但影响了处理速度，而且对音效改善也起不了多大作用。,分辨率的比特数决定了系统的动态范围。一个系统表示的微弱声音和洪亮声音的动态范围是不同的。在声频数字系统中，1比特代表6分贝，这样8比特系统就被限制在6848分贝。16比特系统动态范围为61696分贝。96分贝已接近人所能忍受的最大声音，人们不能长时间忍受这种刺激。因为长时间暴露在洪亮的声音中会对听力造成严重损害。,4.信噪比(SNR)模拟音频信号是由不断变化的正弦波组成的。噪声和静电干扰也是由相似的正弦波组成的。噪声和干扰无处不在。例如，它们存在于空气，尤其是电暴中，同时还存在于电线中，以及几乎全部的电子设备中。,因此，音频信号往往和噪音混在一起，要完全避免噪音是很困难的。对于音频和视频设备，信噪比是音频或视频信号的幅度与噪声强度的比值。信噪比的单位是dB(分贝)，通常是负分贝。负的数值越大就越好。大多数的声音卡、光盘驱动盘，以及其它一些声音系统在说明书中都列出了信噪比。一些好的系统的信噪比至少为90dB。由于噪声是模拟电压，因此数字系统通常比模拟系统的噪声少，音质就更好。,5.合成器运用合成器，可以得到乐声，它能模仿不同的乐器，这就是合成音乐。最早的合成器是压控振荡器(VCO)，其电路设计成可以在几乎任意频率产生振荡。,振荡回路的输出可以被放大，推动喇叭产生声音。最先是FM式的，后来多数是波表合成，有的卡可以根据需要，附加一块波表子卡，以改善合成器的声音。声部数目和发音数目是有固定限制的。声部意味着能同时发声的乐器品种数，当前合成器正从16声部向32声部发展；发音数目意味着同一时刻纵向排列的最大的音符数，合成器的发音数也正从28或32向64或更多发音数发展。声卡利用频率调制产生各种乐器的音色，一种声音的音色在很大程度上依赖于其谐波的频率和振幅。FM合成器对声音的音色提供简捷而有效的控制。频率调制FM合成器包含18个操作单元；调频合成需要两个操作单元：调制单元和载波单元。每个单元有三个功能模块.,(1)脉冲产生器；(2)包络产生器；(3)正弦表。每个单元具有生成一个正弦波的能力，正弦波的频率依赖于脉冲产生器，振幅依赖于包括络产生器。调制单元的输出用于调制载波单元。载波单元的结果输出波形包含谐波，其频率等于载波频率与调制频率各种倍数的和值或差值。谐波的振幅依赖于调制波形的振幅。通过改变调制单元的频率和振幅，就可以改变FM合成器产生的声音音质。,6.数字信号处理器(DSP)数字信号处理器(DSP)芯片的作用与算术协处理器相仿，它可以减轻CPU的负担。使用DSP可以通过编程来完成一些特定的任务，例如高质量声音、图像和视频信号的处理等。,声频板上的DSP芯片用来处理音频信号，它可以加快处理的速度，并可用于音乐合成以及加强一些特殊的数字声音效果。,7.IRQ号IRQ表示中断请求优先级，当一个外设使用中央处理器时，它就会发出中断请求信号，要求中央处理器暂停当前的工作来响应中断处理，与计算机相连的许多外设都有中断请求优先级，当中央处理器同时收到多个中断请求时，先处理IRQ号最低（优先级最高）的设备，从音频卡的手册上可以查到该卡出厂时设定的IRQ号，一般可使用出厂时的设定号，但当与其它外设有冲突时可以由用户调整，以避免冲突。,8.DMA通道DMA是“直接存储器访问”的英文缩写，其作用是建立一条不经过中央处理器，直接沟通存储器和外设的通道。,9.PORT声卡中的PORT是输入/输出端口地址，中央处理器与声卡的数椐通信是通过该端口进行读写的，端口地址一般用16进制数字表示。例如，Sound Blaster声卡的端口地址是220H。,10.声道数声卡所支持的声道数也是技术发展的重要标志，包括单声道、立体声、准立体声、四声道环绕、5.1声道。,8.1.6 主流声卡品牌目前市场上的主流声卡品牌包括：创新Creative、帝盟Diamond、中凌Atrend、雅马哈Yamaha等。1.创新Creative 创建于1981年的新加坡创新科技有限公司（Creative Technology Ltd.）是世界多媒体,PC产品及外设的领导厂商。Creative创立之初就看到多媒体将对人与电脑之间的交互方式具有革命性的影响。从那时起，Creative就在交互式音频、视频及电信技术方面占据全球主导地位，同时成为多媒体标准的产业先锋。,2.帝盟Diamond自封为“媒体之王”的Diamond公司，自从1998年开始进入国内市场，无论是其声卡产品还是显卡产品，始终走的是一条高价路线。Diamond的产品性能非常不错，但是也有明显的缺点：除了售价偏高外，其产品驱动程序和硬件兼容性不是很完善。,3.中凌Atrend中凌科技股份有限公司是台湾及世界著名的计算机主机板制造商，近年在多媒体显示卡与声卡方面也获致极大的成功。资本额新台币十八亿，财务基础坚强健全，为股票公开发行公司，主要股东包含十多家台湾上市公司与国际知名公司，如士林电机，阳明海运，富邦产物保险，和通创投，香港汇丰银行，日本野村证券，日本大和证券等。中凌科技在台湾的生产线在完善规划下，目前月产能可达25万片主机板。独创的AQA品管系统，在ISO9002国际品质管制系统严格规范下，保证出厂产品品质完美。,4.雅马哈YamahaYamaha在电子乐器界有着举足轻重的地位。它所生产的电子合成器设备在全球享有盛誉，在前些年FM（调频变调）MIDI合成一统天下的时期，几乎所有的中低价位声卡采用的都是Yamaha的OPL系列合成芯片。同时Yamaha也是廉价SB兼容声卡芯片的主要研发厂商，YMF-719就是其中的典型之作。在PCI声卡成为主流以后，Yamaha又推出了724、740和744等3个系列，主要面向中低档市场。,8.2 音箱有了一块好的声卡，要想发出动人的声音，你还需要有金嗓子音箱，如图8.2所示。这一点是少不了的。PC音响系统与真正的音响有一些差别，这并不是说PC音箱的性能肯定比家用音响差，而是说它的定位有问题。大多数面向普通家庭用户的的产品，跟不上消费者的需求。符合消费者需求的，价格又贵得离谱。,图8.2 音箱,8.2.1 音箱的分类,1.从电子学角度看，可以把多媒体音箱分为无源音箱和有源音箱两大类。所谓无源音箱，即没有电源和音频放大部分，只是在音箱中安装了两只扬声器，靠声卡的音频功率放大电路输出直接放音，这种音箱的音质和音量主要取决于声卡的功率放大电路，通常音量不大。有源音箱就是在普通无源音箱之中，加上功率放大器，把功放与音箱合二为一使音箱不必外接功放而可以直接接收微弱的音频信号进行加工放大并由单元输出。多媒体电脑上使用的音箱都是有源音箱。,2.从材料上主要分为塑料音箱和木质音箱两类。不同的箱体材质有不同的音质。很多塑料音箱由于箱壁过薄，结构脆弱，在大音量工作时，极易引起谐振而影响音质。而木质箱体由于板材厚，结构坚固，刚性高，不易谐振,可承受很大的功率并保持极低的音染，声音通透清晰，音质有最起码的保证。因此，如果你对音质有较高的要求，经常听音乐或玩一些音效震撼的游戏，木质音箱应该是较好的选择。,3.从功能上又分为普通的立体音箱，2.1、4.1或5.1带环绕的音箱。,2.1是指在原有立体声音响系统基础上加SUB-WOOFER超重低音的告箱系统。4.1音箱系统是指在原有的2.1音响系统基础上加环绕效果放大系统，也就是后置环绕音响系统，有较好的音效定位，适合于游戏中的3D声音的播放。而5.1音箱是指杜比Digital(AC-3)5.1杜比数位环绕喇叭系统，将AC-3解码音源解开换接在6个独立的端子(左前、右前、左后、右后、中置及重低音)经功放后接到每个喇叭以产生一个真正的5.1数位环绕系统，适合于家庭DVD影音播放。,4.低音炮和平板扬声器也是音箱中要涉及的两个内容。对于低音炮而言，为了确保音箱性能，要求箱体严格的密闭应该采用三腔式的设计，也就是在扬声器的后面还有两层腔。如果采用双扬声器的两腔式设计，那就是扬声器的后面只有一个腔，再加上扬声器前的一腔，故称为两腔。以创通的音箱产品为例，其Sound Works系列普通产品的低音炮采用的是两腔设计。而Sound Works系列的最好产品DTT2500(5.1)的低音炮是三腔设计。可见在低音炮方面也一样有档次高低之分。,以爵士、安田等为代表的几个厂家推出了超薄平板扬声器。因为扬声器是平板式的所以音箱没有像传统音箱一样大的体积，摆放和安装极为灵活，甚至可以把它贴在墙上。它的表面往往被做成一幅装饰画，很有现代气息。但就性能而言，这种产品不同于传统音箱，听惯了普通音箱的人还不一定能习惯它的面声源(在音箱前面的不同角度听到的声音相同)的发声特性。,8.2.2 音箱的技术参数1.频率范围,人耳能够直接听到的声音的频率范围大约在2020000Hz之间，一般音箱要想重放20000Hz的信号没有问题，但低频要不失真地实现20Hz很难，大多数中低档有源音箱的频率范围大约为10016000Hz，较高档有源音箱的频率范围可达5020000Hz。一般频率范围达到8016000Hz的有源音箱即可胜任普通多媒体应用。频率范围的参数可以从产品的宣传资料中查到，但部分厂商的指标严重不实，大家可在选购的时候带一些高低频比较丰富且自己比较熟悉的唱片试听判断，也可采用带标准频率信号的测试CD或测试软件进行测试。,2.信噪比信噪比是指功放最大不失真输出电压与残留噪声电压之比，其单位为分贝，是反映有源音箱噪声大小的参数。噪声大的音箱音质较差，信噪比至少要达到75dB以上才能有良好的重放效果。选购时可以拔掉信号线并将音量开到最大，若20厘米外基本听不到噪声就可过关。,3.失真度音箱的失真度定义与放大器的失真度基本相同，不同的是放大器输入的是电信号，输出的还是电信号，而音箱输入的是电信号，输出的则是声波信号。所以音箱的失真度是指电声信号转换的失真。声波的失真允许范围是10以内，一般人耳对5以内的失真不敏感。不推荐购买失真度大于5的音箱。,4.功率简单就是音箱可以不失真输出的最大音量。根据国际标准，功率有两种标注方法：额定功率和最大承受功率（瞬间功率或峰值功率PMPO）。额定功率是指功放在额定失真范围内，能持续输出的最大功率。而最大承受功率是指扬声器瞬间能够达到的最大功能，这个值没有实际意义，所以在选购音箱时要以额定功率为准。音箱的功率不是越大越好，适合就是最好的，对于普通家庭用户的20平方米左右的房间来说，真正意义上的50W功率就足够了，没有必要去过分追求高功率。地说“功率”,5.阻抗该指标是指输入信号的电压与电流的比值。音箱的输入阻抗一般分为高阻抗和低阻抗两类，高于16（欧姆）的是高阻抗，低于8的是低阻抗，音箱的标准阻抗是8。市场上音箱的标称阻抗有4、5、6、8、16等几种，虽然这项指标与音箱的性能无关，但是最好不要购买低阻抗的音箱，推荐值是标准的8，这是因为在功放与输出功率相同的情况下，低阻抗的音箱可以获得较大的输出功率，但是阻抗太低又会造成欠阻尼和低音劣化等现象。6.阻尼系数,阻尼系数是指放大器的额定负载（扬声器）阻抗与功率放大器实际阻抗的比值，阻尼系数大表示功率放大器的输出电阻小。阻尼系数是放大器在信号消失后控制扬声器锥体运动的能力。具有高阻尼系数的放大器，对于扬声器更像一个短路，在信号终止时能减少其振动。阻尼系数一般在几十到几百之间，优质专业功率放大器的阻尼系数可高达200以上。,7.灵敏系数灵敏系数指在给音箱输入端输入1W1KHz信号时，在距音箱喇叭平面垂直中轴前方一米的地方所测得的声压级。音箱的灵敏度每相差3dB，输出的声压就相差一倍，普通音箱的灵敏度在8590dB范围内，85dB以下为低灵敏度，90dB以上为高灵敏度，通常多媒体音箱的灵敏度会稍低一些。,8.3 打印机打印机是计算机常用的输出设备，如图8.3所示。打印机通过接口与打印机控制器相连，CPU通过打印机控制器控制打印机的工作。大多数打印机的内部结构都有微电脑系统，包括整套的CPU、ROM、及RAM，另外还有一套完整的机电设备。,图8.3 打印机,8.3.1 打印机分类打印机从打印方式来分，主要分为击打式和非击打式两大类。击打式以点阵针式打印机为主，非击打式则有激光打印机、喷墨打印机和热蜡、热升华打印机。彩色打印技术可分为针式、喷墨、热转移、热升华和激光打印等几类。如果需要获得接近照片那样的高质量打印，可选热升华打印机或激光彩色打印机。,1.针式打印机,针式打印机依打印针的数量不同而分为9针、14针、18针和24针两大类。依色带的种类又分为单色打印机(通常为黑色)和彩色打印机两类。彩色打印机是通过控制自动更换不同颜色的色带而造成彩色效果，本质上仍是单色打印机。,2.喷墨打印机 喷墨打印机是从喷嘴喷射出的墨滴在电场作用下发出偏转而形成图像的印刷设备。是目前的主流产品。,3.激光打印机 激光打印机是集激光技术、微电子技术和精密机械于一体的现代科技产品。其原理是:利用计算机送来的字符信号调制激光束，激光束的感光鼓上扫描，形成静电潜像，静电潜像吸附墨粉经显影形成真实的字符图像，最后把转印到纸上字符图像加热加压定型，输出成文件。激光打印机的最大特点是质量高，速度快(46页/分，高速的大型激光打印机可达120页/分)，噪音低(53db以下)，可以使用普通纸，打印机功能极强，其精美的输出常可作为印刷版的原件。4.热蜡转移打印机,热蜡转移打印也称热敏打印，其原理是使用浸透三或四种彩色的蜡颜料的赛珞璐缎带，机器的打印头上有无数细小的加热元件，工作时对三色彩色色带依次加热，将红黄蓝三基色转印到输出介质上，把图像以凸版印刷的方式印出，一张彩色页面需打印三到四遍。这些介质可以是透明胶片或纸张。用热蜡式彩色打印机打印透明胶片，效果很好。,5.热升华式打印机热升华打印的原理与热转移相似。热升华式彩色打印机是热蜡式打印机的一个变种，也是采用专用纸张输出品质量最高的彩色打印机，其使用费用比较高。热蜡式打印机逐点将蜡状墨水熔,融到打印介质上；而热升华打印机则将墨水蒸发(从固态变成气态)到特殊涂覆的纸张上。它使用的染料有透明感，色彩表现力强，打印效果达到甚至超过彩色照片，是桌面出版系统理想的输出设备。,6.彩色录像打印机彩色录像打印机是一种新型输出设备，它可查找、精确地打印录像源中的视频图像，而且速度很快。例如日立VY-300E型彩色录像打印机打印一幅图像仅需58秒。它具有高质量4帧存储功能，机器内部采用12条4兆的DRAM，采用高速数字接口，用VY-300E的RGB存储通过接口可直接读取存储的数字数据，接口用约5秒钟时间传送一整屏幕的彩色图像。该设备还具有2、4、16或25个屏幕的多屏幕打印，打印系统为染色热传递线打印，水平频率为15kHz，垂直频率为50Hz，像素点达576(垂直)766(水平)。,8.3.2 主流打印机目前主流打印机是喷墨打印机。针式打印机已经过了辉煌期，逐渐步入黄昏；而激光打印机价格昂贵，而且要用彩色的话价格又会高出好多。由此，喷墨打印机最近红透半边天的情况也就不足为怪了。喷墨打印机是针式打印机之后发展起来的，采用非打击的工作方式。优点是体极小、操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸张时可以打出和照片相媲美的图片等等。经过若干年的磨练，喷墨打印机的技术已经取得了长足地发展。即使是摄影爱好者这样对图片质量要求很高的用户，也能在众多的彩色喷墨打印机中找到比较理想的产品。,目前喷墨打印机按打印头的工作方式可以分为压电喷墨技术和热喷墨技术两大类型。按照喷墨的材料性质又可以分为水质料、固态油墨和液态油墨等类型的打印机。压电喷墨技术是将许多小的压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近，利用他在电压作用下会发生形变的原理，适时地把电压加到它的上面。压电陶瓷随之产生伸缩使喷嘴中的墨汁喷出，在数出介质表面形成图案。用压电喷墨技术制作的喷墨打印头成本比较高，所以为了降低用户的使用成本，一般都将打印喷头和墨盒做成分离的结构，更换墨水时不必更换打印头。这种技术由爱普生独创，因为打印头的结构比较合理，可通过控制电压来有效调节墨滴的大小和使用方式，从而获得较高的打印精度和打印效果。他对墨滴的控制能力强，容易实现高精度的打印。,当然它也有缺点，假设使用过程中喷头堵塞了，无论是疏通或更换费用都比较高而且不易操作，搞不好整台打印机可能就报废了。目前采用压电喷墨技术的产品主要是爱普生公司的喷墨打印机。热喷墨技术是让墨水通过细喷嘴，在强电场的作用下，将喷头管道中的一部分墨汁气化，形成一个气泡，并将喷嘴处的墨水顶出喷到输出介质表面，形成图案或字符。所以这种喷墨打印机有时又被称为气泡打印机。用这种技术制作的喷头工艺比较成熟，成本也很低廉，但由于喷头中的电极始终受电解和腐蚀的影响，对使用寿命会有不少影响。所以采用这种技术的打印喷头通常都与墨盒做在一起，更换墨盒时即同时更新打印头。这样一来用户就不必再对喷头堵塞的问题太担心了。,同时为降低使用成本，我们常常能看见给墨盒打针的情形（加注墨水）。在打印头刚刚打完墨水后，立即加注专用的墨水，只要方法得当，可以节约不少的费用。热喷墨技术的缺点是在使用过程中会加热墨水，而高温下墨水很容易发生化学变化，性质不稳定，所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响；另一方面由于墨水是通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小很不好掌握，打印线条边缘容易参差不齐，影响了打印质量，所以多数产品的打印效果还不如压电技术产品。采用热喷墨技术的产品比较多，主要为佳能（Canon）和惠普（HP）等公司所使用。,固态喷墨打印机是TEKTRONIX（泰克）公司的专利技术。它所使用的变相墨在室温下是固态的，工作时将腊质的颜料块先加温熔化成液体，然后在按前面所述的喷墨方法工作。这类打印机的优点是颜料的耐水性能比较好，并且不存在打印头因墨水干涸而造成的堵塞问题。但采用固态油墨的打印机目前因生产成本比较高，产品比较少。喷墨打印机的机械部分包括喷墨和喷头、清洗部分、字车机械、输纸机构和传感器等几个部分。墨盒和喷头有两种类型，一种是二合一的一体化结构，另一类是分离是结构。两种方式各有好处；清洗系统是喷头的维护装置；,字车机械用于实现打印位置定位；输纸机构提供纸张输送功能，运动时它必须和字车机械很好的配合才能完成全页的打印；而传感器是为检查打印机各部件工作状况而特设的。下面是喷墨打印机的主要性能指标，供大家在选购时参考。,1.分辨率（DPI）DPI是业界衡量打印质量的一个重要标准。它表示在每英寸的范围内喷墨打印机的点数。单色打印时分辨率越高打印效果越好。而彩色打印时情况比较复杂。通常打印质量的好坏要受分辨率和色彩调和能力的双重影响。,由于一般彩色喷墨打印机的黑白打印分辨率与彩色打印分辨率可能会有所不同，所以选购时一定要注意看商家告诉你的分辨率是哪一种分辨率，是否是最高分辨率。一般至少应选择在360dpi以上的喷墨打印机。,2.色彩调和能力对于使用彩色喷墨打印机的用户而言，打印机的色彩调和能力是个非常重要的指标。传统的喷墨打印机，当打印彩色照片时，若遇到过渡色，就会在三种基本颜色的组合中选取一种接近的组合来打印，即使加上黑色，这种组合一般也不会超过16种，对色彩的表达能力是难以令人满意的。,为了解决这个问题，早期的喷墨打印机又采用了调整喷点疏密程度的方法来表达色阶。但对于当是彩色分辨率只有300dpi左右的产品，调整疏密程度的结果是过渡色效果很差，看上去会有很多斑点。现在的彩色喷墨打印机，一方面通过提高打印密度（分辨率）来使打印出来的点变细，从而使图变得更为细腻；另一方面，在色彩调和方面改进技术，常见的有：增加色彩数量、改变喷出墨滴的大小、降低墨盒的基本色彩浓度等几种方法。其中增加色彩数量效果最好。目前通常是采用五色的彩色墨盒，加上原来的黑色墨盒，形成所谓的六色大印。这样一来排列组合得到的色彩组合数一下子提高了好多倍，效果改善自然非常明显。,改变喷出墨滴大小的原理是在打印中需要色彩浓度较高的地方用标准大小的墨滴喷出，而在需要色彩浓度较低的地方喷射小墨滴，同样实现了更多的色阶。而降低墨盒色彩浓度其实是在高色彩浓度的地方采用反复喷墨的方法来形成更多色阶。,3.打印速度喷墨打印机的打印速度一般以每分钟打印的页数（PPM：Page Per Minute）来统计。但因为每页的打印量不完全一样，所以这个数字一定不会准确，只是一个平均数字。对于家用打印机，由于打印量一般不会太大，选购时可以不必特别足以打印速度。,4.打印驱动程序打印驱动程序是一个非常重要但又常被大家忽视的环节。许多先进的打印技术都和配套的打印技术有密切关系。请一定使用厂商原配的驱动程序，并随时注意更新。,5.打印幅面一般喷墨打印机的打印幅面有A4和A3两种。一般家庭用户使用A4幅面的就可以了。,6.输出质量打印点的大小与定位精确度，以及点的形状等。而色饱和度、着色均匀度、彩色实现方法等因素也要给与关注。此外，覆盖均匀度、覆盖亮度、墨水种类及颜色、打印介质的物理和化学方面特性等等指标也要给予关注。,8.3.3 打印机的维护,1.针式打印机的维护（1）打印机必须在干净、无尘的环境中使用，用后盖好罩布。工作台平稳，不要有震动。（2）不要用手指触摸打印针表面。在打印机使用了一段时间后，用无水酒精将打印头擦洗一下，以保证导向孔畅通无阻。（3）定期用小刷和吸尘器清理机内的灰尘和纸屑，再用酒精擦洗干净。（4）打印头的位置要根据纸张的厚薄进行调整，不要离得太近。（5）如果发现色带有破损，一定要立即更换新的色带。不要使用破旧色带，否则有可能将打印针挂断。,（6）若发现走纸和针头小车运行困难时，不要用手强行移动，要及时查出原因并处理，否则易损坏机械部件和电路。,2.喷墨打印机的维护喷墨打印机的维护主要是喷墨头，墨水和墨水盒的维护。（1）喷头的维护 喷墨打印机的喷头由很多细小的喷嘴组成。喷嘴的尺寸与灰尘颗粒差不多。如果灰尘、细小杂物等掉进喷嘴中，喷嘴就会被阻塞而喷不出墨水，同时也容易使喷嘴面板被墨水沾污。此外，若喷嘴内有气泡残存，也会发生墨水喷射不良的现象。Canon不同系列的打印机喷头略有差别，（以下某些叙述可能不适用于某些型号），就一般的情况而言，应该做到：,不要将喷头从主机上拆下并单独放置，尤其是在高温低湿状态下。如果长时间另置，墨水中所含的水份会逐渐蒸发，干涸的墨水将导致喷嘴阻塞。如果喷嘴已出现阻塞，应进行清洗操作。若清洗达不到目的，则更换新的喷头。避免用手指和工具碰撞喷嘴面，以防止喷嘴面损伤或杂物、油质等阻塞喷嘴。不要向喷嘴部位吹气、不要将汗、油、药品（酒精）等沾污到喷嘴上，否则墨水的成份、粘度将发生变化，造成墨水凝固阻塞。不要用面纸、镜片纸、布等擦拭喷嘴表面。最好不要在打印机处于打印过程中关闭电源。先将打印机转到OFF LINE状态，当喷头被覆盖帽后方可关闭电源，最后拔下插头。,否则对于某些型号的打印机，打印机无法执行盖帽操作，喷嘴暴露于空气中会导致墨水干涸。（2）墨水盒及墨水的维护 墨水盒在使用之前应贮于密闭的包装袋中。温度以室温为宜，太低会使盒内的墨水冻结，而如果长时间置于高温环境，墨水成份可能会发生变化。不能将墨水盒放在日光直射的地方，安装墨水盒时注意避免灰尘混入墨水造成污染。对于与墨水盒分离的打印机喷头，不要用手触摸墨水盒的墨水出口，以免杂质混入。为保证打印质量，墨水请使用与打印机相配的型号，墨水盒是一次性用品，用完后要更换，不能向墨水盒中注入墨水。,墨水具有导电性，因此应防止废弃的墨水溅到打印机的印刷电路板上，以免出现短路。如果印刷电路板上有墨水沾污，请用含酒精的纸巾擦掉。不要拆开墨水盒，以免造成打印机故障。墨盒安装好后，不要再用手移动它。,3.激光打印机的维护打印机在使用一段时间后，由于在空气中被灰尘与碎屑侵染，会损坏打印机，不能保证打印，所以，一定要养成好的习惯，定期清洁打印机。,清洁打印机之前，一定要切断电源，下面是清洁步骤：（1）用微湿的布清洁打印机外部，只能用清水。（2）用刷子或者、光滑的干布清洁打印机内部，擦去机内所有的灰尘和碎屑。（3）清洁打印机时，若衣服上沾染了碳粉，可用干布擦掉，然后用冷水清洗，不要用热水，因为热水会使碳粉固定在织物纤维里。,8.4 扫描仪顾名思义，扫描仪就是将照片，书籍上的文字或图片获取下来，以图片文件的形式保存在电脑里的一种设备。如图8.4所示。扫描仪大致可以分为手持式、平板式（也有称平台式）、滚筒式（也有称馈纸式）三大类。手持式扫描仪小巧而便于携带，价格更是极其低廉，但是扫描精度不高，幅面也不大。随着平板式扫描仪的大幅度降价，目前手持式扫描仪几乎销声匿迹了。滚筒式扫描仪主要的特点就是幅面大，尤其适合工程图纸输入领域。它通过旋转滚筒的进纸方式来,工作，主要应用与专业领域。平板式扫描仪是目前市场上的主角，种类丰富，覆盖高中低档。价格的降低更为其迅速普及铺平了道路，本文也将详细介绍。,图8.4 扫描仪,扫描仪将原图放置在一块很干净的有机玻璃上，原图不动，而感光元件一般是电荷耦合器（CCD）通过一个转动机构在水平上移动，发射出的光照射在原图上，经反射后，由接收系统接受并电荷耦合器里的每一个单元对应着一行里的一个像素。在扫描一幅图像的时候，光源照射到图像反射回来，把这个光信号转换成模拟信号（即电压），同时量化出像素的灰暗程度，接着模拟数字转换电路再把模拟信号转换成数字信号进行保存。下面就让我们来看看扫描仪的一些重要性能指标。1.光学分辨率,光学分辨率是扫描仪最重要的性能指标之一，它直接决定了扫描仪扫描图像的清晰程度。扫描仪的分辨率通常用每英寸长度上的点数，即dpi来表示，市场上售价1000元以下的扫描仪光学分辨率通常为300600dpi，而价格在1000至2000元之间的扫描仪光学分辨率通常为6001200dpi。另外，除了光学分辨率之外，扫描仪的包装箱上通常还会标注一个最大分辨率，光学分辨率为300600dpi的扫描仪一般为4800dpi，而6001200dpi的则高达9600dpi，这实际上是通过软件在真实的像素点之间插入经过计算得出的额外像素，从而获得的插值分辨率。插值分辨率对于图像精度的提高并无好处，事实上只要软件支持而你的机器又够劲的话，这种分辨率完全可以做到无限大。,2.色彩深度、灰度值色彩位数是影响扫描仪表现的一个重要因素，其重要性不亚于扫描仪的分辨率指标。如果色彩的位数高，就可以得到更大的色彩动态范围！也就是对颜色的区分能够更加细腻，比如现在一般的扫描仪至少有30位色，也就是能表达2的30次方种颜色（大约10亿种颜色），而好一点的有36位色，大约能表达687亿种色！这些数字简直超出了我们的想象，但是你的眼睛绝对能看出来！有两个原因，首先，人眼的感光曲线是不一样的后者是线性的，而人眼是非线性的，并且对暗部细节的灵敏度要比传感器高得多，所以扫描仪都采用较正技术以得到与人眼一致的输出结果。因此要做到真实反映这些暗,部的层次和亮部的细节就得有更高的颜色位数，以便较正的时候能有更多的参考点，提高精度。其次，更高的颜色位数可以获得更高的信噪比。CCD器件一般都有一定的固有噪声，颜色比较深的地方反射光线就很微弱，它们与噪声合在一起就受到了干扰，结果暗部的层次就消失了！照片上一丝一丝的头发扫出来可能就是一片黑色。扫描仪的动态范围从0到4D，比较好的都在2D以上。有些朋友可能要想，现在的显示卡一般只能显示24位真彩色或者32位真彩色，那么36位甚至48位的色彩又有什么用呢？其实并不尽然，因为扫描出来的图像多是要进行二次处理的，任何图像的处理过程都会导致颜色信息的丢失。一幅24位的图片被处理后就可能变成18位了！而36位的扫描仪可以把36位的数据传到图像处理软件里，虽然你看不到明显的变化，但是经过一系列处理以后，图片仍然可以保持至少24位的输出结果。,由于屏幕上的颜色由RGB三色构成，所以灰度级的位数肯定是彩色位数的13，即30位彩色的扫描仪其灰阶数为10位，36位彩色的为12位灰阶等。,3.感光元件目前的主流是CCD（Charge Coupled Device），它可以做到2003000dpi的高分辨率。它采用冷阴极管、光谱范围大、色彩密度高、景深可达3mm，还可以扫描立体实物，而且技术成熟，缺点是体积较大。后来，又出现了一种CIS（Contact Image Sensor）器件，采用这种器件的扫描仪轻巧、超薄，但是其分辨率目前只能达到200600dpi，由于采用的是LED阵列光源，光谱范围窄，色彩密度低，景深只有0.3mm，不能扫实物，而且要求被扫描的稿件必须平整。其价格较CCD扫描仪低，由于其体积小，可以做成超薄形状，所以更适合拥挤的环境。,4.扫描仪的接口扫描仪的接口是指与电脑主机的联接方式，通常分为SCSI、EPP、USB三种，后两种是近几年才开始使用的新型接口。传统的扫描仪都使用SCSI卡作为接口，SCSI接口速度快、连接设备多而且系统资源占用率低，但是扫描仪厂商为了降低成本，很多都会自己开发精简过的扫描仪专用SCSI卡，这样的SCSI接口与EPP、USB相比在传输速度上几乎没有优势，而且因为要拆开机箱进行安装，也显得比较麻烦。当然也有不少厂商使用标准的SCSI卡连接扫描仪，在扫描速度上会快很多，如果购买SCSI接口扫描仪，应尽量购买带标准SCSI的扫描仪。,EPP并口扫描仪使用普通并行线即可与电脑相联接，一般这样的扫描仪上还会有一个转接口用于连接打印机，但同时只能有一个设备占用并口，如果同时进行打印和扫描，速度会慢到不堪忍受。EPP并口的优势在于安装简便、价格相对低廉，而且不需要设置中断、地址等，不会与其他硬件发生冲突，弱点就是比SCSI接口传输速度稍慢。USB接