什么是内置扬声器？

许多计算机启动时会发出一个电蜂鸣音。在最近的计算机中，这种声音出现的频率远低于以前。内置扬声器或计算机扬声器会发出蜂鸣声。**1981**年，IBM 在其首款个人电脑上推出了内置扬声器。

尽管它只有两根细小的电线连接到主板，但它能够发出简单的声音。通常，这仅限于音调。部分原因是它无法产生足够标准的音频质量来用于对话或音乐。此外，由于初始软件不足，没有电子音频可供播放。

内置扬声器的作用是什么？

内置扬声器的基本和原始作用是在启动过程中发出可听的“蜂鸣代码”。这是 POST（开机自检）过程的一部分，该过程在启动过程中检查关键硬件是否可用和运行。此时引导过程中没有视频显示，因为依赖于正常运行的 RAM 的视频驱动程序尚未激活。因此，内置扬声器会发出多种音调之一。

通过查阅主板文档解码这些音调，可以确定问题。总的来说，一声短促的蜂鸣声意味着“没有问题”。因此，每当机器完全启动时，它都是可听的，这几乎总是发生的。计算机软件可以访问和使用内置扬声器。这经常用于基本的错误音调。然而，其他程序——尤其是视频游戏——更进一步。通过使用“脉冲宽度调制”，可以迫使扬声器播放它通常无法播放的音符。它被用来产生简单的声音甚至语言。然而，在游戏中，由于在保持严格时间限制的同时处理游戏很困难，因此其使用受到限制。

甚至有一个 DOS 病毒曾经使用过内置扬声器。当访问一个 .COM 文件时，1993 年的程序“Techno”，它将自己添加到文件末尾，有十分之一的概率会被激活。该病毒会播放一段 techno 音乐，并缓慢重复地在屏幕上输入“TECHNO”一词，直到屏幕被填满。当屏幕填满后，“Techno”一词会以大字体显示在屏幕中央。然后病毒会短暂关闭，让用户继续使用机器。

内置扬声器的脉冲宽度调制是什么？

通常，PC 扬声器设计用于仅使用两个输出级别（两个电压级别，通常为 0 V 和 5 V）来重现方波，由 Intel 8253（PC、XT）或 8254（AT 及更高版本）可编程间隔定时器的通道 2 工作在模式三（方波信号）。通过 PC I/O 端口 61H（十六进制 61），位 1，可以直接物理控制扬声器硬件的 2 个输出级别（即 1 位声音）。

但是，通过精确地计时短暂的脉冲并依赖扬声器的物理特性（有限的频率响应等），可以将扬声器驱动到各种中间输出级别，充当粗略的数模转换器。PWM，也称为脉冲宽度调制，可以近似播放 PCM 音频。在 D 类音频放大器中，采用了这种方法的更高级变体。

这项技术仅通过 PC 扬声器产生有限质量的播放，但一款名为 RealSound 的商业产品使用它来增强各种游戏的音效。为了充分利用输出系统的动态范围和功率，输出电压必须是双极的，并且开关频率必须远大于要复制的音频频率。然而，PC 扬声器上的输出电压为零或 TTL 级别。

输出级别数量与 PWM 频率带之间的权衡决定了质量（有效位深度）。音频样本率与最大 DAC 值之和必须等于 PC 的可配置间隔定时器使用的 1,193,180 Hz 的设置时钟速率，该定时器为扬声器供电。通常，在 18,939.4 Hz 的样本率下，使用最大值为 63 的 6 位 DAC，产生微弱但可辨别的音频。

缺乏尺寸合适的动态扬声器，特别是在笔记本电脑等较新设备中使用的微型动铁扬声器，显著降低了这种方法的音频保真度。这是因为 PWM 生成的音频需要在输出之前进行低通滤波，以减少开关噪声和过多的谐波。动态扬声器会自动处理这个问题，但动铁扬声器的薄金属振膜会允许大量开关噪声通过，以及其许多直接连接。自 Sound Blaster 等声卡发布以来，PC 扬声器在复杂音频输出中的使用已大大减少。

为什么内置扬声器被淘汰了？

随着计算机的发展以及独立扬声器和声卡变得可用，内置扬声器不再是有效的音频设备。虽然它从未被设计成真正的多功能音频设备，但它只是被技术进步超越了，因此处于劣势。

此外，还创建了多个用于交换 POST 错误代码的通道。可以使用适用的主板文档来直观地翻译许多现代主板上成对的七段显示器上显示的两位数代码。一些主板也可能使用一系列 LED 来显示哪些组件已成功完成 POST 测试。大多数主板仍然支持内置扬声器。由于有替代的 POST 调试技术，并且它们会增加成本且听起来很烦人，因此很少有主板制造商默认集成内置扬声器。

内置扬声器在哪里使用？

1) 游戏

那个时代的电脑游戏，例如 20 世纪 80 年代中期 Lucas Arts 系列游戏，经常创造性地使用 PC 扬声器来营造复音音乐或音效的氛围。

然而，这些效果要么在较慢的 PC 上产生明显的卡顿，要么在较快的 PC 上偶尔失效，因为模仿 PCM 的技术对时序问题高度敏感（即，比程序最初设计时快得多）。此外，程序在播放这些声音时很难执行许多其他任务，例如更新界面。当声卡于 1990 年左右在 PC 市场普及并能够独立发出复杂声音时，它们迅速取代了计算机扬声器成为主要的音效输出源。到 20 世纪 90 年代后期，大多数新发布的 PC 游戏不再支持该扬声器。

2) BIOS/UEFI 错误代码

在开机自检 (POST) 过程中，PC 扬声器用于指示系统启动时发生的故障。它可以用来发送与阻止图形卡进行更复杂的设置（因为它在图形卡工作之前就已就绪）相关的问题的“蜂鸣代码”。例如，视频 BIOS 通常需要正常运行的 RAM 才能激活图形卡，但通过扬声器蜂鸣仅需要 ROM 和 CPU 寄存器。通常用来指示不同故障代码的蜂鸣模式是“一声；暂停；三声；暂停；重复”。这些模式因 BIOS/UEFI 制造商而异，通常在主板的技术手册中有描述。

3) 各种程序

Scream Tracker、Fast Tracker、Impulse Tracker、MP（Module Player, 1989）以及 Linux 和 Microsoft Windows 的设备驱动程序都可以通过计算机扬声器播放 PCM 音频。PC 扬声器支持在现代 Microsoft Windows 系统上是一个具有特定功能的独立设备；它不能配置为标准音频输出设备。某些应用程序使用此独特的音频通道来创建声音。例如，Skype 可以在主音频输出设备听不到的情况下将其用作备用的呼叫信号设备。

1990 年代首次出现了针对 Microsoft DOS 的“Techno”计算机病毒。它在屏幕上重复写入“TECHNO”一词的同时，通过 PC 扬声器播放音乐。

内置扬声器比外置扬声器好吗？

1) 连接方便

外置扬声器通常伴随着额外的接线、电源连接和困难。独立的 Hi-Fi 系统需要单独的空间，并且有多种布线和设置方面的挑战。考虑一下你是否想要这些，还是想要显示器内置扬声器的实用性和整洁性。由于内置扬声器包含在显示器框架中，因此它们不需要任何额外的连接或电线，没有不兼容的风险，也不会占用额外的空间。

如果你想清理你的空间，避免电线缠绕，内置扬声器是一个明确的选择。

2) 提供流畅的控制

特别是如果你的显示器配有遥控器，例如 EW3280U 和 EX2780Q，你可以轻松控制显示器扬声器。由于只有一个控制点用于所有音频功能，因此现在可以轻松快速地进行实时调整。外置扬声器需要自己的控制系统，这可能是从额外的遥控器到笨拙的旋钮的任何东西。无论哪种情况，都要考虑到通过添加额外的扬声器，你也扩展了用户界面和人体工程学。

3) 一站式音频解决方案

许多人将同一显示器用于 PC、游戏机和机顶盒流媒体设备，因为现代面板配备了各种视频端口。如果显示器配备了强大的扬声器，那么所有这些来源的声音都可以得到质量提升，并在一个地方享受。如果所有音频都通过显示器进行，还可以更轻松地为各种设备调节音频。无需更改任何源，只需更改显示器。