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2008-01-24 16:11 出处:PConline 作者:DIY整理 责任编辑:zhangqianliang
1HD Audio与AC97的区别:AC'97详介回顶部

前言:

  或许有不少网友在规划主机平台的时候会对音频方面有所要求,而提及AC'97和HD Audio时,大概只能蜻蜓点水般的掠过。那么究竟AC'97与HD Audio有何区别呢?他们究竟谁更优秀?我们如何区分如何选择呢?相信即便是一些“老鸟”,在面对这个问题是也很难答出个所以然。

  近期我们收集到了不少关于HD Audio的资料,经过整理并加入了我们的分析成文献给大家,让大家对这个新的音频规范能够有个全面的了解。

  首先,我们来看看什么是AC'97,什么是HD Audio。

什么是AC'97:

  AC'97是以Intel为首的五个电脑厂商Intel、Creative Labs、Analog Device、NS和Yamaha,在1996年6月共同制定的一个音频标准,称为Audio Codec'97技术标准,简称AC'97,意为"音频数字信号编/解码器"。

为何会有AC'97:

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  早期的ISA声卡由于集成度不高,声卡上散布了大量元器件,后来随着技术和工艺水平的发展,出现了单芯片的声卡,只用一块芯片就可以完成声卡所有的功能。但是由于声卡的数字部分和模拟部分集成在一起,很难降低电磁干扰对模拟部分的影响,使得ISA声卡的信噪比并不理想。

  AC'97规范的特点就是双集成结构,分为Digital Controller(数字信号控制器)和Audio Codec,使ADC(Analog-to-Digital Converter,模/数转换器)和DAC(Digital-to-Analog Converter,数/模转换器)模块独立出来成为一块称之为“Audio Codec”(多媒体数字信号编解码器)的小型芯片,而声卡的主芯片即数字部分则成为一块称之为“Digital Control”(数字信号控制器)的大芯片(也就是集成I/O控制与DSP的主芯片)。尽可能的降低EMI(Electro-Magnetic Interference,电磁干扰)的影响,而Digital Controller和Audio Codec则通过AC-Link连接(独立声卡可能会采用I2S进行连接)。

  以减小干扰和降低成本为目标的AC'97,从其对声卡构架的定义来看,已经不仅仅局限于一个小小的Codec上了,从对整个声卡产业的影响角度看,它是进步的。而当降低成本优势的特点应用在板载软声卡上时,优势得以放大。这也是AC'97能够迅速取代独立声卡并成为声卡业绝对霸主的必要条件。

声卡 HDaudio AC97
将AC'97等同看作集成声卡是一个误解

  主板的软声卡将Digital Control的硬件部分完全省略掉了,其工作完全通过驱动让处理器来完成,这就令集成声卡降低成本成为必然,这就是主板AC'97软声卡的实现方式。后来,由于集成声卡的普及,AC'97几乎被人等同的看作是集成声卡,这实际上是一个误解。

2HD Audio与AC97的区别:HD Audio详介回顶部

什么是HD Audio:

声卡 HDaudio AC97

  HD Audio 即High Definition Audio,意思为高保真音频。作为IT行业第一个广泛推广的规范,AC'97在面对新的DVD-Audio、SACD等高品质多声道的音乐编码时显得有些老了,虽然进行了三次大的版本升级但依然显得心有余而力不足。为了改变这个局面,2004年4月15日,Intel与全球其他80多家企业一道开发了一个新标准,开发代号为Azalia,标准推出后不久改名为HD Audio。HD Audio具有高弹性、机动性、低成本、高稳定性等特征,并且预留充足的升级空间,这一切将能够令其得到快速普及。

HD Audio的实现方式:

声卡 AC97 HDaudio

  HD Audio的实现方式与AC'97并没有什么太大的不同,目前还没有真正意义上的HD Audio独立声卡。就板载声卡这一块看,HD Audio的整体构架与AC'97几乎完全一样,数据部分的处理依然交给处理器完成。下面我们来看看HD Audio进步在何处。

3HD Audio与AC97的区别:HD Audio对比AC'97回顶部

HD Audio对比AC'97:

声卡 HDaudio AC97

1.采样规格

  AC'97在前期历经过3次大的修改,AC'97 1.x为固定的48kHz(hertz)采样输出;AC'97 2.1:扩展了部分音频特征,开始支持多种采样率输出以及多声道输出;AC'97 2.2:更加完善和扩展了部分音频特征,开始支持S/PDIF输出。S/PDIF即Sony/Philips Digital Interface,索尼飞利浦数字界面。

  AC'97 2.3是AC'97的最新版,支持扩展音频技术,多种取样率(8、11.025、16、22.05、32、44.1和48kHz)和多声道,增强升级支持,可选S/P DIF数字接口,扩展配置信息等。专用的立体声输出(Line Out),附加的立体声输出(Aux Out)可配置为线路输出、可选耳机输出、可选4或者6声道输出。可选18Bit或者20Bit的DAC和ADC,可选的音调和等响度控制,3D立体声输出增强。

  即便是最终版,AC'97在规格上还是远远不及HD Audio,为了最大限度获得“真实细腻”的声音,HD Audio的音频处理规格提高到了32bit/192kHz。这包含两个概念,前者是采样精度,位数越多,可供声音描述的数据量就越丰富;后者则代表采样的频率,频率越高、间隔时间就越短,所获得的声音就越细腻流畅。在实际输出时,HD Audio也能够达到24bit/192kHz,这样的水平,在规格上已能与采用DSD技术的SACD播放机相匹敌。相比之下,现在CD-Audio技术的规格为16bit/44.1kHz,DVD-Audio的标准也只是24bit/96kHz。

  显然,HD Audio在采样方面的高指标让它可以轻松完成DVD-Audio、DVD-Video、CD-Audio的音频回放。Intel最初打算让HD Audio也支持SACD音频标准,但PC上的DVD-ROM在物理上并不支持SACD碟片,且实现DSD功能的编码/解码芯片成本高昂,所以Intel最终放弃了这种做法,也许只能等到时机成熟后(如蓝光DVD普及之后)才会在未来的HD Audio版本中加入。

2.解决了SRC问题

声卡 AC97 HDaudio

  AC'97不但将SRC带入了集成声卡,也带入了按照此规范设计的独立声卡里。HD Audio的SRC问题是一些玩家最为关注的,在我们收集资料时,大多数的资料或语焉不详,或含糊,一些更是完全没有提及。

  实际上HD Audio规范已经解决了SRC问题,或者说通过驱动,已经可以完全绕过SRC问题。过去由于非最终版的各个AC'97版本规范都采用固定48kHz输出,因此普通44.1kHz采样规格的音频(譬如CD),就必须通过移位或抖动来实现44.1向上提升至48kHz规格的输出。这样一来必定会出现音质损失。

  在Intel的官网上我们没有获得更多的资料,转而将目光投向了最大的主板集成声卡芯片供应商Realtek身上。从Realtek的芯片资料上,我们看到了芯片规格的特性。为了解决SRC问题,ALC888S能够提供44.1 kHz和48 kHz两种采样规格,通过分频以及倍乘支持更多的拓展频率。也就是说,即便碰到44.1 kHz或48 kHz,又或更多的其他规范下的采样率,也无需通过转换,可以以原来的采样率转换成模拟信号直接输出。

3.数据通道

声卡 AC97 HDaudio

  ICH6是首款可直接支持HD Audio的南桥芯片,我们便以该平台为例介绍HD Audio的整套硬件架构。从上图可见,HD Audio方案中的CODEC芯片为关键部分,它通过专门的“Azalia Link”总线与ICH6的控制逻辑相连,而这条Azalia Link可提供高达48Mbps的单路输出带宽和24Mbps的单路输入带宽,硬件厂商可根据需要拓展为多路连接实现更高的带宽!而AC'97标准的CODEC则是通过“AC-Link”总线同控制逻辑相连,该总线仅能提供区区11.5Mbps的总带宽,明显少于HD Audio系统。高接口带宽的作用在于可以输入更多的数据量,这是HD Audio真正实现高采样精度、多声道输出的先决条件。此外,HD Audio还引入动态带宽分配机制提高带宽的利用率,高精度的音频数据流可占据更多的总线资源,而精度较低的音频数据则少些,由此提供近乎完美的听音体验,这一点也明显优于AC'97的固定分配机制。

4.多音频回放系统:

声卡 HDaudio AC97

  除了堪称豪华的采样率和回放精度外,HD Audio在多音频流回放和输入方面同样表现杰出。HD Audio的音频接口具备所谓的接口路由和自动识别功能,一部采用HD Audio音频系统的PC机可同时输出四路互不相关的音频,彼此之间互不干扰,这样便能让PC同时处理不同的音频应用。例如,可以通过音频线/无线网络连接客厅的音箱;同时可通过连接在HD Audio声卡上的多媒体音箱回放游戏中的音乐特效;接着再借助耳机来聆听PC中播放的MP3音乐……倘若还想通过麦克风与远程网络上的朋友交流,HD Audio也可以应付自如。这些应用可在同一时间进行,用户好比拥有多个独立的音频设备,同时进行多项音频相关处理便不再是个问题。

5.更多的音效支持

声卡 HDaudio AC97

  中高档声卡都有自己的音效技术,如创新公司的EAX系列和傲锐的A3D,这些音效技术其实都是函数库的集合,这些函数提供特定的计算模式,通过运算模拟出极具空间感的立体音场效果,用户因此可获得极佳的听感体验。譬如,使用品质不俗的耳机聆听声卡所输出的雨声,倘若声卡的音效技术足够优秀,便会使听者认为雨声不是来自耳机,而是外界真的下着雨。这样的情况也许只会出现在高端音频系统中,期待廉价的AC'97达到这样的效果自然不切实际。因此,Intel将音效技术作为HD Audio的要点,它与杜比实验室合作为HD Audio融入了先进的音效功能,由此提升PC的音效体验(杜比方面我们单独论述)。

6.硬件支持杜比音效技术

声卡 HDaudio AC97

  AC'97软声卡在音效方面的能力一直比较欠缺,CODEC自身并不支持多余的音效技术,而只能通过软件支持,依靠CPU运算—AC'97软声卡口碑不佳很大程度上就是来自于此。Intel决心让HD Audio摆脱这种情况,为此它与杜比实验室密切合作,让HD Audio可在硬件上实现Dolby Headphone、Dolby Virtual Speaker、Dolby ProLogic Ⅱ、Dolby ProLogic Ⅱx和Dolby Digital Live功能。这样,符合HD Audio标准的CODEC芯片便具备一定的音效处理能力。当然,具体的编码和解码运算还是得由CPU负责完成,CODEC只是提供一个输入/输出的接口而已,这样对CODEC芯片不会造成什么负担,在技术上也易于实现。唯一的缺陷在于:HD Audio先进的音效功能也许会对CPU造成一定的负担,但这对CPU厂商来说显然有利无害:HD Audio或许能够有效拉动高端CPU的消费需求,成为PC工业增长的又一动力。

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7.更人性化的音频接口

声卡 HDaudio AC97

  为了让机箱前面板的音频接口发挥作用,我们就必须借助信号接线将前置音频面板与HD Audio CODEC提供的专门插针连接起来—从物理上看,HD Audio与AC'97 CODEC的音频插针没有什么差异,但其中有几个针脚的定义已经发生了改变,从中我们可看到,连接插针的1、3、5、9针被用于音频输入/输出连接,6、10针则用于返回自动检测的结果,这样在前置面板中HD Audio也实现了“即插即用”功能,用户连接音箱、耳机、麦克风之类的设备就显得非常方便。

结语:

  从规范对行业的影响力看,HD Audio还不及AC'97,但是从我们的分析来看,HD Audio的优势是相当明显的。如果进一步将影响力拓展至更宽的领域内,相信整个产业的进步也是可期的,毕竟在规格上,HD Audio有着更明显的优势,而这也体现出了规范的发展潜力。

  另一方面,从我们以往的应用与测试成绩看,即便是最高端的集成声卡,在RAMM测试时成绩都不是特别理想,因此,希望通过HD Audio板载声卡达到某某价位独立声卡的表现品质的想法或许会落空。并且从硬件角度看,没有I/O控制以及DSP硬件的软声卡在性能上尚不能与独立声卡匹敌。如果未来出现更高码率规格的音频,说不定集成声卡在此处会出现瓶颈。如果您对音频有较高要求的话,我们的建议依然是购买独立声卡。

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