畜牧人

標(biāo)題: HD Audio與AC97究竟有何區(qū)別 [打印本頁(yè)]

作者: nety 時(shí)間: 2008-8-31 21:51
標(biāo)題: HD Audio與AC97究竟有何區(qū)別
　　首先，我們來(lái)看看什么是AC'97，什么是HD Audio。
什么是AC'97：
　　AC'97是以Intel為首的五個(gè)電腦廠商Intel、Creative Labs、Analog Device、NS和Yamaha，在1996年6月共同制定的一個(gè)音頻標(biāo)準(zhǔn)，稱為Audio Codec'97技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱AC'97，意為"音頻數(shù)字信號(hào)編/解碼器"。
為何會(huì)有AC'97：
早期的ISA聲卡由于集成度不高，聲卡上散布了大量元器件，后來(lái)隨著技術(shù)和工藝水平的發(fā)展，出現(xiàn)了單芯片的聲卡，只用一塊芯片就可以完成聲卡所有的功能。但是由于聲卡的數(shù)字部分和模擬部分集成在一起，很難降低電磁干擾對(duì)模擬部分的影響，使得ISA聲卡的信噪比并不理想。
　　AC'97規(guī)范的特點(diǎn)就是雙集成結(jié)構(gòu)，分為Digital Controller(數(shù)字信號(hào)控制器)和Audio Codec，使ADC(Analog-to-Digital Converter，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)和DAC(Digital-to-Analog Converter，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器)模塊獨(dú)立出來(lái)成為一塊稱之為“Audio Codec”(多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器)的小型芯片，而聲卡的主芯片即數(shù)字部分則成為一塊稱之為“Digital Control”(數(shù)字信號(hào)控制器)的大芯片（也就是集成I/O控制與DSP的主芯片）。盡可能的降低EMI(Electro-Magnetic Interference，電磁干擾)的影響，而Digital Controller和Audio Codec則通過(guò)AC-Link連接（獨(dú)立聲卡可能會(huì)采用I2S進(jìn)行連接）。
　　以減小干擾和降低成本為目標(biāo)的AC'97，從其對(duì)聲卡構(gòu)架的定義來(lái)看，已經(jīng)不僅僅局限于一個(gè)小小的Codec上了，從對(duì)整個(gè)聲卡產(chǎn)業(yè)的影響角度看，它是進(jìn)步的。而當(dāng)降低成本優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)應(yīng)用在板載軟聲卡上時(shí)，優(yōu)勢(shì)得以放大。這也是AC'97能夠迅速取代獨(dú)立聲卡并成為聲卡業(yè)絕對(duì)霸主的必要條件。
主板的軟聲卡將Digital Control的硬件部分完全省略掉了，其工作完全通過(guò)驅(qū)動(dòng)讓處理器來(lái)完成，這就令集成聲卡降低成本成為必然，這就是主板AC'97軟聲卡的實(shí)現(xiàn)方式。后來(lái)，由于集成聲卡的普及，AC'97幾乎被人等同的看作是集成聲卡，這實(shí)際上是一個(gè)誤解。
什么是HD Audio：
HD Audio 即High Definition Audio，意思為高保真音頻。作為IT行業(yè)第一個(gè)廣泛推廣的規(guī)范，AC'97在面對(duì)新的DVD-Audio、SACD等高品質(zhì)多聲道的音樂(lè)編碼時(shí)顯得有些老了，雖然進(jìn)行了三次大的版本升級(jí)但依然顯得心有余而力不足。為了改變這個(gè)局面，2004年4月15日，Intel與全球其他80多家企業(yè)一道開發(fā)了一個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)代號(hào)為Azalia，標(biāo)準(zhǔn)推出后不久改名為HD Audio。HD Audio具有高彈性、機(jī)動(dòng)性、低成本、高穩(wěn)定性等特征，并且預(yù)留充足的升級(jí)空間，這一切將能夠令其得到快速普及。
HD Audio的實(shí)現(xiàn)方式：
HD Audio的實(shí)現(xiàn)方式與AC'97并沒(méi)有什么太大的不同，目前還沒(méi)有真正意義上的HD Audio獨(dú)立聲卡。就板載聲卡這一塊看，HD Audio的整體構(gòu)架與AC'97幾乎完全一樣，數(shù)據(jù)部分的處理依然交給處理器完成。下面我們來(lái)看看HD Audio進(jìn)步在何處。
HD Audio對(duì)比AC'97：
1.采樣規(guī)格

　　AC'97在前期歷經(jīng)過(guò)3次大的修改，AC'97 1.x為固定的48kHz（hertz）采樣輸出；AC'97 2.1：擴(kuò)展了部分音頻特征，開始支持多種采樣率輸出以及多聲道輸出；AC'97 2.2：更加完善和擴(kuò)展了部分音頻特征，開始支持S/PDIF輸出。S/PDIF即Sony/Philips Digital Interface，索尼飛利浦?jǐn)?shù)字界面。
　　AC'97 2.3是AC'97的最新版，支持?jǐn)U展音頻技術(shù)，多種取樣率(8、11.025、16、22.05、32、44.1和48kHz)和多聲道，增強(qiáng)升級(jí)支持，可選S/P DIF數(shù)字接口，擴(kuò)展配置信息等。專用的立體聲輸出(Line Out)，附加的立體聲輸出(Aux Out)可配置為線路輸出、可選耳機(jī)輸出、可選4或者6聲道輸出?？蛇x18Bit或者20Bit的DAC和ADC，可選的音調(diào)和等響度控制，3D立體聲輸出增強(qiáng)。

　　即便是最終版，AC'97在規(guī)格上還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及HD Audio，為了最大限度獲得“真實(shí)細(xì)膩”的聲音，HD Audio的音頻處理規(guī)格提高到了32bit/192kHz。這包含兩個(gè)概念，前者是采樣精度，位數(shù)越多，可供聲音描述的數(shù)據(jù)量就越豐富；后者則代表采樣的頻率，頻率越高、間隔時(shí)間就越短，所獲得的聲音就越細(xì)膩流暢。在實(shí)際輸出時(shí)，HD Audio也能夠達(dá)到24bit/192kHz，這樣的水平，在規(guī)格上已能與采用DSD技術(shù)的SACD播放機(jī)相匹敵。相比之下，現(xiàn)在CD-Audio技術(shù)的規(guī)格為16bit/44.1kHz，DVD-Audio的標(biāo)準(zhǔn)也只是24bit/96kHz。
　　顯然，HD Audio在采樣方面的高指標(biāo)讓它可以輕松完成DVD-Audio、DVD-Video、CD-Audio的音頻回放。Intel最初打算讓HD Audio也支持SACD音頻標(biāo)準(zhǔn)，但PC上的DVD-ROM在物理上并不支持SACD碟片，且實(shí)現(xiàn)DSD功能的編碼/解碼芯片成本高昂，所以Intel最終放棄了這種做法，也許只能等到時(shí)機(jī)成熟后(如藍(lán)光DVD普及之后)才會(huì)在未來(lái)的HD Audio版本中加入。
2.解決了SRC問(wèn)題
AC'97不但將SRC帶入了集成聲卡，也帶入了按照此規(guī)范設(shè)計(jì)的獨(dú)立聲卡里。HD Audio的SRC問(wèn)題是一些玩家最為關(guān)注的，在我們收集資料時(shí)，大多數(shù)的資料或語(yǔ)焉不詳，或含糊，一些更是完全沒(méi)有提及。
　　實(shí)際上HD Audio規(guī)范已經(jīng)解決了SRC問(wèn)題，或者說(shuō)通過(guò)驅(qū)動(dòng)，已經(jīng)可以完全繞過(guò)SRC問(wèn)題。過(guò)去由于非最終版的各個(gè)AC'97版本規(guī)范都采用固定48kHz輸出，因此普通44.1kHz采樣規(guī)格的音頻（譬如CD），就必須通過(guò)移位或抖動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)44.1向上提升至48kHz規(guī)格的輸出。這樣一來(lái)必定會(huì)出現(xiàn)音質(zhì)損失。
　　在Intel的官網(wǎng)上我們沒(méi)有獲得更多的資料，轉(zhuǎn)而將目光投向了最大的主板集成聲卡芯片供應(yīng)商Realtek身上。從Realtek的芯片資料上，我們看到了芯片規(guī)格的特性。為了解決SRC問(wèn)題，ALC888S能夠提供44.1 kHz和48 kHz兩種采樣規(guī)格，通過(guò)分頻以及倍乘支持更多的拓展頻率。也就是說(shuō)，即便碰到44.1 kHz或48 kHz，又或更多的其他規(guī)范下的采樣率，也無(wú)需通過(guò)轉(zhuǎn)換，可以以原來(lái)的采樣率轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)直接輸出。
3.數(shù)據(jù)通道
ICH6是首款可直接支持HD Audio的南橋芯片，我們便以該平臺(tái)為例介紹HD Audio的整套硬件架構(gòu)。從上圖可見，HD Audio方案中的CODEC芯片為關(guān)鍵部分，它通過(guò)專門的“Azalia Link”總線與ICH6的控制邏輯相連，而這條Azalia Link可提供高達(dá)48Mbps的單路輸出帶寬和24Mbps的單路輸入帶寬，硬件廠商可根據(jù)需要拓展為多路連接實(shí)現(xiàn)更高的帶寬！而AC'97標(biāo)準(zhǔn)的CODEC則是通過(guò)“AC－Link”總線同控制邏輯相連，該總線僅能提供區(qū)區(qū)11.5Mbps的總帶寬，明顯少于HD Audio系統(tǒng)。高接口帶寬的作用在于可以輸入更多的數(shù)據(jù)量，這是HD Audio真正實(shí)現(xiàn)高采樣精度、多聲道輸出的先決條件。此外，HD Audio還引入動(dòng)態(tài)帶寬分配機(jī)制提高帶寬的利用率，高精度的音頻數(shù)據(jù)流可占據(jù)更多的總線資源，而精度較低的音頻數(shù)據(jù)則少些，由此提供近乎完美的聽音體驗(yàn)，這一點(diǎn)也明顯優(yōu)于AC'97的固定分配機(jī)制。
4.多音頻回放系統(tǒng)：
除了堪稱豪華的采樣率和回放精度外，HD Audio在多音頻流回放和輸入方面同樣表現(xiàn)杰出。HD Audio的音頻接口具備所謂的接口路由和自動(dòng)識(shí)別功能，一部采用HD Audio音頻系統(tǒng)的PC機(jī)可同時(shí)輸出四路互不相關(guān)的音頻，彼此之間互不干擾，這樣便能讓PC同時(shí)處理不同的音頻應(yīng)用。例如，可以通過(guò)音頻線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接客廳的音箱；同時(shí)可通過(guò)連接在HD Audio聲卡上的多媒體音箱回放游戲中的音樂(lè)特效；接著再借助耳機(jī)來(lái)聆聽PC中播放的MP3音樂(lè)……倘若還想通過(guò)麥克風(fēng)與遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上的朋友交流，HD Audio也可以應(yīng)付自如。這些應(yīng)用可在同一時(shí)間進(jìn)行，用戶好比擁有多個(gè)獨(dú)立的音頻設(shè)備，同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)音頻相關(guān)處理便不再是個(gè)問(wèn)題。
5.更多的音效支持
中高檔聲卡都有自己的音效技術(shù)，如創(chuàng)新公司的EAX系列和傲銳的A3D，這些音效技術(shù)其實(shí)都是函數(shù)庫(kù)的集合，這些函數(shù)提供特定的計(jì)算模式，通過(guò)運(yùn)算模擬出極具空間感的立體音場(chǎng)效果，用戶因此可獲得極佳的聽感體驗(yàn)。譬如，使用品質(zhì)不俗的耳機(jī)聆聽聲卡所輸出的雨聲，倘若聲卡的音效技術(shù)足夠優(yōu)秀，便會(huì)使聽者認(rèn)為雨聲不是來(lái)自耳機(jī)，而是外界真的下著雨。這樣的情況也許只會(huì)出現(xiàn)在高端音頻系統(tǒng)中，期待廉價(jià)的AC'97達(dá)到這樣的效果自然不切實(shí)際。因此，Intel將音效技術(shù)作為HD Audio的要點(diǎn)，它與杜比實(shí)驗(yàn)室合作為HD Audio融入了先進(jìn)的音效功能，由此提升PC的音效體驗(yàn)（杜比方面我們單獨(dú)論述）。
6.硬件支持杜比音效技術(shù)
AC'97軟聲卡在音效方面的能力一直比較欠缺，CODEC自身并不支持多余的音效技術(shù)，而只能通過(guò)軟件支持，依靠CPU運(yùn)算—AC'97軟聲卡口碑不佳很大程度上就是來(lái)自于此。Intel決心讓HD Audio擺脫這種情況，為此它與杜比實(shí)驗(yàn)室密切合作，讓HD Audio可在硬件上實(shí)現(xiàn)Dolby Headphone、Dolby Virtual Speaker、Dolby ProLogic Ⅱ、Dolby ProLogic Ⅱx和Dolby Digital Live功能。這樣，符合HD Audio標(biāo)準(zhǔn)的CODEC芯片便具備一定的音效處理能力。當(dāng)然，具體的編碼和解碼運(yùn)算還是得由CPU負(fù)責(zé)完成，CODEC只是提供一個(gè)輸入/輸出的接口而已，這樣對(duì)CODEC芯片不會(huì)造成什么負(fù)擔(dān)，在技術(shù)上也易于實(shí)現(xiàn)。唯一的缺陷在于：HD Audio先進(jìn)的音效功能也許會(huì)對(duì)CPU造成一定的負(fù)擔(dān)，但這對(duì)CPU廠商來(lái)說(shuō)顯然有利無(wú)害：HD Audio或許能夠有效拉動(dòng)高端CPU的消費(fèi)需求，成為PC工業(yè)增長(zhǎng)的又一動(dòng)力。
7.更人性化的音頻接口
為了讓機(jī)箱前面板的音頻接口發(fā)揮作用，我們就必須借助信號(hào)接線將前置音頻面板與HD Audio CODEC提供的專門插針連接起來(lái)—從物理上看，HD Audio與AC'97 CODEC的音頻插針沒(méi)有什么差異，但其中有幾個(gè)針腳的定義已經(jīng)發(fā)生了改變，從中我們可看到，連接插針的1、3、5、9針被用于音頻輸入/輸出連接，6、10針則用于返回自動(dòng)檢測(cè)的結(jié)果，這樣在前置面板中HD Audio也實(shí)現(xiàn)了“即插即用”功能，用戶連接音箱、耳機(jī)、麥克風(fēng)之類的設(shè)備就顯得非常方便。
從規(guī)范對(duì)行業(yè)的影響力看，HD Audio還不及AC'97，但是從我們的分析來(lái)看，HD Audio的優(yōu)勢(shì)是相當(dāng)明顯的。如果進(jìn)一步將影響力拓展至更寬的領(lǐng)域內(nèi)，相信整個(gè)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步也是可期的，畢竟在規(guī)格上，HD Audio有著更明顯的優(yōu)勢(shì)，而這也體現(xiàn)出了規(guī)范的發(fā)展?jié)摿Α?br /> 　　另一方面，從我們以往的應(yīng)用與測(cè)試成績(jī)看，即便是最高端的集成聲卡，在RAMM測(cè)試時(shí)成績(jī)都不是特別理想，因此，希望通過(guò)HD Audio板載聲卡達(dá)到某某價(jià)位獨(dú)立聲卡的表現(xiàn)品質(zhì)的想法或許會(huì)落空。并且從硬件角度看，沒(méi)有I/O控制以及DSP硬件的軟聲卡在性能上尚不能與獨(dú)立聲卡匹敵。如果未來(lái)出現(xiàn)更高碼率規(guī)格的音頻，說(shuō)不定集成聲卡在此處會(huì)出現(xiàn)瓶頸。如果您對(duì)音頻有較高要求的話，我們的建議依然是購(gòu)買獨(dú)立聲卡。

歡迎光臨畜牧人 (http://m.livemosquitofree.com/)