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[技术] 什么是AC97?

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发表于 2005-11-4 | |阅读模式
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声卡市场其实真的没什么好说的,几乎就是创新的一家天下。其他厂商在技术上很难和它竞争,而低端上又几乎被AC97软声卡一统天下。所以越来越多的厂商退出了这种利润越来越薄的产品领域。( t% ~1 S& s' r: o7 k7 \
声卡的结构
! T( P) B) v0 e0 H1 Q) C: x- T( c% e# G. D
4 b- Z1 C3 v  G8 \) S1 ^' S
声卡是电脑中仅有的几个数模混合电路之一,主要由以下的几个部分组成:音频处理主芯片、MIDI电路、CODEC数模转换芯片、运放输出芯片。其中前二者是主要的数字电路部分,运放输出部分则是纯模拟电路。
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主芯片是声卡的灵魂,主要负责声音信号的处理工作,声卡的全部功能都是由主芯片直接决定的。而创新等少数厂家使用了可编程的DSP芯片作为 声卡主芯片,所以它们的声卡可以通过升级驱动程序增加新的功能。而AC97软声卡也正是以CPU和南桥控制电路的协同工作代替主芯片的作用。, D& H5 s. @' s* b1 p" G! T

- v5 G, ]# A& f. v! G' gMIDI电路现在大都已经被整合到了主芯片内,但部分高端的音源器仍然保留了原来的独立MIDI电路设计。CODEC数模转换芯片是声卡 另一个重要部分,它是模拟电路和数字电路的连接部分。负责将主芯片输出的数字信号转换成模拟信号以输出到音箱,也负责将输入的模拟信号转换成数字信号输入 主芯片。CODEC和主芯片的能力直接决定了声卡所能处理声音信号的质量。
9 C0 j$ M/ P" _0 i) L
% v* T- r% I! e4 Z0 ?  `运放输出芯片:它主要是负责将CODEC输出的信号进行放大,以达到可以输出直接推动音箱的水平,同时也担负着对输出信号的高低音分别处理的任务。
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什么是AC97( r8 d" Z( P0 S& q1 F# i, R

  u: [& M* B7 K! L+ }; s. L- e. ?
* A- A1 F* U7 a. R% b8 G很多人把板载的软声卡称之为AC97声卡,其实这种观念是错误的。我们先来看看Intel等厂商指定的AC97规范究竟是什么——
4 t0 Z* _( v2 @/ ^) q( g/ B8 |! n/ R; K: ?4 z2 {
AC97标准的规格
1 V7 P0 b% y" Q采用双芯片的PC声音解决方案;
! C4 R: E! M% q' Y8 `两种标准的封装方式:48针和64针;0 E) [) l) g- u! V
数字/模拟信号分离,全面改善信噪比(>90db);
% V% x1 z$ q" Q; D% s1 F16位立体声全双工codec、固定48K采样频率;3 D/ i8 O. a! U, w& A* b/ b
4种模拟立体声输入,分别来自LINE、CD、VIDEO、AUX;
: ^( J, z* |2 x% M# o& j两种模拟单声道输入,分别来自麦克风和PC喇叭;+ O. X5 n+ `) `3 u
可从两个外接音源交换的单声道麦克风进行输入;
6 n& _6 I# }' b' y$ L6 |高品质的CD输入;
. |- b% x$ w7 o" i% O5 J立体声线性输出;
5 B( L1 y+ X# S. E& _6 u电话单声道输出;6 i9 W( S( Q! v& T
支持电源管理;8 }: G( D" ^  N6 A, }
可选音调控制;& Y- x4 Y# i$ U; l7 I* i
可选高音控制;" r' r- @% Q: M: b) a
可选3D立体声增强;% F6 c+ l5 p, W5 @0 u
可选立体声耳机输出;
4 F8 d4 x  x* Q! u2 _2 t3 m可选18或20位DAC及ADC分辨;
9 _6 l8 t0 O7 \* ]5 |可选MODEM线性codec(ADC和DAC);) F' d" ~5 G/ t
可为麦克风选择第三个ADC输入通道。$ u; B2 T* V1 q3 f: a; s% g$ P
由此来看,AC97最重要的三个规范就是:1.使用独立的CODEC芯片,将数字电路和模拟电路分离;2.固定48K的采样率,其他频率的信号必须经过SRC转换处理;3.标准化的CODEC引脚定义。基本上说,符合这个规范的声卡就是AC97声卡,与是否是软声卡无关。
0 m6 b) q1 m) O3 B% _5 \2 v2 U
% X& R! f4 F* t) y5 h' G制定AC97规范的主要目的有两个:1.实现数模电路分离,保证音频质量;2.使声卡电路标准化、提高其兼容性能。之所以软声卡常被称为AC97声卡,正是因为它是最典型的AC97声卡,也是从此标准中获益最大的。' S; }& k  T$ i' g
/ w/ H( Q, |) A$ j5 s
从AC97的规范中我们可以看出来,一个AC97声卡的功能和音质和它是否使用了独立的音频芯片并无关系。理论上说明,软声卡完全可以作出 和硬声卡完全一致的水平来,之所以通常所见的软声卡品质都不太理想,这是因为很少有主板厂商会用心做这个免费的东西。但现在随着SOUNDMAX等一系列 新驱动的推出和一些主板厂商有意识的重视,现在的AC97软声卡在很多方面已经完全可以和低端的硬声卡一争了。而且在一些方面,例如SRC转换的问题上, AC97软声卡甚至超过包括SB AUDIGY在内的众多硬声卡。 0 z& |3 P% V! a( v5 l6 {" m

* X# i" b7 O/ I' G3 X& l什么是AC'97 CODEC
/ _4 s+ \7 q& ?9 w6 u/ [% @* B$ ]$ Q8 P* i2 R1 H

# W3 k" r- Q* D8 h- A' o- b   & G! M+ u$ j' @/ n

* F3 r; p- h1 ~6 U: |5 @  AC'97全称Audio CODEC '97,是以intel几家业界巨头制定的多媒体声卡规范。AC'97历经3次大的修改。
! g$ s% b3 Q$ U* s  AC'97 1.x:固定的48kHz采样输出。
# }/ d- f( w2 ^  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。& u1 t  [6 h6 ~$ g

; D4 u+ y! a0 J1 t, j7 c6 o6 e# U7 n% _4 T, w, r" y* L
7 M& h. k0 Q/ L" n
  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。
8 c' x1 R- F3 n+ R+ n  受AC'97白皮书技术约束的CODEC就 是AC'97 Codec,AC'97 Codec和音频加速器使用AC-Link通讯,现在目前市面上的大部分声卡,包括板载的软卡,都不同程度的受AC'97规范约束,为什么说不同程度呢, 因为AC'97不是一个强制性的规范,在不少声卡当中,仅仅接受了部分AC'97标准而已,例如:CREATIVE Sound Blaster Audigy2。AC'97是一个出于节省成本的规范,规范中约定了不少有损音质的操作,例如SRC(Sample Rate Convertor采样频率转换器)。AC'97 Codec一般采用48PIN封装,4面有引脚,每面12个,非常好识别。我们来看看常见声卡上的AC'97 Codec是什么样子。
& U! K6 H2 e/ v. v% ~" |( M   2 u$ b9 l, l; J

. B2 w" I0 Y& ZTurtle Beach Santa Cruz的4294-JQ  J1 |0 |2 L: R5 Y, l" B, l4 Z4 _

/ [: N; p) q; D2 n9 D# b0 h   5 }% a4 R+ G, T8 ~/ W% A- X
2 _+ \1 c+ r) ^; ?: S2 a
中凌雷公724声卡上的AKM生产的CODEC,型号已经看不清了。1 ]8 i1 \7 [' n! _

( w, ]7 ~1 b) l6 b% G8 n   : B, U! c' B; h- i  i& y; G6 l3 M

( H% U# o6 o7 o1 mCREATIVE Sound Blaster Live! Value上的一颗CREATIVE自家的CODEC,可能是其他厂家OEM的产物。
4 n# _1 n( i3 @+ a  q" @
5 {8 I: C: ^5 r$ P' h3 m   % W0 f) h* p% n, K

+ y" ?* c" c1 C+ B" q% @- r" i3 e3 PDiamond SonIC ImPACt S70上的TriTech 28023。- w1 X, g: h6 @  l3 w8 Z0 m4 W) z" W
  x0 ^" [( Y* Z( c' n
   : Z, j( T7 U! j* o! B" C3 Z

( W5 X7 |8 i' a8 P8 i4 n. dDiamond Monster Sound MX300的STAC9708 CODEC。
) a# u6 E4 Z! L6 r4 g9 @* g0 S/ p, Y  {3 [- K9 i1 S+ s( [9 s
  在集成AC'97声卡的主板上,你也可以看到一块或者几块这样封装的芯片。AC'97 CODEC的引脚定义是相同的,声卡设计商可以通过配置不同的CODEC来改变声卡的档次,例如著名的Live!系列,最大的区别其实就是CODEC的不同。引脚定义的相同可以大幅降低设计成本。另外,AC'97 Codec还可以带一些音效处理功能。8 }/ \: l. G+ c: U  O7 Y
& ]8 M( ?2 z. I. e" }6 K3 j0 M
 ! F( P8 E. S6 j: m

! G  F: B0 S' ]什么是非AC'97 CODEC
7 S- O5 ?; t% ]& y4 u9 C# z# t! s
并非所有CODEC都是采用48PIN封装,也并非所有CODEC需要遵守AC'97的规范。为了区别目前主流的AC'97 CODEC,因此有了非AC'97 CODEC这个称呼。非AC'97 CODEC可以理解成单纯的DAC和ADC 的集成。AC'97 CODEC采用AC-Link和主芯片通讯,非AC'97 CODEC则通常采用I2S和主芯片通讯(注:I2S的2是上标字符)。一般而言,非AC'97 CODEC通常和非AC'97 规范的音频加速器或者I/O控制器搭配,这种搭配往往没有SRC过程,因此数字信号的质量可以得到更高程度的保真。I2S也是一种数字传输界面,时差性能要优于S/PDIF,适合短距离通讯。. F5 e& C6 C, r. J& k$ |
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发表于 2005-11-20 |
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