简述并比较芯片组支持的音频标准AC’97与HD Audio的基本技术指标。

2024-12-16 00:41:34
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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“。

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。

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。

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。

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