基本介紹
- 中文名：板載音效
- 概述：板載音效是指主機板所整合
- 簡介：板載音效卡一般有軟音效卡和硬
- AC'97：AC'97的全稱是Audio CODEC
音效卡簡介,簡介,AC'97,HD Audio,優缺點,主要廠商,相關資料,板載音效 - 數模轉換器,板載音效 - 聲道數,板載音效 - 音效,
音效卡簡介
簡介
板載音效卡一般有軟音效卡和硬音效卡之分。這裡的軟硬之分，指的是板載音效卡是否具有音效卡主處理晶片之分，一般軟音效卡沒有主處理晶片，只有一個解碼晶片，通過CPU的運算來代替音效卡主處理晶片的作用。而板載硬音效卡帶有主處理晶片，很多音效處理工作就不再需要CPU參與了。
AC'97
AC'97的全稱是Audio CODEC'97，這是一個由英特爾、雅瑪哈等多家廠商聯合研發並制定的一個音頻電路系統標準。它並不是一個實實在在的音效卡種類，只是一個標準。目前最新的版本已經達到了2.3。現在市場上能看到的音效卡大部分的CODEC都是符合AC'97標準。廠商也習慣用符合CODEC的標準來衡量音效卡，因此很多的主機板產品，不管採用的何種音效卡晶片或音效卡類型，都稱為AC'97音效卡。
根據通俗的分類，AC'97音效卡被分為硬音效卡和軟音效卡兩種，其中AC'97硬音效卡，首先大部分獨立音效卡都是硬音效卡；而集成在主機板上的音效卡也有硬音效卡：這些音效卡除了包含有Audio Codec晶片之外，還在主機板上集成了Digital Control晶片，即把晶片及輔助電路都集成到主機板上。這些音效卡晶片提供了獨立的數字音頻處理單元和ADC與DAC的轉換系統，最終輸出模擬的聲音信號。這種硬音效卡和普通獨立音效卡區別不大，更像是一種全部集成在主機板上的獨立音效卡，而由於集成度的提高，CPU的負荷減輕，音質也有所提高，不過相應的成本也有所增加，現在已很少被主機板廠商採用。
AC'97軟音效卡則僅在主機板上集成Audio Codec，而Digital Control這部分則由CPU完全取代，節約了不少成本。根據AC'97標準的規定，不同Audio Codec97晶片之間的引腳兼容，原則上可以互相替換。也就是說，AC'97軟音效卡只是一片基於AC'97標準的CODEC晶片，不含數字音頻處理單元，因此電腦在播放音頻信息時，除了D/A和A/D轉換以外所有的處理工作都要交給CPU來完成。可以這樣說，AC’97軟音效卡只是簡化了硬體，而設計思路仍是貫徹AC'97的規格標準的音效卡。也有部分消費者就認為：軟音效卡就是沒有Digital Control晶片，而是採用軟體模擬，所以就存在兩個問題：首先其CPU占用率肯定較高，容易產生爆音，其次音質也不可以和普通的獨立音效卡相提並論。
其實隨著CPU主頻的不斷提高，音頻數據處理量卻並沒有增加多少，所謂的CPU占用率的問題早已被忽略不計。而關於音質方面，雖然還難以和高檔的獨立音效卡相比較，但是隨著SoundMAX 3.0驅動的不斷升級和改進，使AC'97軟音效卡擁有硬體級的數據處理轉換能力和最高94dB信噪比的專業音質回放能力，增加的Sensaura為3D定位音效，與XG兼容的Sondius-XG的MIDI軟波表，以及最新的音效演算法SPX，將AC'97軟音效卡提升至一個前所未有的高度，徹底改變了消費者心目中音質不佳的形象。
也就是說，除非你的耳朵特別挑剔、或者你是搞音樂專業的，一般主機板集成的音效卡就夠人們用了。
HD Audio
HD Audio是High Definition Audio(高保真音頻)的縮寫，原稱Azalia，是Intel與杜比(Dolby)公司合力推出的新一代音頻規範。目前主要是Intel 915/925系列晶片組的ICH6系列南橋晶片所採用。
HD Audio的制定是為了取代目前流行的AC’97音頻規範，與AC’97有許多共通之處，某種程度上可以說是AC’97的增強版，但並不能向下兼容AC’97標準。它在AC’97的基礎上提供了全新的連線匯流排，支持更高品質的音頻以及更多的功能。與AC’97音頻解決方案相類似，HD Audio同樣是一種軟硬混合的音頻規範，集成在ICH6晶片中(除去Codec部分)。與現行的AC’97相比，HD Audio具有數據傳輸頻寬大、音頻回放精度高、支持多聲道陣列麥克風音頻輸入、CPU的占用率更低和底層驅動程式可以通用等特點。
特別有意思的是HD Audio有一個非常人性化的設計，HD Audio支持設備感知和接口定義功能，即所有輸入輸出接口可以自動感應設備接入並給出提示，而且每個接口的功能可以隨意設定。該功能不僅能自行判斷哪個連線埠有設備插入，還能為接口定義功能。例如用戶將MIC插入音頻輸出接口，HD Audio便能探測到該接口有設備連線，並且能自動偵測設備類型，將該接口定義為MIC輸入接口，改變原接口屬性。由此看來，用戶連線音箱、耳機和MIC就像連線USB設備一樣簡單，在控制臺上點幾下滑鼠即可完成接口的切換，即便是複雜的多聲道音箱，菜鳥級用戶也能做到“即插即用”。
優缺點
因為板載軟音效卡沒有音效卡主處理晶片，在處理音頻數據的時候會占用部分CPU資源，在CPU主頻不太高的情況下會略微影響到系統性能。目前CPU主頻早已用GHz來進行計算，而音頻數據處理量卻增加的並不多，相對於以前的CPU而言，CPU資源占用旅已經大大降低，對系統性能的影響也微乎其微了，幾乎可以忽略。
“音質”問題也是板載軟音效卡的一大弊病，比較突出的就是信噪比較低，其實這個問題並不是因為板載軟音效卡對音頻處理有缺陷造成的，主要是因為主機板製造廠商設計板載音效卡時的布線不合理，以及用料做工等方面，過於節約成本造成的。
而對於板載的硬音效卡，則基本不存在以上兩個問題，其性能基本能接近並達到一般獨立音效卡，完全可以滿足普通家庭用戶的需要。
集成音效卡最大的優勢就是性價比，而且隨著音效卡驅動程式的不斷完善，主機板廠商的設計能力的提高，以及板載音效卡晶片性能的提高和價格的下降，板載音效卡越來越得到用戶的認可。
板載音效卡的劣勢卻正是獨立音效卡的優勢，而獨立音效卡的劣勢又正是板載音效卡的優勢。獨立音效卡從幾十元到幾千元有著各種不同的檔次，從性能上講集成音效卡完全不輸給中低端的獨立音效卡，在性價比上集成音效卡又占盡優勢。在中低端市場，在追求性價的用戶中，集成音效卡是不錯的選擇。
主要廠商
Advance Logic：Advance Logic 是一家老資格的音頻晶片設計製造商，主攻低端市場，遠在ISA世代，就有一款著名的ALS007的音頻控制晶片，到了PCI時代，Advance Logic仍舊主攻低端市場，ALS4000便是一款比較著名的晶片，ALS4000功能簡單，音質也一般，但價格確很便宜。隨著競爭的加劇，Advance Logic在低端市場的份額也遭到AC'97軟卡的侵蝕，Advance Logic並沒有放棄音效卡市場，轉而主攻Codec市場，著名的ALC系列Codec就是他們的傑作，Advance Logic扮演了一個很出色的角色，極大的推動了AC'97軟卡的音質提升。
傲銳Aureal：在ISA時代，Aureal這個名字並不為人所知，但到了PCI時代，Aureal的名字迅速隨著帝盟S90這款音效卡傳播開來，S90這款音效卡獲得遊戲玩家的廣泛讚揚，Aureal也名聲大振。S90就是採用的傲銳公司的Vortex AU8820的音頻控制晶片。支持A3D 1.0，就是這款S90讓很多人接受了3D音效這個概念，雖然最後的果子是創新摘走了，但栽樹的是A3D，A3D帶來了逼真的3D音效仿真。隨後傲銳發布Vortex-2 AU8830音頻控制晶片，支持A3D 2.0，帝盟發布基於這款晶片的MX300音效卡，用於和創新Live!系列爭奪市場，後來傲銳和帝盟結束了合作關係，不久傲銳被對手創新收購，A3D和傲銳成為歷史。
Ensoniq：1997年，Ensoniq可謂出盡風頭，Ensoniq是最早開發出 PCI 音頻控制晶片的廠商之一，ES1370晶片被眾多廠家採用，創新也是Ensoniq的客戶之一，ES1370支持32個硬體複音，通過相應的軟波表擴充到64複音，支持2-8M音色庫。硬體支持Direct Sound、Direct Sound 3D，以及軟體模擬A3D 1.0和EAX，成為當時中檔PCI音效卡的首選晶片，由於創新需要一個中檔次的晶片擴充產品線，Ensoniq不久便被創新收購。Ensoniq發展出的PCI音頻控制晶片一共有三款——ES1370、ES1371、ES1373，音質好，功能少，信噪比出眾是Ensoniq系列最大的特點。但是他們也有個顯著的缺點，不支持多音頻流，好在隨著WDM驅動的推出，這些都算不上缺點了。在創新完成收購後，創新也推出了CT5507、CT2518、CT5880等晶片，著名的中低端音效卡PCI128就採用了CT-5880晶片。
E-mu：E-mu是一家實力強勁的音頻控制晶片設計商，主要從事音頻晶片開發以及合成技術研究，後被創新收購，經典的創新AWE64系列就採用了E-mu的Emu8000晶片，其出色的波表合成能力讓聽過的人都印象深刻，E-mu的音頻控制晶片主要面向高端市場，講究性能、品質以及功能，開發實力少有對手，是創新最強有力的技術支持。Emu8000有一個衍生版本——Emu8008，是Emu8000的PCI版本，創新曾經推出過一款AWE64的PCI版本，就是採用的Emu8008，但是市場上非常少見。
好在E-mu及時開發出了跨時代的Emu10k1，讓創新公司成功推出了SoundBlaster Live!系列。Emu10k1諸多嶄新的特徵，是一顆可程式的DSP晶片，即時是幾年後的今天，也不會覺得這款晶片太落伍，事實上，基於這款晶片的Live!能夠勝任大部分遊戲的需求。2001年，Emu再度開發出比Emu10k1更強的晶片，也就是Audigy系列採用的音頻控制晶片，這款晶片繼承了Emu10k1的所有優點，改善了MIDI等方面的不足，並將運算能力提升4倍，足夠滿足所有遊戲的需求。2002年，創新推出Audigy2。
ESS：在ISA時代，ESS是創新最大的競爭對手，產品線豐富，性價比優秀，當年的ESS688/1868等都是非常優秀的晶片，良好的兼容性以及低廉的價格受到眾多板卡商的青睞，市場占有率極大，是中低端市場的絕對首選。進入PCI時代後，ESS也積極擴展，前後推出了ESS Maestro-I、ESS Maestro-II、ESS Canyon3D等晶片，ESS的兼容性歷來口碑甚佳，ESS Maestro-II更是獲得了帝盟的青睞，著名的S70音效卡就是基於這款晶片，這款晶片有一個簡化的版本SOLO-I，主要交給主機板商集成用，很少作為獨立的音效卡晶片使用。Canyon3D是ESS最強的晶片，又被稱作Maestro-2e，也是ESS第一款支持多聲道的晶片，著名的帝盟MX400音效卡正是採用了此款晶片，這款晶片運算能力強大。2001年，ESS 再度發布Canyon3D-2，但是這個時候創新已經壟斷市場了，Canyon3D-2沒有得到應有的名氣和市場，ESS也逐漸在音效卡市場消失，這個創新最老的競爭對手，終於也扛不住壓力退出競爭了，但ESS這家公司還存在，目前主要擴展消費類電子市場。
驊訊C-Media：台灣驊訊也是一家擁有廣泛影響力的廠家，他們推出的CMI-8338/8738晶片曾經深深的影響了低端市場，CMI系列追求性價比，集成了Codec，降低了成本，還節約了PCB的製造和設計費用，因此這幾款晶片往往出現在超低價的獨立音效卡或者主機板上，即便在低廉的價格上，CMI系列還提供了24bit/44.1kHz或48kHz的S/PDIF輸入輸出的功能，這點做得甚至比某些高端晶片還好。在很多人眼裡，CMI是一組非常不值得一提的晶片，事實上並非如此，8338/8738在最基本的功能——輸入輸出方面做得很好，但是市場上很少有一款像樣的8338/8738音效卡，但這並不表示8338/8738音質就一定不行，雖然他們的運算能力確實很弱。
相關資料
板載音效 - 數模轉換器
音效卡最重要的功能就是將數位化的音樂信號轉化為模擬類信號，完成這一功能的部件稱為DAC（Digital-Analog Converter：數字-模擬轉換器，簡稱數模轉換器），DAC的品質決定了整個音效卡的音質輸出品質，如果音效卡是數字輸出的話，那末級的DAC決定音質。
大多數音效卡使用了符合AC97的Codec(數位訊號編碼解碼器，DAC和ADC的結合體)，由於AC97的標準定義了輸入輸出的採樣頻率都是48kHz這一個頻率，所以如果Codec接收到其他採樣頻率的音頻流，便會經過SRC（Sample Rate Converter：採樣頻率轉換器），將頻率轉換到統一的48kHz，在這個轉換過程中，音頻流中的數據便會由於轉換算法而損失一部分細節，造成音質的損失，所以AC97除了播放48kHz的音頻流音質還不錯以外，播放其它採樣頻率的音頻流都不能得到很好的回放音質。當然，如果在Codec以後做修正電路可以提高一些音質，這就因廠商而異了。
板載音效 - 聲道數
音效卡所支持的聲道數是衡量音效卡檔次的重要指標之一，從單聲道到最新的環繞立體聲，下面一一詳細介紹：
1.單聲道
單聲道是比較原始的聲音複製形式，早期的音效卡採用的比較普遍。當通過兩個揚聲器回放單聲道信息的時候，我們可以明顯感覺到聲音是從兩個音箱中間傳遞到我們耳朵里的。這種缺乏位置感的錄製方式用現在的眼光看自然是很落後的，但在音效卡剛剛起步時，已經是非常先進的技術了。
2.立體聲
單聲道缺乏對聲音的位置定位，而立體聲技術則徹底改變了這一狀況。聲音在錄製過程中被分配到兩個獨立的聲道，從而達到了很好的聲音定位效果。這種技術在音樂欣賞中顯得尤為有用，聽眾可以清晰地分辨出各種樂器來自的方向，從而使音樂更富想像力，更加接近於臨場感受。立體聲技術廣泛運用於自Sound Blaster Pro以後的大量音效卡，成為了影響深遠的一個音頻標準。時至今日，立體聲依然是許多產品遵循的技術標準。
3.準立體聲
準立體聲音效卡的基本概念就是：在錄製聲音的時候採用單聲道，而放音有時是立體聲，有時是單聲道。採用這種技術的音效卡也曾在市面上流行過一段時間，但現在已經銷聲匿跡了。
4.四聲道環繞
人們的欲望是無止境的，立體聲雖然滿足了人們對左右聲道位置感體驗的要求，但是隨著技術的進一步發展，大家逐漸發現雙聲道已經越來越不能滿足我們的需求。由於PCI音效卡的出現帶來了許多新的技術，其中發展最為神速的當數三維音效。三維音效的主旨是為人們帶來一個虛擬的聲音環境，通過特殊的HRTF技術營造一個趨於真實的聲場，從而獲得更好的遊戲聽覺效果和聲場定位。而要達到好的效果，僅僅依靠兩個音箱是遠遠不夠的，所以立體聲技術在三維音效面前就顯得捉襟見肘了，但四聲道環繞音頻技術則很好的解決了這一問題。
四聲道環繞規定了4個發音點：前左、前右，後左、後右，聽眾則被包圍在這中間。同時還建議增加一個低音音箱，以加強對低頻信號的回放處理(這也就是如今4.1聲道音箱系統廣泛流行的原因)。就整體效果而言，四聲道系統可以為聽眾帶來來自多個不同方向的聲音環繞，可以獲得身臨各種不同環境的聽覺感受，給用戶以全新的體驗。如今四聲道技術已經廣泛融入於各類中高檔音效卡的設計中，成為未來發展的主流趨勢。
5.5.1聲道
5.1聲道已廣泛運用於各類傳統影院和家庭影院中，一些比較知名的聲音錄製壓縮格式，譬如杜比AC-3（Dolby Digital）、DTS等都是以5.1聲音系統為技術藍本的，其中“.1”聲道，則是一個專門設計的超低音聲道，這一聲道可以產生頻響範圍20～120Hz的超低音。其實5.1聲音系統來源於4.1環繞，不同之處在於它增加了一個中置單元。這箇中置單元負責傳送低於80Hz的聲音信號，在欣賞影片時有利於加強人聲，把對話集中在整個聲場的中部，以增加整體效果。相信每一個真正體驗過Dolby AC-3音效的朋友都會為5.1聲道所折服。
千萬不要以為5.1已經是環繞立體聲的頂峰了，更強大的7.1系統已經出現了。它在5.1的基礎上又增加了中左和中右兩個發音點，以求達到更加完美的境界。以前由於成本比較高，沒有廣泛普及，現在7.1聲道的音效卡也比較多了。
板載音效 - 音效
EAX：環境音效擴展，Environmental Audio Extensions，EAX 是由創新和微軟聯合提供，作為DirectSound3D 擴展的一套開放性的API；它是創新通過獨家的EMU10K1 數位訊號處理器嵌入到SB-LIVE中，來體現出來的；由於EAX目前必須依賴於DirectSound3D，所以基本上是用於遊戲之中。在正常情況下，遊戲程式師都是用DirectSound 3D來使硬體與軟體相互溝通，EAX將提供新的指令給設計人員，允許實時生成一些不同環境回聲之類的特殊效果（如三面有牆房間的回聲不同於完全封閉房間的回聲），換言之，EAX是一種擴展集合，加強了DirectSound 3D的功能。
A3D：是Aureal Semiconductor開發的一種突破性的新的互動3D定位音效技術，使用這一技術的應用程式（通常是遊戲）可以根據用戶的輸入而決定音效的變化，產生圍繞聽者的3維空間中精確的定位音效，帶來真實的聽覺體驗，而且可以只用兩隻普通的音箱或一對耳機在實現，而通過四聲道，就能很好的去體現出它的定位效果。
H3D：其實和A3D有著差不多的功效，但是由於A3D的技術是給Aureal Semiconductor註冊的，所以廠家就只能用H3D來命名，Zoltrix速捷時的AP 6400夜鶯，用的是C-Media CMI8738/C3DX的晶片，不要小看這個晶片，因為它本身可以支持上面所說的H3D技術、可支持四聲道、它本身還帶有MODEM的功能。
Sensaura/Q3D：CRL和QSound是主要出售和開發HRTF算法的公司，自己並不推出指令集。CRL開發的HRTF算法叫做Sensaura，支持包括A3D 1.0和EAX、DS3D在內的大部分主流3D音頻API。並且此技術已經廣泛運用於ESS、YAMAHA和CMI的音效卡晶片上，從而成為了影響比較大的一種技術，從實際試聽效果來看也的確不錯。而QSound開發的Q3D可以提供一個與EAX相仿的環境模擬功能，但效果還比較單一，與Sensaura大而全的性能指標相比稍遜一籌。QSound還提供三種其它的音效技術，分別是QXpander、QMSS和2D-to-3D remap。其中QXpander是一種立體聲擴展技術；QMSS是用於4喇叭模式的多音箱環繞技術，可以把立體聲擴展到4通道輸出，但並不加入混響效果。2D-to-3D remap則是為DirectSound3D的遊戲而設，可以把立體聲的數據映射到一個可變寬度的3D空間中去，這個技術支持使用Q3D技術的音效卡。
