重新认识声卡

2009-12-02 03:45colaok
现代计算机 2009年9期
关键词:声卡解码主板

colaok

据相关调查显示,在音频解码设备的选择上,90%以上的PC用户会选择集成声卡。一款独立声卡在音乐、影视、游戏方面是比集成声卡好很多的,很多人也明白集成声卡在技术上并不领先,但却成为了真正的主流。

我们发现,现在的很多用户对声卡了解并不多,甚至连声卡芯片生产厂家都无法说出,更别提详细的规格参数了。对声卡多一分了解,有助于玩家正确地设置PC系统、媒体播放器和游戏中的相关音频选项,有助于用户选购最适合的音响系统,并获得最佳的视听体验。你了解声卡基本的组成架构吗?

不管是独立的还是集成的,声卡都是电脑的必备部件否则电脑就只是“哑巴”的计算工具。不过独立声卡的电路繁杂,而集成声卡的电路则藏匿于主板布线之间,在如此巨大的外表反差之下,声卡到底是由哪些组件来构成的呢7

不管何种类型的声卡,其基本的架构可以分成两个部分,一部分为音频处理器,另一部分则为CODEC芯片。

★音频处理器:Audio Processing unit,简称APu。它是声卡的核心,作用是对数字化的声音信号进行各种处理。APU能够使用的数字音源有以下几种:普通音频信号(包括WAV文件、CD唱片)或者由CCOEc芯片或s/P DIF接口送来的音频信号MD吸其他的数据格式。

★音效CODEC芯片:是声卡的另一个重要组成部分,它负责将模拟信号转换为数字信号(即A/D转换)或者将数字信号转化为模拟信号(即D/A转换)。声卡上的CD In,Line In、Mc In等线路的输入以及Line Out等线路的输出都是通过CODEC来实现的。它的分类包括8位单声道,8位立体声,16位立体声以及多通道16位立体声等。一般而言,位数越高取样频率越高,精度就越好。

在通常情况下,主板上的音效CODEC芯片是一块48Pin或者64Pin的小芯片,相对其他芯片来说它并不显眼,但却是我们在主板上唯一能看到的声音处理设备的实体部分。

小提示:CODEC是由编码器(Coder)和译码器(Decoder)两个英文单词的词头组成的缩略语,意思是“数字信号编/解码器”。

独立与集成声卡的区别

实际上,从音源文件变成音频信号输出到扬声器的过程中,不管独立还是集成声卡,信号需要经历的处理过程都是相同的,区别在于处理信号的设备的差别上。

简单地说,集成声卡是通过驱动程序借助CPU来扮演APU的角色,利用OPU的逻辑运算能力来处理音频数据的解码、运算,因此集成声卡也被称作软声卡。虽然集成声卡的音频解码和音效渲染过程需要占用CPU资源,但是得益于CPU越来越强大的运算能力,用户基本上可以不用考虑CPU处理声音信号时所需要占用的运算资源了。

相比之下,独立声卡对声频信号处理的过程更加复杂,每一个过程都会通过专门的芯片进行处理,比如编码和解码一个芯片,A/D转换或D/A转换又是一个芯片,在一些高档声卡上,如果声卡具备卡拉CK功能甚至输入和输出都可能使用不同的芯片来进行处理,以提供更优质的声音。

小资料:已经消失的硬声卡主板

在CPU运算能力较弱的时候,有些用户还是很在意CPU处理声音信号时所需要占用的运算资源了,因此有极个别主板厂商在主板上也会集成一颗独立的APU,以减轻CPU的负担,而这类声卡就被称为硬集成声卡(简称硬声卡)。后来,随着CPU和CODEC芯片处理能力的不断提升,以分担CPU负担为目的的硬声卡已经非常少见了。

认识集成声卡,从音频规范开始

相信大家都知道主板的声音解决方案要遵循一定的音频规范,而我们最熟悉的音频标准有两个:一是AC197标准,另一个则为HDAudio标准。其中,AC197标准在些低端和主板上比较常见,而后者则是目前的主流。那么,集成声卡与这些音频标准有什么关系呢?

刚才我们讲到了,集成声卡实际上只有个实体部件——即CODEC芯片,而音频处理器就由系统的CPU来扮演,但是我们在主板上可以看到,CODEC芯片一般设计在I/O与PCI插槽之间的地方,也就是说,在CPU(即音频处理器)和CODEC芯片之间需要一个数据通道和控制器来负责连接,方便CPU来控制声卡的各个部分,以完成数字音频数据的打包收发和处理等工作,而这部分电路一般集成在主板的南桥芯片内,这就是AC197和HD Audio音频规范产生的原因了。

★耳熟能详的AC_97音频规范

AC197是于1996年6月,由5家PC领域中颇具知名度和权威性的软硬件公司(htel,Creative Labs,Analog Device、Ns和Yamaha)共同提出的一种全新思路的芯片级PC音源结构——Audb CCDEC 97,简称AC197。

根据AC197标准中的规定,为了提高声音信号转换过程中的信噪比,减少电磁干扰,应该把声卡的数模转换(D/A)和模数转换(A/13)这两部分从主芯片中脱离出来,采用一个独立的处理单元来进行声音信号的采样和编码,这就是CODEC芯片。

★目前主流的HD Audio音频规范

随着计算机多媒体格式的提升和音频技术的进步,高品质多声道的音频编码技术对PC声卡提出了更高的要求,AC197音频规范已经显得很保守,很过时了。于是,2004年,htel携同全球80多家企业共同制订了High Definitim Audio高保真音频标准(HDAudio)。HD Audio支持DVD-Audio、SACD、DolbvDigital及Dolby TNX Sxromd EX,支持最高7.1声道音效输出,并拥有32bit/192KHz的采样标准。

小提示:由于绝大部分主板上的集成声卡已经全部都可以支持HD Audio标准了,为了方便用户使用,微软在vista及其后续版本的Windows系统已经内置了HD Audio音频驱动程序,几乎所有的HD Audio集成声卡都可以在Vista下直接启用。

相关资料:常见的c0DEc编码格式简介

1X264

X264是国际标准H 264的编码器实现的,是一个开源Encoder。得益于H.264的高效压缩性能,加之于X264的高效(编码速度快),×264被广泛应用于DVDrip领域。

2DivX

MPEG4标准,在MS MPEGV3的基础上实现的MPEG4 CODEC,早期版本开源,后期版本是商业CODEC。

3XviD

MPEG4标准,基于DivX早期开源版本,广泛应用于DVDrip。

4WMV9NC-1

VC-1的由来:为了进军全球的消费电子、电影及电视广播市场,微软向美国电影与电视工程师协会“捐赠”了其专有的WMV9(Windows Media Video 9)视频编码标准,WMV9摇身一变成了国际标准VC-1。

5 Real/Helix

ReaI编码是由Real公司开发的一种视频/音频编码,从Version 9.0开始启用了新名称Helix。

6Quicklime

QuicKtlime只是容器格式,其后缀为.mov或.qt。目前网上流行的高清电影预告片,或称片花、Trailer,大多是Quicktime格式的。

7On2VP6/7

目前的视频网站基本上采用的是Flash的视频解决方案,而Flash采用的是On2 VP6的视频CODEC。

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