AC97 與 HD audio的區別

一.AC97

AC'97規範的特點就是雙集成結構,分爲Digital Controller(數字信號控制器)和Audio Codec。ADC和DAC模塊獨立出來成爲一塊稱之爲“Audio Codec”的小型芯片。聲卡的主芯片即數字部分則成爲一塊稱之爲“Digital Control”(數字信號控制器)的大芯片(也就是集成I/O控制與DSP的主芯片)。Digital Controller和Audio Codec則通過AC-Link連接(獨立聲卡可能會採用I2S進行連接)。主板的軟聲卡將Digital Control的硬件部分完全省略掉了,其工作完全通過驅動讓處理器來完成。

AC'97支持擴展音頻技術,多種取樣率(8、11.025、16、22.05、32、44.1和48kHz)和多聲道,增強升級支持,可選S/P DIF數字接口,擴展配置信息等。專用的立體聲輸出(Line Out),附加的立體聲輸出(Aux Out)可配置爲線路輸出、可選耳機輸出、可選4或者6聲道輸出。可選18Bit或者20Bit的DAC和ADC,可選的音調和等響度控制,3D立體聲輸出增強。S/PDIF即Sony/Philips Digital Interface,索尼飛利浦數字界面。
1:AC'97 Digital Controller-數字信號控制器
AC'97數字信號控制器,也通常叫做AC'97控制器,相當於音頻加速器和I/O控制器,它們集成在主板南橋的芯片中(單橋集成在主橋中),用於處理各種數字信號,信號採樣率的轉換以及可選的DirectSound加速和AC-3解碼等(涉及複雜的運算的DSP功能會先交由CPU進行處理)。
2:AC-LINK
AC-LINK是一種點對點的數字串行傳輸協議,它採用雙路TDM方式,總共使用五根一組的數據線進行傳輸,傳輸帶寬爲11.5MBPS,擔負着CODEC與控制器之間的數字音頻信息的傳輸任務。AC-LINK協議可以讓一個AC'97控制器與多個CODEC相連(最多四個),實現多個CODEC協同工作以得到更好的音效。

3:模擬部分AC'97 CODEC
除少數板載AC'97聲卡有獨立DSP之外,大多主板集成軟聲卡只集成一顆CODEC,因此我們也經常將主板上集成的CODEC型號作爲AC'97聲卡的型號。

二.HD Audio

HD Audio的全稱爲(High Definition Audio),仍然是基於軟件和硬件相互結合的音頻標準,其I/O控制器部分在Intel 9xx芯片組的ICH6中,DSP部分仍然交給CPU完成,因此主板上也會繼續集成一顆CODEC芯片。HD Audio將能夠支持多聲道,每聲道高達24bit/192kHz高質量音頻回放。同時HD Audio還支持廠商們所開發的功能驅動模塊,可以爲用戶提供諸如DVD解碼、多音頻流回放、對各種3D音頻API的支持等等功能。而最實用的功能就是HD Audio的多音頻流回放技術能夠憑藉其內部接口的路由功能,提供插口的自動識別功能。

HD Audio的音頻處理規格提高到了32bit/192kHz。這包含兩個概念,前者是採樣精度,位數越多,可供聲音描述的數據量就越豐富;後者則代表採樣的頻率,頻率越高、間隔時間就越短,所獲得的聲音就越細膩流暢。在實際輸出時,HD Audio也能夠達到24bit/192kHz,這樣的水平。現在CD-Audio技術的規格爲16bit/44.1kHz,DVD-Audio的標準也只是24bit/96kHz。顯然,HD Audio在採樣方面的高指標讓它可以輕鬆完成DVD-Audio、DVD-Video、CD-Audio的音頻回放。

HD Audio規範已經解決了SRC問題。過去由於非最終版的各個AC'97版本規範都採用固定48kHz輸出,因此普通44.1kHz採樣規格的音頻(譬如CD),就必須通過移位或抖動來實現44.1向上提升至48kHz規格的輸出。這樣一來必定會出現音質損失。

爲了解決SRC問題,ALC888S能夠提供44.1 kHz和48 kHz兩種採樣規格,通過分頻以及倍乘支持更多的拓展頻率。也就是說,即便碰到44.1 kHz或48 kHz,又或更多的其他規範下的採樣率,也無需通過轉換,可以以原來的採樣率轉換成模擬信號直接輸出。

HD Audio方案中的CODEC芯片爲關鍵部分,它通過專門的“Azalia Link”總線與ICH6的控制邏輯相連,而這條Azalia Link可提供高達48Mbps的單路輸出帶寬和24Mbps的單路輸入帶寬,硬件廠商可根據需要拓展爲多路連接實現更高的帶寬!高接口帶寬的作用在於可以輸入更多的數據量,這是HD Audio真正實現高採樣精度、多聲道輸出的先決條件。此外,HD Audio還引入動態帶寬分配機制提高帶寬的利用率,高精度的音頻數據流可佔據更多的總線資源,而精度較低的音頻數據則少些,由此提供近乎完美的聽音體驗,這一點也明顯優於AC'97的固定分配機制。

HD Audio在多音頻流回放和輸入方面同樣表現傑出。HD Audio的音頻接口具備所謂的接口路由和自動識別功能,一部採用HD Audio音頻系統的PC機可同時輸出四路互不相關的音頻,彼此之間互不干擾,這樣便能讓PC同時處理不同的音頻應用。例如,可以通過音頻線/無線網絡連接客廳的音箱;同時可通過連接在HD Audio聲卡上的多媒體音箱回放遊戲中的音樂特效;接着再借助耳機來聆聽PC中播放的MP3音樂……

Intel與杜比實驗室密切合作,讓HD Audio可在硬件上實現Dolby Headphone、Dolby Virtual Speaker、Dolby ProLogic Ⅱ、Dolby ProLogic Ⅱx和Dolby Digital Live功能。這樣,符合HD Audio標準的CODEC芯片便具備一定的音效處理能力。當然,具體的編碼和解碼運算還是得由CPU負責完成,CODEC只是提供一個輸入/輸出的接口而已,這樣對CODEC芯片不會造成什麼負擔,在技術上也易於實現。唯一的缺陷在於:HD Audio先進的音效功能也許會對CPU造成一定的負擔,但這對CPU廠商來說顯然有利無害。

就板載聲卡這一塊看,HD Audio的整體構架與AC'97幾乎完全一樣,數據部分的處理依然交給處理器完成。

3.數據通道


  爲了讓機箱前面板的音頻接口發揮作用,我們就必須藉助信號接線將前置音頻面板與HD Audio CODEC提供的專門插針連接起來—從物理上看,HD Audio與AC'97 CODEC的音頻插針沒有什麼差異,但其中有幾個針腳的定義已經發生了改變,從中我們可看到,連接插針的1、3、5、9針被用於音頻輸入/輸出連接,6、10針則用於返回自動檢測的結果,這樣在前置面板中HD Audio也實現了“即插即用”功能,用戶連接音箱、耳機、麥克風之類的設備就顯得非常方便。

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