声卡入门专题——元件篇

    [元件篇——DSP、I/O控制器、CODEC介绍]

　　长期来，不少朋友对电脑音频存在一些误解或者理解不足，在选购声卡时往往过于注重彼点而忽视此点。声卡上大大小小的芯片也有不少，你是否能够象区分显卡上图形芯片和显示内存芯片一样区分声卡上的DSP和Codec呢。

什么是DSP？

声卡上往往可以找到一片大块头的芯片，这个一般就是DSP芯片，DSP就是digital signal processor，即数字信号处理器，各种各样的音效处理就全它他了。DSP不算很规范的称呼，真正用于正规的场合一般称为Audio Accelerator，即音频加速器，nVIDIA则有个特别的称呼，APU——Audio processor unit，音频处理器单元的意思，其实就是一回事。音频加速器有强大的运算能力，专门为音频处理服务，和CPU一样，不同音频加速器有着处理能力上的区别，用MIPs（Million Instructions Per Second）表示运算能力的大小，MIPs表示了一秒执行一百万条指令的能力。我们常见的CREATIVE Sound Blaster Live!系列采用的音频加速器为Emu10K1，拥有1000MIPs的运算能力，另外一款常见的音频加速器CS4630的运算能力为430MIPs。正因为有了这些音频加速器，我们才得以不牺牲性能来欣赏逼真的游戏音效，不过有点必须声明的，DSP的运算精度和运算能力无关，举例说明一下，同样都是Emu10K1，EAX1.0/EAX2.0/EAX3.0的运算精度是不一样的，运算精度表现出来的效果就是定位更精确，仿真更逼真。DSP不但可以用于游戏音效，同样可以用于其他方面，例如MP3硬件加速等。

什么是I/O控制器？

大块头的芯片不一定就是音频加速器，也可能是I/O控制器。首先我们需要知道什么是I/O，I/O就是Input and output，即输入输出。输入输出控制器不会有任何加速能力，也就是说，输入输出控制器不会对游戏、DVD、MP3硬件加速等提供任何帮助。针对娱乐市场，采用I/O控制器的声卡并不多，但在较为专业的领域，I/O控制器普遍被采用。

Icensemble&VIA的Envy24系列就是I/O控制器，采用这系列芯片的有TerraTec DMX 6 Fire系列等。事实上，音频加速器已经集成I/O控制器，因为这是必备功能，音频加速器就是I/O控制器和数字信号处理器的集成产物，大家习惯称为DSP罢了，其实还有真正的纯DSP芯片。

发烧友推崇的Diamond Monster Sound MX200就是一款非常特殊的声卡，卡上有2个大块头，一块为I/O控制器，即打上了帝盟Logo的那片，另外一片就是真正的DSP芯片。最为常见的AC'97软声卡，I/O控制器集成在主板芯片中，而靠CPU模拟DSP芯片，这样大大的降低了成本。

　　也许你要问，既然音频加速器已经集成I/O控制器，为什么还要设计单独的I/O控制器。在众多领域，音频加速器集成的I/O控制器显得过于简陋，无法胜任某些较为专业的场合，例如需要用到ASIO，GSIF的软件以及多路的I/O控制，还有要达到更高指标的输入输出要求。单独的I/O控制器就为此诞生，由于有着更为强大丰富的I/O控制能力，可以为改善音质作出巨大贡献，因此也有厂家利用这点，让PC上的音质表现更上一层楼。

什么是CODEC？

在声卡上往往可以找到一颗或者2颗甚至3颗4面有引脚的正方形芯片，面积一般为0.5-1.0平方厘米。这就是CODEC。CODEC就是多媒体数字信号编解码器，主要负责数字->模拟信号转换（DAC）和模拟->数字信号的转换（ADC）。不管是音频加速器好，还是I/O控制器好，他们输入输出的都是纯数字信号，我们要使用声卡上的Line Out插孔输出信号的话，信号就必须经过声卡上的CODEC的转换处理。可以说，声卡模拟输入输出的品质和CODEC的转换品质有着重大的关系，音频加速器或I/O控制器决定了声卡内部数字信号的质量，而CODEC则决定了模拟输入输出的好坏。在购买声卡时，不但要熟悉音频加速器或I/O控制器的品质，还需要对其采用的CODEC有所了解。在生产厂家的网站上均提供了各种CODEC的技术资料下载。

    [元件篇——AC'97 CODEC与非AC'97 CODEC]

什么是AC'97 CODEC？

　　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。

　　AC'97 1.x：固定的48kHz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。

　　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。

Turtle Beach Santa Cruz的4294－JQ

中凌雷公724声卡上的AKM生产的CODEC，型号已经看不清了。

CREATIVE Sound Blaster Live! Value上的一颗CREATIVE自家的CODEC，可能是其他厂家OEM的产物。

Diamond Sonic Impact S70上的TriTech 28023。

Diamond Monster Sound MX300的STAC9708 CODEC。

　　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。

什么是非AC'97 CODEC？

TerraTec DMX 6 Fire的非AC'97 CODEC——AK4524VF

　　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