DSP

AC97 与 HD audio的区别

2019-07-13 19:42发布

一.AC97 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。ADC和DAC模块独立出来成为一块称之为“Audio Codec”的小型芯片。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)。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)。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。 AC'97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。S/PDIF即Sony/Philips Digital Interface,索尼飞利浦数字界面。
1:AC'97 Digital Controller-数字信号控制器
AC'97数字信号控制器,也通常叫做AC'97控制器,相当于音频加速器和I/O控制器,它们集成在主板南桥的芯片中(单桥集成在主桥中),用于处理各种数字信号,信号采样率的转换以及可选的DirectSound加速和AC-3解码等(涉及复杂的运算的DSP功能会先交由CPU进行处理)。
2:AC-LINK
AC-LINK是一种点对点的数字串行传输协议,它采用双路TDM方式,总共使用五根一组的数据线进行传输,传输带宽为11.5MBPS,担负着CODEC与控制器之间的数字音频信息的传输任务。AC-LINK协议可以让一个AC'97控制器与多个CODEC相连(最多四个),实现多个CODEC协同工作以得到更好的音效。 3:模拟部分AC'97 CODEC
除少数板载AC'97声卡有独立DSP之外,大多主板集成软声卡只集成一颗CODEC,因此我们也经常将主板上集成的CODEC型号作为AC'97声卡的型号。 二.HD Audio HD Audio的全称为(High Definition Audio),仍然是基于软件和硬件相互结合的音频标准,其I/O控制器部分在Intel 9xx芯片组的ICH6中,DSP部分仍然交给CPU完成,因此主板上也会继续集成一颗CODEC芯片。HD Audio将能够支持多声道,每声道高达24bit/192kHz高质量音频回放。同时HD Audio还支持厂商们所开发的功能驱动模块,可以为用户提供诸如DVD解码、多音频流回放、对各种3D音频API的支持等等功能。而最实用的功能就是HD Audio的多音频流回放技术能够凭借其内部接口的路由功能,提供插口的自动识别功能。 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。现在CD-Audio技术的规格为16bit/44.1kHz,DVD-Audio的标准也只是24bit/96kHz。显然,HD Audio在采样方面的高指标让它可以轻松完成DVD-Audio、DVD-Video、CD-Audio的音频回放。 HD Audio规范已经解决了SRC问题。过去由于非最终版的各个AC'97版本规范都采用固定48kHz输出,因此普通44.1kHz采样规格的音频(譬如CD),就必须通过移位或抖动来实现44.1向上提升至48kHz规格的输出。这样一来必定会出现音质损失。 为了解决SRC问题,ALC888S能够提供44.1 kHz和48 kHz两种采样规格,通过分频以及倍乘支持更多的拓展频率。也就是说,即便碰到44.1 kHz或48 kHz,又或更多的其他规范下的采样率,也无需通过转换,可以以原来的采样率转换成模拟信号直接输出。 HD Audio方案中的CODEC芯片为关键部分,它通过专门的“Azalia Link”总线与ICH6的控制逻辑相连,而这条Azalia Link可提供高达48Mbps的单路输出带宽和24Mbps的单路输入带宽,硬件厂商可根据需要拓展为多路连接实现更高的带宽!高接口带宽的作用在于可以输入更多的数据量,这是HD Audio真正实现高采样精度、多声道输出的先决条件。此外,HD Audio还引入动态带宽分配机制提高带宽的利用率,高精度的音频数据流可占据更多的总线资源,而精度较低的音频数据则少些,由此提供近乎完美的听音体验,这一点也明显优于AC'97的固定分配机制。 HD Audio在多音频流回放和输入方面同样表现杰出。HD Audio的音频接口具备所谓的接口路由和自动识别功能,一部采用HD Audio音频系统的PC机可同时输出四路互不相关的音频,彼此之间互不干扰,这样便能让PC同时处理不同的音频应用。例如,可以通过音频线/无线网络连接客厅的音箱;同时可通过连接在HD Audio声卡上的多媒体音箱回放游戏中的音乐特效;接着再借助耳机来聆听PC中播放的MP3音乐…… Intel与杜比实验室密切合作,让HD Audio可在硬件上实现Dolby Headphone、Dolby Virtual Speaker、Dolby ProLogic Ⅱ、Dolby ProLogic Ⅱx和Dolby Digital Live功能。这样,符合HD Audio标准的CODEC芯片便具备一定的音效处理能力。当然,具体的编码和解码运算还是得由CPU负责完成,CODEC只是提供一个输入/输出的接口而已,这样对CODEC芯片不会造成什么负担,在技术上也易于实现。唯一的缺陷在于:HD Audio先进的音效功能也许会对CPU造成一定的负担,但这对CPU厂商来说显然有利无害。 就板载声卡这一块看,HD Audio的整体构架与AC'97几乎完全一样,数据部分的处理依然交给处理器完成。
3.数据通道


  为了让机箱前面板的音频接口发挥作用,我们就必须借助信号接线将前置音频面板与HD Audio CODEC提供的专门插针连接起来—从物理上看,HD Audio与AC'97 CODEC的音频插针没有什么差异,但其中有几个针脚的定义已经发生了改变,从中我们可看到,连接插针的1、3、5、9针被用于音频输入/输出连接,6、10针则用于返回自动检测的结果,这样在前置面板中HD Audio也实现了“即插即用”功能,用户连接音箱、耳机、麦克风之类的设备就显得非常方便。