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发信人: taizans (爱着), 信区: Hardware
标 题: 声卡篇
发信站: 荔园晨风BBS站 (Thu Jul 11 21:42:16 2002), 转信
作为多媒体电脑的重要象征，声卡担负着对电脑中各种声音信息的运算、处理的重
任。想想看，当我们戴着立体眼镜、欣赏着3D游戏中精美的画面时，居然听不到生动的
音效和优美的背景音乐，那将会是怎样的一种滋味？
一、声卡是怎样工作的
我们平常能听到自然界的声音，是由于人耳侦测到声波引起的介质压力变化（例如空气
），大脑将其解释为声音。声卡在电脑中的任务首先是产生声音信号，这些信号在电脑
里是以数字的形态存在的，数字信号经声卡芯片处理后，再经由声卡上的数摸转换器转
换为人耳能识别的模拟信号。如果要处理外部输入的声音信号，声卡还要通过模数转换
器先将这些信号转换为电脑能识别的数字信号，再交由声卡芯片处理。
二、声卡名词简介
刚开始了解声卡的朋友，往往容易被各种看似深奥的名词所迷惑。其实，这些名词也并
不是那么复杂的，下面笔者给大家简单介绍一下。
MIDI
MIDI（Musical Instrument Digital Interface）直译为音乐设备数字接口。实际上它
是一种用于电脑与电子乐器之间进行数据交换的通信协议。MIDI文件记录了用于合成MI
DI音乐的多种指令,通过这些指令命令声卡上的MIDI合成器合成各种MIDI乐音，合成方式
包括FM合成和波表合成两种。MIDI文件本身并不包含波形数据，所以体积很小。MIDI目
前主要应用在电子音乐的制作方面。例如在著名的游戏“FF7”和“FF8”中，大部分音
乐都是MIDI音乐。
FM合成
FM（频率调制）合成是早先的ISA声卡所普遍使用的合成方式，它依靠正弦波模拟各种乐
器的音色，具有很大的局限性，播放效果难以令人满意。
波表合成
波表合成就是把各种真实乐器所发出的声音录制下来，存为波表文件。在回放MIDI音乐
时，根据MIDI文件所记录的描述乐曲的指令，从录制好的波表文件中调出与之相对应的
声音信息，然后再回放。对波表合成方式而言，因为使用了44.1kHz、16Bit精度的真实
乐器采样，所以实际回放效果大大优于FM合成方式。新型声卡几乎都采用波表合成的方
式来合成MIDI乐音。
采样频率
采样频率是指录音设备每秒钟对声音信号的采样次数。采样频率越高，得到的声音就越
精细，声音的还原也就越真实。如今声卡的采样频率通常都有22kHz、44KHz等几级。22
kHz相当于FM广播的音质，44kHz则相当于CD音质。
SPDIF
SPDIF是Sony/Philips Digital Interface的缩写，这是一种数字信号接口。我们知道，
将声音作为数字信号传送可以最大限度地减少失真。声卡上的SPDIF输入端与光驱的Dig
ital Out连接可以得到比模拟音频要优美纯净得多的动听音质，SPDIF输出端则可接驳D
AT和MD等专用数字录音设备。
AC-3(Dolby Digital)
AC-3，现已正式更名为Dolby Digital。完整的Dolby Digital效果是采用5.1声道的，也
就是左前、中央、右前、左后、右后以及一个可以充分展现低频震撼的低音音箱(subwo
ofer)。AC-3主要应用在电影方面，现在大部分DVD电影碟都加入了AC-3音效，可以让观
众有身临其境的效果。例如，听众可以分辨出飞机从后方飞到前方的声音定位效果。
DS3D(DirectSound 3D)
DS3D是Microsoft DirectX的一个组件。DS3D的作用在于帮助开发者定义声音在3D空间中
的定位和声响，然后交由DS3D兼容的声卡通过各种算法加以实现。声音的定位效果取决
于声卡所采用的具体算法。
A3D(Aureal 3D)
A3D由美国Aureal公司所开发，A3D1.0版包括A3D Surround和A3D Interactive两个重要
应用领域，强调的是只需在立体声硬件环境下就可以得到真实的声场模拟。A3D2.0版则
是在1.0基础上加入了声波追踪（WaveTracing）技术，是如今定位效果比较好的3D音频
技术。A3D的特点是对声音的定位非常准确，而且凭一对音箱就可以实现这种效果，目前
主要应用于游戏中。
EAX
Enviromental Audio是创新公司开发的环境音效技术，其特点是通过调整各种声音频率
的指数在PC上实现模拟各种声场环境，如空旷的大厅、高山、水下等，用户可自己确定
各个音源的摆放位置。而EAX则是Enviromental Audio Extension（环境音效扩展集）的
缩写，主要应用于游戏中。EAX建立在DS3D之上，通过它可以在游戏中实现环境音效以及
声音的准确定位。创新公司认为凭两个音箱无法准确实现声音的3D定位，建议用户使用
4个以上的音箱。
三、音频处理芯片简介
音频处理芯片就相当于声卡的大脑，它不仅承担着进行音频处理时所需要的大部分运算
任务，而且时下流行的3D音效的合成也依赖于音效处理芯片，所以其重要性不言而喻。
EMU10K1
EMU10K1是Creative的Emu子公司最新的音频处理芯片，支持64个硬件MIDI复音和1024个
软件复音，拥有超过1000MIPS的处理能力。另外，EMU10K1还具有可编程特性，可以通过
软件来不断增强其音频处理能力。这一点将使得这块芯片在将来新的音频技术面前仍能
保持顽强的生命力。EMU10K1拥有131个硬件音频流通道，当前可硬件加速32个DirectSo
und3D音频流。该芯片主要应用于Creative公司的SoundBlaster Live!系列声卡上。
ES1370/1371
ES1370目前主要用于Sound Blaster PCI64和PCI128。ES1371是ES1370的简化版，只支持
两个声道输出，曾用于Creative的低价声卡Ensoniq Audio PCI。ES1370提供了对Direc
tSound3D的支持，与AK4531编/解码器配合使用时能支持4音箱输出。采了Ensoniq独特的
MIDI复音和波表合成技术，最初支持32个复音，后来可以支持到64和128个复音。
Vortex AU8820
Aureal公司采用A3D算法的3D音效处理技术获得了巨大的成功。它生产的AU8820是第一代
基于Vortex架构的芯片，AU8820同时支持A3D和DS3D，拥有48个硬件音频流通道，处理能
力超过300MIPS，并具有SPDIF输出接口。该芯片提供了兼容DLS的波表合成引擎，硬件复
音和软件合成复音各32个。销量很大的Diamond S90就是采用的AU8820芯片。
Vortex2 AU8830
AU8830拥有96个硬件音频流通道，并可以同时通过硬件渲染76个3D音源，内部的采样率
转换、波表合成、3D音频处理等处理单元通过内部的数据流总线(VDB)传送音频流。AU8
830有两个32复音处理单元（共64个硬件复音）和256个软件复音。令人感到遗憾的是Vo
rtex2 AU8830的主要功能和性能都已固定，无法通过软件升级。
YMF724F
YAMAHA出品的YMF724F不仅支持SPDIF输出，而且还支持EAX，但却不支持四声道模式。该
芯片支持64复音硬件波表合成以及128个软件复音合成。除了支持GM、GS格式的MIDI外，
还支持YAMAHA自己的XG格式。YMF724F还采用了YAMAHA与斯坦福大学合作开发的Sondius
-XG技术，通过特殊的算法来增强MIDI回放的真实感。
YAMAHA对YMF724F进行完善和改进后又推出了新的YMF744芯片、支持SPDIF输入/输出，并
开始提供对四声道的支持。
四、主流声卡一览
1.Sound Blaster Live!声卡系列
Creative在最初的Sound Blaster Live!标准版声卡推出后，又接二连三地推出了SB Li
ve!Value、SB Live!Digital、SB Live!Platinum以及面对欧美市场的SB Live!MP3+、S
B Live!Gamer以及SB Live!Player，真是整个一支“联合舰队”了。这里我们只介绍常
见的几款。
(1)SB Live!
SB Live!标准版的主卡部分采用0.35微米工艺制造的EMU 10K1音频处理芯片，外部模拟
接口全部镀金，卡上贴片元件工艺精良。附带的数字I/O子卡提供包括DIGITAL DIN、SP
DIF IN、SPDIF OUT数码输入输出接口，信噪比可高达120dB，最大支持8个扬声器。由于
附带子卡捆绑了Cakewalk、SoundForge等专业软件，因此SB Live!标准版的价格较高。
(2)SB Live!Value
SB Live!Value取消了昂贵的数字I/O子卡和标准版捆绑的专业软件，同时模拟接口也改
为颜色匹配型的普通插孔。尽管作了较大的简化，但SB Live!Value仍不失为一块优秀的
中高档声卡，信噪比可达到96dB。 虽然取消了子卡，但SB Live!Value上依然保留了12
针SPDIF扩展插针，日后仍可升级到数字音频系统。
(3)SB Live!Digital
首先SB Live! Digital上的EMU10K1芯片改用0.25微米新工艺制造以降低发热量，与Val
ue不同的是，SB Live! Digital在原本五个模拟接口的基础上额外提供了一个数码输出
接口，可直接通过声卡与FPS2000D这样的数字式音箱系统相连，无需子卡就可获得纯净
的数字声音。这就是“数码版”这个名称的来源。令人遗憾的是，原来板载的CD SPDIF
插针却被取消了。
(4)SB Live!Platinum
与标准版相比，SB Live!Platinum提供了更为强劲的功能。SB Live!Platinum最大的特
色在于附带了一个可以固定在机箱5.25英寸扩展面板的、名为Live!Drive Ⅱ的新鲜玩意
儿，它的功能与标准版附带的数字I/O子卡基本相同，好处是一来能够将各类设备接口做
到机箱前面，这样方便使用，二来还节省了一个宝贵的插槽。
2.Sound Blaster PCI 128
Sound Blaster PCI 128支持128个复音，该卡支持四声道输出和DS3D加速，驱动程序升
级后还可以支持EAX。MIDI播放和录放音的质量都不错，CPU的占用率也较低。Sound Bl
aster PCI 128还有一个后继版本，称为Sound Blaster PCI 128D。该版本的主要改进是
加入了SPDIF输出功能。
3.Mouster Sound MX300
Mouster Sound MX300是Diamond的高档声卡产品，采用了Aureal的Vortex2 AU8830芯片
。MX300的所有模拟接口也都镀上了金，卡上预留了一个WaveTable升级接口，卡后还有
一个可接数字子卡的接口。 MX300最值得一提的是支持定位效果相当好的A3D 2.0。
4.Sonic Impact S90
S90采用了Aureal的Vortex AU8820芯片，价格适中，对A3D有着良好的支持。但S90不支
持四通道模式，不能不说是一个遗憾。
五、声卡的选购策略
了解了声卡的各项性能指标之后，在实际选购时应该注意些什么问题呢？最重要的就是
认真分析自己的实际需要，不与别人盲目攀比。
对于只用电脑进行文字处理或者看看VCD的用户来说,几十元的ISA声卡和千余元的SB Li
ve!并无明显区别,不如把省下来的钱用于购置好一点的显示器，保护眼睛更为重要。
喜欢MIDI但不想花大钱的朋友，选择YAMAHA 724或者744最为合适。单就MIDI效果而言，
它们有着极高的性价比。
喜欢玩游戏但又想省钱的朋友，Sonic Impact S90或许是比较明智的选择。它支持A3D,
可以用普通的二音箱系统放出比较逼真的3D声场效果。
喜欢玩游戏又喜欢听音乐，追求较高声音品质的朋友，就选SB Live!Digital或者Moust
er Sound MX300（如果你更喜欢A3D的话）吧，应该不会后悔。
狂热的游戏玩家、电脑音乐制作人和电脑音响发烧友，看来目前只有SB Live!Platinum
能够满足需要了。
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永 远 * . * * . *
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爱 着 你！ ~~~~~~~ ~ & && & ~ ~~~~~~~
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绝 对 在 乎 你.………………………….......*........………………
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