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聲卡: 金嗓子的秘密,談聲卡的結構和音質(圖)

作者:第三媒體     來源:www.TheThirdMedia.com     日期:2004-05-28

[摘要]  
   那么到底什么樣的聲卡才適合聽音樂?適合聽音樂的聲卡應該有什么特點?我們在選購聲卡時容易陷入哪些誤區呢?在此筆者談談自己的意見,供大家參考指正
 
[正文]    
     隨著技術的發展和時代的進步,電腦正在取代傳統家電成為家庭的多媒體娛樂中心,作為多媒體應用的一部分,電腦音頻也越來越受人們的關注。
  相對于傳統的音響設備,電腦具有多方面無可比擬的優勢。因此,在電腦上聽歌也逐漸成為人們欣賞音樂的主要方式。
  自從Windows 95推出,人們可以比較方便的在電腦上聽音樂以來,在各種媒體和網絡上關于聲卡音質的對比評論就不絕于耳。
  從Creative SoundBlaster AWE64 Gold討論到Diamond MX200,再到Creative SB Live!、Creative SB Audigy、Creative SB Audigy 2。直到現在的M-AUDIO Audiophile 2496、Lynx Two。
  那么到底什么樣的聲卡才適合聽音樂?適合聽音樂的聲卡應該有什么特點?我們在選購聲卡時容易陷入哪些誤區呢?在此筆者談談自己的意見,供大家參考指正。

一、適合聽音樂的聲卡應有的特點

  要探討這個問題,我們首先要從聲卡的結構說起。我們目前所見到的聲卡基本都采用PCI接口,它們絕大多數的結構都和第一塊娛樂用PCI聲卡Diamond EDGE 3D(也是nVIDIA的第一塊顯卡)類似,由DSP芯、I/O控制芯片和Codec芯片組成。
  其中DSP芯片負責一些2D和3D的加速處理(呵呵,是不是想起了顯卡的T&L引擎),I/O控制芯片負責輸入輸出控制,Codec芯片負責數字和模擬信號的轉換。

聲卡: 金嗓子的秘密談聲卡的結構和音質(圖)

第一塊PCI娛樂聲卡Diamond EDGE 3D

    以著名的Diamond MX200為例,板上那塊最大的標著Analog標志的芯片就是一塊可編程的DSP芯片,MX200能支持A3D就是靠的它。板上標著帝盟(Diamond)自己標志的芯片就是I/O控制芯片,它負責數字信號的輸入輸出。在左上方稍微小一點的打著Analog標志的芯片就是一塊Codec芯片,它負責數字信號和模擬信號的轉換。

聲卡: 金嗓子的秘密談聲卡的結構和音質(圖)

帝盟MX200,當年轟動一時的怪獸

  隨著技術的進步,后來出的聲卡大多將DSP和I/O控制芯片集成在一起。如Creative SB Live!、Diamond MX300、Diamond S90,我們今天常見的Creative SB Audigy、Creative SB Audigy 2和BlackGold II 5.1 Value Fine也是這種結構。

聲卡: 金嗓子的秘密談聲卡的結構和音質(圖)

創新經典的SB Live!標準版

  隨著CPU頻率的上升和處理能力的增強,有的聲卡只保留I/O控制芯片和Codec芯片,DSP部分的工作通過軟件交給CPU來做。我們常見的板載聲卡大多都是這種結構,它們的控制芯片集中在主板的南橋里面,運算加速工作交給CPU,主板上只要再加一塊Codec芯片就可以出聲了。
  此外,采用VIA的Envy24系列芯片的聲卡也是這種結構。你如果有塊Envy24系列的聲卡,就不要指望它在游戲里面有什么驚人的表現了。

聲卡: 金嗓子的秘密談聲卡的結構和音質(圖)

Envy24芯片

  看完了聲卡的結構,再讓我們看看聲卡回放音樂時的工作過程。在我們播放音樂時,系統將數字信號通過主板的PCI總線或者聲卡的其它數字輸入接口傳送給聲卡聲卡的I/O控制芯片和DSP芯片(以下簡稱主芯片)接收數字信號,對其進行處理,然后傳送給Codec芯片。
  Codec芯片將數字信號轉換成模擬信號,然后輸出給我們的回放設備(音箱或者耳機)。有的聲卡還帶有運放芯片,Codec輸出的信號被運放芯片放大后再傳送給回放設備。
  從上述的工作過程可以看出,聲卡要做到高保真,至少要做到兩點:一、主芯片所輸出的數字信號要好;二、數字模擬信號轉換質量要高。
  我們先來看看數字信號部分,按理說電腦作為處理數字信號的機器在數字方面不應該有任何問題,可惜事實卻并非如此。相信大家都聽說過AC97這個詞,有不少人把它當作板載聲卡的代名詞。
  其實AC97只是一個標準,我們見到的大多數獨立聲卡也是符合這個標準的。它規定聲卡固定48kHz采樣輸出,其他格式的音頻流就必須進行SRC(Sample Rate Convertor采樣頻率轉換)。
  我們日常所聽的CD、MP3、APE大多都是44.1K格式的,因此當我們用符合AC97標準的聲卡聽這些音頻流的時候都要經過44.1K>48K的SRC過程。SRC這個過程就是影響數字信號輸出質量的關鍵。 有部分芯片(CS4630、CS4624等)在硬件中集成了SRC部分,但大部分聲卡還是通過軟件來做SRC的。軟件算法對于SRC的品質相當重要,如果解決不好會嚴重影響音質。
  說到SRC就不能不提創新,它從Creative SB Live!系列開始就一直受SRC問題困擾,Creative SB Live!和后來的Creative SB Audigy、Creative SB Audigy 2在48k采樣率下的數字信號品質都非常出色,達到了同時代入門級別專業聲卡的水準,但是44.1k采樣率下的表現卻總是被人詬病。直到最新的Creative SB Audigy 2 ZS系列也沒完全解決好這個問題。
  幾乎所有專業聲卡都沒有這個問題,畢竟INTEL的AC97標準和它們關系不大,它們可以根本不理睬這個標準。有些娛樂用聲卡在設計上從音質角度出發,也沒有遵循這個標準。它們沒有采用固定48kHz采樣輸出,而是采用了兩塊晶振分別對應48k和44.1k(及其整數倍)的音頻信號,有效的避免了SRC問題。
  說完了數字部分,再來看看數字模擬轉換部分。如前所述,聲卡的數模轉換部分是由Codec芯片負責的,Codec芯片同時具有D/A(數字信號轉換成模擬信號)和A/D(模擬信號轉換成數字信號)轉換功能。我們在聽音樂的時候用到的是D/A轉換功能。在接收到數字信號相同的情況下,D/A的好壞直接決定著聲卡的音質。
  專業聲卡和部分娛樂聲卡為了提高音質放棄使用集成D/A功能Codec芯片,而是采用了單獨的DAC芯片來做D/A轉換。
  目前獨立聲卡上常用的Codec芯片和DAC芯片大多是Cirrus Logic 、AKM 、Sigmatel 這幾家生產的,Wolfson和VIA的產品偶爾也能見到。板載聲卡則大多是VIA、Realtek和Analog的產品。
  其中D/A采樣率指標為18bit和20bit 的產品居多,部分高檔卡(Creative SB Audigy 2、 DMX 6 Fire LT)使用了24bit 的產品。這些Codec芯片和DAC芯片的指標和報價大家都可以在生產廠商的官方網站上查到,產品的檔次可以一目了然。
  除了主芯片和D/A轉換芯片以外,聲卡的電路設計和做工也很重要。聲卡相對于傳統的音響設備,受到的電磁干擾要嚴重的多,供電的質量也要差的多。要充分發揮主芯片和D/A轉換芯片的性能,在聲卡的電路設計上必須要控制好對干擾的屏蔽和對供電部分的濾波。如果設計和做工不好,用再高檔的主芯片和D/A轉換芯片也只是浪費。

  說了這么多理論,讓我們來看一個實際的例子。

聲卡: 金嗓子的秘密談聲卡的結構和音質(圖)

專業聲卡 Lynx Two

  這是一塊音質出色的專業聲卡,它采用XILINX的主芯片,XILINX的芯片一般用于網絡設備,在專業聲卡上使用的也比較多。在數字模擬轉換部分它使用了CS4396,這是一塊采樣率達到24bit、192k,動態達到120db的頂級DAC芯片,它是當年的Cirrus Logic的旗艦產品,曾經被用在HI-END級別的HI-FI產品上。
  至于做工用料,這塊卡只能用無可挑剔來形容,相信大家在第一次看到這塊卡的時候十有八九會把它當作市面上的高品質顯卡
  現在,我們可以總結出好聲卡應有的三個特點:1、聲卡的主芯片要產生高質量的數字信號,SRC問題要解決好;2、DAC芯片要夠檔次,要有高質量的數字模擬轉換;3、線路設計要合理,做工用料要有一定水準。

二、在選購聲卡時容易陷入的誤區

誤區之一:專業聲卡一定比業余聲卡

  近來,網絡上關于專業聲卡的討論很多,很多人都建議喜歡音樂的朋友直接選擇入門級別的專業聲卡,認為專業聲卡的聲音一定好于娛樂用的聲卡
  其實這是人們一個認識的誤區。專業聲卡也是聲卡,大多數專業聲卡的結構和娛樂聲卡基本相同,它的特別之處在于電路的設計,板卡的做工用料、專業的驅動、罕見的控制芯片、高檔的DAC和ADC芯片和特殊的接口。 
  中高檔專業聲卡的音質的確是娛樂用聲卡所無法比擬的,但是入門級別的專業聲卡受成本限制,在音質方面投入的工夫并不多,其音質也不一定好過高品質的娛樂用聲卡。認為任何專業聲卡的音質都好過所有娛樂聲卡是不正確的。

誤區之二:指標高的聲卡一定比指標低的好聽

  討論這個問題有點象討論音箱的頻響曲線。在一定范圍內,頻響曲線好看的音箱一定要比曲線一塌糊涂的音箱好聽,但是當失真小到一定程度時,音箱是否好聽和頻響曲線的關系就不大了。我們的耳朵對好聽的音染更敏感一些。
  聲卡的情況也類似,指標一塌胡涂的聲卡一定不好聽。但是,各項指標相差不大的情況下,指標好的聲卡未必比指標低的好聽,最典型的例子就是大名鼎鼎的Diamond MX200。
  從現在的角度來看,這塊當年的王者存在若干缺陷,有些指標甚至比一些板載聲卡還差。但是這塊卡有著很好聽的音染,在回放設備檔次不高的情況下(可以充分掩蓋其缺陷),這塊卡要比很多指標比它高的卡好聽的多。

誤區之三:價格貴的聲卡一定聲好


  這個是菜鳥最容易犯的錯誤,當年花大價錢買SB Live!數碼版和PC WORK4.1聽HIFI的大有人在。聲卡的價格包含著好多因素,它的價錢并不是都用在了音質上,驅動程序、研發成本、游戲支持、品牌形象都會影響到聲卡的價格。因此單純將聲卡的價格和音質聯系在一起是不科學的。

誤區之四:主板自帶的聲卡音質一定很爛,一定要換掉

  早期的主板自帶聲卡的確有這個問題,但是隨著技術的進步,目前主板自帶聲卡的音質已經相當不錯。如果你的回放設備不是很出色,你就很難聽出你花高價所買的獨立聲卡比你的板載聲卡好多少。因此是否需要增加獨立的聲卡還是要看的回放設備決定。

  最后,祝喜歡音樂的朋友選購到一塊稱心如意的聲卡


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5樓     Re: 聲卡: 金嗓子的秘密,談聲卡的結構和音質(圖)
  還好啦!
  作者:陶倩    2007-10-26 10:43:00
   
4樓     Re: 聲卡: 金嗓子的秘密,談聲卡的結構和音質(圖)
  樓上的一句人話都沒講.
  作者:Joey    2006-8-14 18:31:00
   
3樓     Re: 聲卡: 金嗓子的秘密,談聲卡的結構和音質(圖)
  p[p[pp
  作者:op[op[    2005-8-28 20:09:00
   
2樓     Re: 聲卡: 金嗓子的秘密,談聲卡的結構和音質(圖)
  作者對音質的評論簡直胡說八道
  作者:八軌帶機    2005-8-14 0:35:00
   
 
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