| 英特爾的AC’97聲卡標準在PC全面實施后，讓計算機用戶享受到了集成聲卡的經(jīng)濟實惠和優(yōu)美的音質(zhì)。隨著用戶對高保真家庭影院級PC的需求，AC’97已經(jīng)不能滿足。于是Intel與杜比(Dolby)公司合力推出新一代的High Definition Audio（HD Audio 高保真音頻）音頻規(guī)范。 HD Audio比AC’97作了那些技術(shù)革新？從下面的對比表可以看出有9項重大的革新。  一、Azalia Link總線 HD Audio與AC’97相比，最根本技術(shù)革新是總線方式的改變。 AC’97用AC-Link與外部的Codec（數(shù)/模轉(zhuǎn)換解碼器）相連接。如下圖：  AC’97軟聲卡的數(shù)字音頻控制器、AC-Link和控制器整合在ICH（南橋）內(nèi)，控制器通過AC-Link總線與外部的Codec芯片連接。  AC-Link總線有5條信號線，并采用固定帶寬分配方式，總帶寬僅為11.5MB/s。DMA（直接訪問內(nèi)存）采用預(yù)定義方式。Codec提供主時鐘源。 HD Audio采用全新的Azalia-Link與外部的Codec連接。如下圖：  HD Audio控制器也整合在ICH（南橋）內(nèi)，通過Azalia-Link總線與外部的Codec芯片連接。  Azalia-Link總線比AC-Link增加了DMA控制器，而且是動態(tài)分配。同時Azalia-Link引入了數(shù)據(jù)流概念，每個CODEC為一條數(shù)據(jù)流，每條數(shù)據(jù)流分配一個DMA，隨機接入的CODEC的改變，啟用的DMA也就改變。這樣就實現(xiàn)了HD Audio的帶寬動態(tài)分配。HD Audio的單通道輸入帶寬達到24MB/s，輸出通道帶寬達到48MB/s。為實現(xiàn)高保真音頻提供了硬件條件。 從“HD Audio的流Link概念圖解”可以看到Azalia-Link總線的信號傳輸與AC’97完全不同。 由于Azalia-Link總線的動態(tài)分配DMA和帶寬，引入數(shù)據(jù)流等新的技術(shù)，所以HD Audio整合聲卡的內(nèi)部音頻設(shè)計精度達到32bit/192KHz，最終輸出可以達到24bit/192KHz，這意味著它能夠?qū)VD－Audio、DVD-Video進行良好的支持。也使得HD Audio支持多音頻流回放。HD Audio的PC能夠同時輸出最多4路不同的音頻，并支持Digital Surround EX、 Digital Prologic IIx、 Digital Virtual Speraker、DTS、DTS ES 24/96、DTS Neo6、THX一系列的認證，實現(xiàn)上述解碼操作。此外在麥克風方面，HD Audio還提供了軟件降噪功能、回音設(shè)置和對多拾音器的麥克風、麥克風陣列的支持。同時HD Audio的錄音功能還專門為視頻電話、語音IP電話、視頻會議進行優(yōu)化，不僅支持獨立多麥克風輸入，還可提供質(zhì)量和數(shù)據(jù)量非常平衡的信號。 二、驅(qū)動程序 Azalia-Link總線還導(dǎo)致聲卡驅(qū)動程序的改變。 AC’97的驅(qū)動程序一般是由CODEC芯片廠商提供，主板搭配的CODEC芯片不同，驅(qū)動也就不同，造成某主板上的AC’97驅(qū)動程序未必能在另外一個主板上使用。 HD Audio把驅(qū)動分為兩層：總線驅(qū)動（Bus Driver）和功能驅(qū)動（Function Drivers），其中“總線驅(qū)動”是實現(xiàn)最基本音頻功能驅(qū)動，將統(tǒng)一集成在操作系統(tǒng)中。目前在Windows XP, Windows Server 2003, and Windows 2000系統(tǒng)中是微軟提供的HD Audio Bus Driver，一般稱之為通用音頻結(jié)構(gòu)(UAA)高清晰度音頻類驅(qū)動程序。“功能驅(qū)動”是實現(xiàn)特殊功能的功能性驅(qū)動，包括音頻控制面板軟件一般由CODEC芯片廠商提供。 微軟的HD Audio Bus Driver，現(xiàn)在有兩個版本：KB835221（1.0版支持XP SP1）、kb888111（1.0a版，支持XP SP2）。這個驅(qū)動以補丁包的形式提供更新，而在微軟網(wǎng)站沒有提供下載。想要下載的可以到下面地址下載： http://dlsvr01.asus.com/pub/ASUS/nb/W5A/UAA_XP_050922.zip 微軟網(wǎng)站提供了有關(guān)說明： http://support.microsoft.com/kb/888111/ kb888111有50多兆，是多種語言的，如下圖： 安裝時執(zhí)行LANG.EXE即可。 一般個CODEC廠商提供的HD Audio驅(qū)動整合了這款驅(qū)動，不需要另外安裝。也有的CODEC廠商提供的驅(qū)動沒有整合HD Audio Bus Driver，如：驊訊CMI9880 HD Audio聲音芯片最新驅(qū)動UDAX008.62.64版。需要先安裝HD Audio Bus Driver，然后才可以安裝驊訊CMI9880驅(qū)動。 沒有安裝HD Audio Bus Driver，聲卡就不能工作。 三、設(shè)備感知 設(shè)備感知就是聲卡的輸入輸出接口可以自動感應(yīng)設(shè)備接入并給出提示。 AC’97聲卡的幾個插孔是標注顏色和字符來說明每個插孔的作用，如果把MIC接到Speaker接口上，是無法正常使用的。 HD Audio聲卡支持所有輸入輸出接口自動感應(yīng)設(shè)備接入，不僅能自行判斷哪個端口有設(shè)備插入，還能為接口定義功能。比如同樣把MIC接到Speaker接口上，HD Audio可以探測到該接口有設(shè)備連接，并提示有設(shè)備接入，請用戶確定接入的是那種設(shè)備，用戶確定后即將該接口定義為MIC輸入接口，改變原接口屬性。這項功能為連接音頻設(shè)備提供了方便。 設(shè)備感知的原理就是利用音頻插座的開關(guān)功能，配置感知邏輯電路和相關(guān)軟件。如下圖： 從圖中可以看到HD Audio要求音頻插座配有一個獨立的常開開關(guān)。開關(guān)一端通過并行的電阻網(wǎng)連接到CODEC芯片的探測Pin（SENSE_RETURN），另一端連接到CODEC的探測Pin SENSE_SEND端。有插頭插入時，開關(guān)閉合，插頭拔出開關(guān)斷開。CODEC里的“Pin Sense”控制器通過探測電路的電阻網(wǎng)絡(luò)感知是哪一個插座有插頭插入/拔出，并在控制器的“Presence Detect” bit(s)寫入相應(yīng)的代碼，然后經(jīng)過軟件提示給用戶。 圖8是把音箱插頭插入音頻輸入插座后，聲卡控制面板提示“插頭已插入插孔”，同時彈出“設(shè)備類型”提示，并讓用戶確認插入什么設(shè)備。此例中因為插入的是主音箱，所以選擇“音源輸出”。這樣音源輸入插孔就變?yōu)榍爸弥饕粝漭敵隽?。當拔出插頭時，聲卡控制面板又提示“插頭已從插孔拔出”。 四、前置音頻面板 1、AC’97的前置音頻接口定義和連接 ①、主板前置音頻連接座和針腳定義，如下圖： 在連接前置音頻之前，主板的前置音頻連接座的5和6，9和10針上面有跳線帽短接，連接前置音頻線時需要取下。如果取下后不連接前置音頻線，后置就沒有音頻信號輸出。 ②、前置音頻面板的插座 一般情況下，符合AC97標準的前置音頻連接線至少有7根： 1 AUD_MIC_IN 前置麥克輸入。 2 AUD_GND 模擬音頻電路的地線。 3 AUD_MIC_BIAS 麥克偏置。 5 AUD_FPOUT_R 輸出音頻信號至前置右聲道。 6 AUD_RET_R 音頻信號從前置右聲道返回。 9 AUD_FPOUT_L 輸出音頻信號至前置左聲道。 10 AUD_RET_L 音頻信號從前置左聲道返回。 還有把5/6和9/10各自合并為一根線，同時5/6和9/10又通過導(dǎo)線連接，共5線7個插針的。也可以認為符合AC97標準。因為5/9是輸出到前置耳機，6/10是通過耳機插座的常閉開關(guān)返回再連接到后置音頻輸出插座。當沒有插前置耳機時，音頻信號經(jīng)耳機插座返回到后置音頻輸出，后置音箱輸出聲音。插前置耳機后，插座的常閉開關(guān)斷開，音頻信號不能返回到后置音頻輸出，后置音箱無聲音輸出。標準的7線連接是前后置音箱不能同時使用。如果是5線7針的，由于5/6和9/10通過導(dǎo)線短接，音頻信號不再經(jīng)耳機插座開關(guān)返回，所以前后置音箱可同時使用。 ③、前置音頻的連接 AC’97標準中規(guī)定了前置音頻接線規(guī)則，并給出示意圖： 下面是實際接線圖例： 2、HD Audio的前置音頻接口定義和連接 ①、主板前置音頻連接座和針腳定義，如下圖： HD Audio為了在連接針座方面與AC’97兼容，仍然采用2X5的插針座。與AC’97不同的是取消了5/6，9/10的跳線帽，另外針腳定義和名稱也不相同。下面是HD Audio與AC’97的針腳定義對比： 從上面的對比表可以看出，10個針腳里第1、2、3、5、9雖然名字有所變化，其功能沒有改變。仍然是用于音頻輸入/輸出的。AC97規(guī)定1、3針是麥克輸入，HD規(guī)定是模擬音頻口1的左右聲道，即可用于音頻輸入，也可用于音頻輸出。所以，1、3針仍可連接麥克輸入。5針和9針仍然是輸出給前置耳機音頻信號，與AC 97的定義相同。因此，AC 97前置面板的1、2、3、5、9針插在HD Audio插座上是沒有問題的。 ②、前置音頻面板的插座 從上面的對比圖可以看出HD Audio采用的前置音頻插座與AC 97完全不同。AC 97聲道常閉開關(guān)，以便于前后置音頻切換。HD Audio采用的是獨立常開開關(guān)，用于感知設(shè)備插入。 ③、前置音頻的連接 HD Audio標準規(guī)定了前置音頻的連接，同時給出連接參考圖： 下面是HD Audio前置音頻線和AC 97前置音頻線連接在HD Audio接線座的實例圖： 目前，配置AC 97前置面板的機箱較多，HD Audio前置面板的較少。HD Audio的主板可以搭配AC 97前置面板的機箱，按上圖的連接沒有問題。但是前置麥克會沒有聲音輸入。這是由于HD Audio要求音頻插座必須是帶有感知設(shè)備用的獨立開關(guān)，而AC 97的音頻插座沒有這個獨立的開關(guān)，不能感知麥克插入，所以麥克不好用。CODEC芯片設(shè)計時考慮到這個問題，解決辦法是通過音頻控制面板軟件“禁用前置面板插孔檢測”，關(guān)閉前置面板的感知功能。如Realtek ALC883/885聲卡： 或者聲音屬性里設(shè)置錄音設(shè)備，如CMI9880L聲卡，使用前置麥克時需要在Sounds and Audio Devices Properties對話框的Sound recording部分里設(shè)置為C-Media Azalia Front Panel（默認設(shè)置是C-Media Azalia Rear Panel）： 5、前置音頻線 英特爾對前置音頻電纜做了明確的規(guī)范。為了減少串擾、信號衰減和電磁耦合干擾，要求前置音頻線采用屏蔽線。由于麥克信號是低電平信號，并且對噪聲很敏感，屏蔽對于麥克線尤為重要。標準建議前置音頻線長度在18英寸以內(nèi)。下面是標準中有關(guān)前置音頻線的規(guī)則圖示： 目前在國內(nèi)的機箱里很少看到有符合Intel標準的前置音頻線。大部分是無屏蔽的排線，這種排線由于抗干擾能力差，必然降低聲卡的音質(zhì)。特別是HD Audio，影響更大。所以配tno=1&name=cable64_1165787322&type=.jpg[/IMG]置HD Audio后，最好選擇配置標準音頻線的機箱。參見下圖： 五、AC97的前置插頭改為HD Audio的 主板上前置音頻插座的第4腳在AC97規(guī)格是給模擬音頻功放提供+5V供電的，在HD Audio規(guī)格里改為PRESENCE#信號。這個PRESENCE#信號是前置面板插頭插到主板的前置音頻插座上的感知信號，低電平（0）有效，并把信號送給BIOS，讓BIOS知道已經(jīng)插上前置音頻插頭。 所以前置音頻插頭的第4針與第2針連接接地。當插頭插到插座上時，PRESENCE#信號變?yōu)榈碗娖?，BIOS知道連接了前置音頻插座。聲卡驅(qū)動安裝后，從BIOS那里知道前置音頻面板已連接。 如果沒有插，PRESENCE#信號是高電平，通知BIOS，沒有插前置。 現(xiàn)在大部分機箱的前置音頻面板是AC97的，第4針是空的。所以插在主板的前置音頻插座上，不能使PRESENCE#信號變?yōu)榈碗娖?。BIOS認為沒有插上前置音頻插頭。 從上面講述的道理來看，只要在BIOS里把PRESENCE#信號改為低電平（0），就可以兼容AC97前置音頻插頭。目前有些主板的BIOS已經(jīng)做成與AC97兼容。 HD Audio還要求前置音頻插口是帶插入感知開關(guān)的?？梢愿兄纛l插頭插入和拔除，Codec芯片有一個SENSE_SEND信號線，發(fā)出插口感知信號，同時還有SENSE_RETURN信號線用來接收插口的感知信號。SENSE_SEND信號線只有一根，SENSE_RETURN信號線有多根。前置音頻有兩個插口，所以前置的SENSE_RETURN信號線有兩根。 SENSE_SEND信號對應(yīng)前置音頻插座的第7針， SENSE_RETURN信號對應(yīng)第6、10針。SENSE_SEND信號和SENSE_RETURN信號通過導(dǎo)線連接到音頻插口的感知開關(guān)上。當插頭插入時感知開關(guān)閉合，SENSE_SEND信號線與SENSE_RETURN信號短接，從而感知到有插頭插入。 插頭插入的感知是通過聲卡驅(qū)動的管理面板控制的。因此，兼容AC97的HD Audio驅(qū)動，一定要有開啟、關(guān)閉前置插口探測功能的選項。 參考文獻： 1、Intel High Definition Audio Specification Revision 1.0 April 15, 2004 2、Intel Front Panel I/O Connectivity Design Guide Version 1.3 February 2005 本文后半部分經(jīng)過補充修改，已部分刊登在＂微型計算機＂2月號上。有些內(nèi)容以＂微型計算機＂上的為準。 -=-=-=-=-=> |
