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声卡歪传 从AWE64到HDAudio的故事(二)

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发表于 2017-2-5 15:30:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

ESS也推出了多款产品,I2S的支持意味着高端D/A使用的可能性,MX400和SE-80PCI就是这么做的,数字方面SE-120PCI提供了对 DTS5.1的支持,和CS4630/saa7785一样。


没找到ESS的旗舰型号,只有S70那个DSP,还算中规中矩的产品。ESS比Cirrus Logic更进一步的是,驱动程序更加统一,除了实体卡,什么都有了。2002年以后,ESS也歇了。ESS系是三巨头中应用最广泛的,低端的烂卡、中端的MX400,S70,S100,高端的SE-120/80都有,这个时代的最强音正是ESS 芯片的方案,当然,人家是强行越过SRC的。

三大巨头都拿出了强力而齐全的产品线和完整的解决方案,完全不逊色于创新,最后到底谁赢了并不重要,因为最后这三家都在顶峰下退出了,不想玩了,创新则得到了虚幻的胜利,其中,cirrus logic可能迁就于ACLINK,音质提升困难,ESS的突破口,也只有Onkyo好好利用了,Philips干脆自己也不动手了,因此,音质和这个时代基本是无缘的。

巨头们退出的原因很有意思,48Khz固定的DSP,面对DVD AUDIO、SACD等需求的时候就显得太次了,而且CPU的能力在不断提升,以后软件DSP可能更有市场,坚持下去的意义似乎已经不大,反面典型参考创新的拆分2496....

Aureal很高调,和创新一样,自身不是模拟电子巨头,需要使用别家的codec,两家同时都提供了包括实体声卡以内的完整方案。从产品上看,Aureal在数字输出方面弱于三大巨头,这是其基础决定的,而硬件SRC、均衡器、3D音效等值得肯定。与三巨头相比,Aureal有点壮烈,因为最后是被收购的,这可能和经营能力也有点关系。



YAMAHA靠midi进入市场,在1998年以后已经日薄西山了,没有更好的卖点的话,只能靠超越各家的音质了,可惜,YAMAHA做不到。

C-Media也在这一年代登场了,多声道需求旺盛,有能力做的还是会有市场的,可惜CMI试水的产品CMI8738定位实在有问题。集成声卡级别的定位也注定了自己成为烂货,不过这个公司也算是有进取心的,现在居然推出了高端方案,获得了一定的成功,当时高端声卡很多都采用 CMI8788了。

正是这些公司的蜻蜓点水,大家一起迁就ACLINK,不肯把音质往上做,才有了这个奇怪的时代,才成全了创新的老大地位。说实在的,这个老大,还是不当为好。

当然,这个年代,还是有生意做的,因为板载声卡实在连MP3都不如
这是realtek后期AC97codec的水平:
ALC655(AC97板载)                     THD+N:-69db SNR:86db
这是adi后期codec的水平:
AD1885(AC97板载)                     THD+N:-73db SNR:90db

AD1885实际上已经接近Santa cruz的水平了,然而,这只是理论数字罢了,而且ADI一直是板载的高端,主力还是realtek,何况板载的SRC比Cirrus Logic烂得多。有这些做下限,才有CMI8738的生路。

然而,当软件DSP不再成为负担,而板载声卡的THD+N也到90DB的时候,这些所谓经典的独立声卡的命运恐怕就没这么舒服了,实际上,2005年,这类codec就开始出现并且迅速普及了。         

Audigy ,大一统以后的无所事事

到了2001年,对手已经日薄西山,似乎该干的事情已经干完,就剩下跟LIVE左右互搏了,到底是继续加强功能,还是在音质上有所作为呢?

从整个Audigy家族的发展看,创新着手解决的是功能问题,加强数字输出,增加2496的支持,加强DTS
另外,ASIO也是必须引入的从芯片编号上来看,AUDIGY确实只能算LIVE改良版,为了加新功能而出新的芯片,并没有着手解决LIVE的最大缺陷。

于是,audigy采用了一颗6声道的2496D/A:Philips uda1328T,这是创新最后一次在旗舰机器上使用Philips D/A。


即使是3~6声道的水平,都已经超过了sb live!然而,这些数据是有前提的,Philips的推荐方案是使用ne5532:


当D/A达到90DB+动态范围以后,怎么设计就很重要了,因为好数据都是推荐电路的结果.所以,连推荐方案都不如的设计,显然要打折扣,创新在audigy上就做得比推荐电路要差,我记得audigy标称是100db,比推荐方案低了不少,4556,4558显然不是Philips ne5532的对手,另外,LIVE篇再次强调的布局问题继续!uda1328T和运放之间有电源。

录音方面,Audigy迈出了有特色的一步,UDA1361T是100db snr和85db thd+n的水平,从此创新强过对手的,就只有录音了。不过audigy对2496的支持,似乎仅限用了2496的D/A了,那个DSP,依旧只能处理到1648,连拆分处理都不存在。SRC方面,既然主打功能,暂时就歇着吧,继承优良传统就可以了。

2002年,创新再接再厉发布了Audigy2,主打DVD-AUDIO,这次终于不是1648了,24bit不再浪费,对付dvd-audio需要支持24192,所以,uda1328是不能用了,从此再无Philips D/A。创新采用了cs4382这颗8声道24192的D/A.


CS4382的推荐电路用的也是NE5532,不过是三个ne5532对两声道(参考SE-90PCI),所以配齐要12个NE5532,显然,板子上只有4个运放(4558还是4556来着?)

从刚才的分析看cs4382的缺陷是应该是立体声分离度,实际测试正是如此,90DB的水平实在对不起A2的价格了(要知道A1都比这个强),这会大大影响声场,这和创新的定位是完全不符的。snr方面,创新标称的是106DB,实测的结果也是一样,录音方面A1和A2一样的,都是UDA1361。

cs4382虽然纸面规格上强过uda1328,但是毕竟也只是cirrus logic的廉价解决方案.另外,创新显然没有学会怎么用便宜元件出好声,这两点做不好,再加上劣质SRC的问题,创新面对2496大军,被横扫也就不奇怪了。

Audigy2系列中最强大的是 Platinum eX。D/A加入了CS4392,A/D是PCM1804,D/A决定档次的传统终于又找回来了。值得一提的是,Audigy2终于纠正了创新十多年来布局的毛病:D/A出来接运放滤波前要经过电源!

Audigy2以后是Audigy2 ZS,加入了DTS-ES、ASIO2 ,6.1变成了7.1(有意思的是,A2本来就是8声道的D/A),标称变成了108DB,其他除了DSP有升级,变化不大,面对 Platinum eX 并没有优势。

A4的标称进一步提升,变成113DB,原因是在ENVY24大军的压力下,不上120DB级别的D/A不行了,所以A4上了四个CS4398。不过,一个4558配一个CS4398也太寒酸了吧,国内厂商都不会这么乱来的。

A4的标称有点意思
Audio Performance:

Signal-to-Noise Ratio (AES17, A-Weighted)

Output Voltage @ 2Vrms
Stereo Output 113dB
Front and Rear Channels 113dB
Center, Subwoofer and Side Channels 113dB

Total Harmonic Distortion + Noise at 1kHz (AES17) = 0.003% (2V Rated Output) Frequency Response +/-3dB: 10Hz to 46kHz

注意,10HZ~46KHZ居然要掉3DB......还是加了滤波器的结果,不加么?A4Pro居然又把A2才改掉的毛病捡回来了:


创新的audigy家族,四年中平均每年升级一次,但是就设计上看,无论是功能还是性能,变化却非常小,反正SRC严重缺陷不影响做老大,卖卖PCI卡,顺便再卖卖外置盒子,每年前进一小步也是人类的一大步了。创新即使是高端产品,永远是普通单运放对2声道,这样的设计,显然就是把110DB以上级别的 D/A当AC97 D/A用,加上多年未改的劣质SRC帮倒忙,这就导致了创新产品再昂贵,再高端,在EVNY24家族面前,音质根本不值一提;模拟电子方面创新的实力实在不敢恭维,好久不做板卡厂商了,抑制高频噪声的能力似乎也有下降。

另外,虽然audigy家族都号称支持24/96甚至24/192,但是创新的DSP实际上是固定采样率的,也就是48K,硬件混音也是48K.于是24/96和24/192在audigy家族内部采用拆分的形式处理,分了合,合了分,反正DSP性能用不完也是浪费。平心而论,创新已经被那个“强大的”DSP限制太多了。

把AC97时代称作皮划艇大赛的话(48K DSP),那么,创新算是抱着皮划艇时间最久的,有个关于Google map的笑话,就是搜索上海到美国,中间会推荐你皮划艇横渡太平洋,如果把AC97以后的时代称为无限制上海->旧金山的比赛的话,那么至少2005年以前,创新果真是接受了Google的建议,划着皮划艇去横渡太平洋了。

直到2005年,创新惊奇的发现板载声卡已经做出LIVE指标和LIVE功能了,这时候再让SRC拖累自己,真的没未来了,早干什么去了?        

ENVY24,要不要DSP?这是个问题

ENVY24是PC发展的一个必然结果:系统硬件足够强大,软件解决方案足够多以后,DSP还有必要存在么?

之前的声卡,参考MX200,实际就是I/O控制器+DSP+A/D、D/A+输入输出。AC97规范规定DSP应该统一使用48Khz一个时钟,但是时代是发展的,dvdaudio和sacd之类未来标准都都在48K之上,这时候大家上 96K的DSP,以后要192K以上怎么办?与其在统一时钟上扯蛋,不如全部交给CPU搞定来得方便,自己只需要提供基础时钟即可(比如 44.1/88.2/176.4需要的时钟和48/96/192需要的时钟),于是,DSP可以去掉了,足够强大的I/O控制器,两个基准时钟、几个I2S连接,SPDIF,加上ACLINK和PCI总线控制器,这就是ENVY24 家族的基础了。

ENVY24对声卡领域最大的贡献就是和SRC说再见,SRC问题造成了那个群魔乱舞的年代,是向昨天说再见的时候了,双晶振的设计加上根本没有实体的DSP,SRC实际已经不存在了,直接有48系与44.1系的时钟可以使用,从音乐欣赏的角度上讲,ENVY24已经完美了。其他方面,如果厂商能提供优秀的软件解决方案,也是非常不错的,然而,除了专业厂商,能有所作为的厂商寥寥无几。


这是ENVY24HT的功能:
Key Features
Sound Quality
raquo; 24-bit resolution audio format support
raquo; Sampling rates up to 192kHz
raquo; Bit accurate transfers
Input/Output
raquo; 5 synchronous I²S/AC-link output data stream pairs
raquo; 2 synchronous I²S/AC-link input data stream pairs
raquo; Multi-channel AC-link supported alternatively
raquo; Integrated S/PDIF transmitter with IEC958 line driver
raquo; Digital loopback and stream routing mechanism
raquo; Peak meters on all streams
raquo; MPU-401 MIDI UART port
raquo; ACPI and PCI PMI support
Architecture
raquo; PCI 2.2 I/F with bus mastering and burst modes
Easy System Integration
raquo; I²C subset I/F for E&sup2ROM (configuration and ID storage) and peripherals control
raquo; 23-pin direct access GPIO port
raquo; Windows reg; WDM drivers

注意红字,看到这几个字,第一反应就应该是ASIO!

专业领域有20通道26bit是混音器,ENVY24HT家用,最不爽的应该就是没有混音器了..


这是专业版本的框图,内置了混音器,有SRC和非SRC通路,实际普通版本直接没有SRC。当然,整个系列最有杀伤力的是低端的HT-S,虽然被砍掉了大部分功能,但是数字功能以及7,8声道可以接高品质D/A不用SRC,加上24192 D/A的迅速跌价,廉价高音质声卡成为了可能(注意,同时还有强大的数字输出的功能,无SRC,效果取决于厂商功力)。

既然是I/O控制器,既然可以绕过SRC(包括模拟和数字),驱动只需要最基础的就可以了,所以,24192普及战打响了。VIA的市场划分是成功的,HT-S已经足够大家玩2声道的24192了
需要强大录音,可以考虑高级版本,高档A/D连I2S即可。家用的录音完全可以走ACLINK,VIA会提供VT1616(THD+N:-75db SNR:96db)等CODEC,或者I2S连接WM8776等非AC97 CODEC。

2003年的那次所谓的决战华山之巅的测试令人印象深刻,ENVY24系依靠无SRC的先天优势以及还过得去电路设计配合高水平D/A,打得经典娱乐卡毫无还手之力,创新最后能拿出手的只有UDA1361T的录音能力把创新打得体无完肤的声卡,以Terratec 6fire为首6fire的规格在现在的普通XFI面前也占不到任何便宜AK4524+NJM4580的设计实在太创新了推荐方案用了NJM5532D(类似AP2496)。然而就是这种缩水性能,干掉Audigy家族是没有问题的。


eEvy24阵营,没有AC97那么多限制,可以采用低档到高端各种D/A。可以有ONKYO那样开化工厂的(后来学样的一大堆),也可以有AP2496,6FIRE那样简约的,甚至国内厂商,利用HT-S配合优秀的DAC,如果照抄官方推荐电路的话,也可以获得非常好的效果。声卡在2003年以前,100DB就可以认为是高端,但是,2003年以后,没有110DB不好意思跟人说话。随着软件功能以及CPU性能不断增强,ENVY24家族逐渐成为非游戏玩家的宠儿。      

2005年的XFI对创新而言是扬眉吐气的作品,昔日的问题一一得到了解决,唯一的乌云就是,发布一年后,windows Vista出现,一记闷棍差点让创新断气。Audigy家族看上去豪华,实际上还是在用廉价DA加上改进的EMU10K2,主打功能,并不解决SRC问题,所以,创新依旧在做MP3。当板载声卡纷纷达到多声道MP3水平的时候,创新再也沉不住气了。

到了XFI的EP上,4个CS4398一点都不含糊,运放不再是4558,而是变成了主声道的2114和其他声道的2068,加上录音方面的 AK5394+5532,堪称豪华。最重要的是,SRC的问题,终于在XFI上得到了解决!而且是通过两个途径双管齐下:1.优秀的硬件SRC,2.直接绕过DSP..\在XFI的发布会上创新声称自己把7000mips的运算效能都投入到SRC上了。


创新告诉我们它是这么做的:咱有强大到过剩的运算能力,所以咱决定先把44.1k音频升频88.2K,然后再利用一部分过剩运算能力把它抖动处理到 192K,最后再降频到48K输出。

你看,我们从北京去天津可以从拉萨走嘛

表面上看,非常强大,实际就是个脑残,你老老实实44.1输出不就可以了,实在不爽自己有那么多的运算性能的话,88.2K输出也可以啊(这就是CD机上常有的升频了),不行,DSP决定了一定要48K,这是态度问题,不是技术问题!

所谓的超越cd的mp3的问题(Crystalizer),其实现在HDAUDIO用软件方案都办得到,其实就是新版SRC的副产物,SRC输出中间过程都是24bit的,超越CD的意思是,输出规格比CD高,实际用这东西放CD后也是新规格输出.....创新偷换概念罢了。

从SRC的效果看,XFI强大的运算,附加的THD+N为-136DB级别(有说法是-124DB),在业界是什么水平呢?

在讲LIVE的时候我说cirrus比创新src强,现在还是,cirrus的src芯片CS8422,附加的thd+n小于140db,接近24bit 的极限!

从时间上说,创新觉醒得实在太晚了,1998年SRC问题相当严重,2002年开始严重影响自己的竞争力,2005年着手解决,24192时代去解决 1644的问题,这种执着的精神,普通人是学不到的!

另外,XFI以前,创新处理2496的时候,混音不可能是2496,因为刚才说了,48K是态度问题,所以2496要被拆分的,24192更要拆分了,1644是要SRC的。这个问题,在XFI中得到了解决,XFI开启创作模式以后(creation mode),SRC屏蔽,大家可以像ENVY24家族那样处理了:


这个表格中,Bit-Accurate Audio Capable
实际就是不处理的意思,注意看下面的图,可以选择44.1k与88.2K了(其他两个模式不行),选中那个勾以后EQ之类的全废,24bit处理也完蛋,但是不用担心,没有这些处理,靠软件玩会更好办,XFI的ENVY24模式!不过局限性也有,就是192,176.4模式没的选,还不如ENVY24....


从这个模式看,创新完全可以不做src的,因为自己都提供了直接绕过的功能!      


注意Line-IN / Line-OUT,120DB的CS4398,AP测试下变成了112DB,立体声分离度由于只用了一个2114,能达到106DB的成绩实属不易,频响方面的-1db在45khz左右,和SE-90PCI是没法比的,而audigy的真实水准(XtremeMusic 实际就是audigy的设计上XFI的DSP),AP的测试也很明显了,第一张表就是这些卡级别的测试(都是SB0460 ),成绩非常糟糕,98DB SNR,86DB立体声分离度.

对比一下SE-150PCI和SE-90PCI的成绩就知道,创新的差距是板上钉钉的,安桥的D/A只不过是112DB的WM8716,还不如0460上的CS4382,SNR上吃亏,但是立体声分离度上的优势是明显的,频响也有不小的优势.造成这个结果的原因也很简单,谁让创新模电老是不过关呢。CS4398的推荐设计,每个声道用了一个NE5532:


注意,这只是一个声道,意思就是一个4398,搭配两个NE5532,这个级别差分输出的D/A,每个声道都得用一个双运放来对付,否则就是浪费了差分带来的高分离度的好处,反面案例参考XFI-EP,值得肯定的是,WM8740,AK4396之类的D/A,很多厂商都是两到三个双运放的标配。

不过EP也不是没有亮点,AK5394A这颗A/D很厉害,官方电路用了三颗njm5534,到了XFI-EP上变成一颗NE5532,损失是损失不小,不过也凑合了,比别人强了不少。数字部分,XFI也已足够强大,总的来说,XFI的旗舰版本就综合能力上看,已经到了创新自己的顶峰,面对主打功能的对手,有一定的优势。

XFI的普通版本的设计类似于A2ZS,即CS4382+一个JRC的4558和三个ST的4558.....效果可想而知(AP测试已经反映问题了,创新2005年还在做优质mp3),即使是绕过SRC,2496直接处理,效果也还是只能欺负欺负MP3,多多利用数字输出吧,然而,数字输出真强过 HDAUDIO很多?

功能方面,XFI走了以前创新所没走过的路:先改善基本素质,再增加功能,初代XFI仍旧只支持DTS ES,直到后来的版本才开始支持DTS NEO等,不过,创新自己的XFI声卡,至今没有HDMI解决方案。

VISTA发布以后,创新遭遇巨大考验

在开头说的闷棍,因为VISTA以后Directsound3D式微,为了游戏继续辉煌,创新搞了Alchemy来将EAX转译成OPENAL,结果财迷心窍的问玩家收费(Audigy为主),显然玩家不乐意了,一起抵制创新的结果是非常可怕的哦。

经受一系列打击以后,创新终于放下了身价,不但开放了芯片制造权,同时连板载声卡都可以拥有XFI的功能了(alc889拥有xfi功能后对XFI普通版冲击不小的)

X-Fi Prelude 7.1和X-Fi Forte 7.1是Auzentech的XFI产品,用了AK4396,跟创新自己的EP是一个级别的产品,不过Auzentech比创新下本,注意AK4396的官方设计,这只是一个声道.


也就是说,标准的AK4396,使用了6个5534单运放。显然,Auzentech是做不到的,Auzentech用一个OPA2134搭配AK4396,虽然OPA2134分离度很好,但是浪费差分输出的折扣是一定的,而且滤波能力也赶不上6颗5534,主声道上了LM4562这样可怕的运放,失真降低,但是分离度不见得能及得上其他声道,而且音色方面也有吃亏,不过,不知道谁先玩出来的花样,很多声卡喜欢用插座插运放,Auzentech甚至在顶级运放上用插座,难道是已经预测了很快有更强大的运放可以换?


Auzentech继承了过去创新喜欢把电源横在D/A面前的传统,不过470微法电容对低频很有用,总体来说,可以称得上EP的豪华版(特指录音方面)。

一向喜欢潮流的创新,官方居然没有HDMI支持方案出现(最近Auzentech出了一个基于XFI的HDMI方案)
XFI这么多年了,也该往这个方向改了。素质做不过人家,功能总要有的吧,目前HDMI的应用,最多的就是和ATI合作的REALTEK,创新要努力啊。      

C-MEDIA与ASUS 新生力量

C-MEDIA是新生力量,CMI8738口碑差的原因是内置D/A,搞集成声卡的玩法,最后沦落到跟板载比烂,而这次CMI变聪明了,直接给你几个 I2S,爱连什么连什么去.

以下是和ENVY24HT的比较:



通过对比和框图可以总结出,CMI8788的主要优势体现在I2S支持32/192,这对现有大部分D/A作用不大,但是AKM已经推出了一些32 /192的D/A(诸如AK4399),从长远看,CMI8788比ENVY24更有前途(不知道会不会有ENVY32),另外,还内置了SPDIF 接收器,这在envy24ht上是不存在的,SE-200PCI就需要一片CS8415来接收spdif(发送不需要外置芯片),应用方面,CMI8788延续了CMI对AC3/DTS的热情,这方面是出身专业音频领域的ENVY24家族所不及的.

然而,有个问题暂时没有答案,就是CMI8788如何只用一个晶振解决时钟问题,显然ASUS等厂商不是lynx,没那个功力和必要去做强力时钟,所以,一颗晶振难以两全,24.576MHZ明显是针对48/96/192,而44 /88/176的时钟如何解决,目前没有找到说法。

比较热忠于声卡测试的网站ixbt(注意,不是xbit,虽然都是毛子站)给出了1644、2444与2448的RMAA测试。可以看到,CMI8788的44.1是有问题的,在高频部分(17K开始),衰减得非常可怕(24bit下有60DB+的落差),个人的判断是,C-Media可能非常聪明的玩了一把SRC(也许是SSRC),17K以内没有问题就可以了.


这个图是Intermodulation Distortion Test (CCIF, sin tones at 19 kHz and 20 kHz, -12 dB amplitude).
另一种IMD的跑法,可以明显看出,ASUS的44K在高频处的问题,19和20位置上的是一定会有的,其他地方会有就是失真了,15K和17k处值得注意,其他位置也有一些失真。


IMD (CCIF) vs. frequency

IMD (DIN)
对比XFI的硬件SRC,显然CMI8788的SRC是不行的。至此,兼顾44和48,四个有效办法,1.强大的时钟处理器  2.双时钟  3.SSRC  4.强大的硬件SRC。华硕是声卡领域的生力军,C-Media的回归,需要ASUS这个强力的合作伙伴做出优秀的声卡,AC97时代,板载CMI8738的就是ASUS作为主板的领军人物,华硕的功力有目共睹,目前所知道的华硕的优势体现在三个方面:

1.华硕有强大的研发实力和测试实力,测试声卡需要资金投入,小厂玩不起,华硕没有问题,而且自己不缺人和钱;
2.华硕自己做PCB,可以做出专为音频尤其是高端音频设计的PCB,而不用到外面去订做;
3.华硕太熟悉如何对付PC内部的高频噪声与接地回路噪声了。

除了那些顶级的专业厂商,似乎只有ASUS在初次登场的时候直接杀入高端,把玩顶级D/A与运放,连安桥都要到SE-200PCI才开始有高端的感觉。

下面看一下ASUS的第一款产品:Xonar D2
CMI8788,这个可以确定功能
4个PCM1796,一个CS5381
在当时,可以说就是娱乐卡领域最顶级的配置
先来看看PCM1796,次顶级的电流输出的德西D/A


这是标准的PCM1796  RCA输出的官方设计,四个NE5534做I/V,两个5534滤波。而ASUS设计了两种输出:主声道采用了两个njm2114作为I/V使用(5534是单声道),滤波方面上了顶级的LM4562,其他声道采用了两个RC4580做I/V,RC4580做滤波。


运放性能的对比:


3~8声道用作I/V转换的RC4580,转换率(Slew Rate)只有5,一般来说,这类D/A,需要转换率超过10
而且RC4580的滤波能力也远远不如NE5534,所以,3~8声道,ASUS严重浪费了PCM1796主声道方面,NJM2114的实力超过NE5534,不存在瓶颈,滤波用的LM4562的特点是THD+N异常的小,这样使用的结果就是D2实测的 THD+N可能会超越推荐设计的表现。

ASUS这些运放周围乳白色的元件是另一种封装的CBB电容,这是用心的音频滤波电路必须的东西
然而,这片卡的主声道居然是离输出最远的,这种设计可以称得上失误,另外,电容方面,ASUS除了供电必须的电容以外,真正为音频输出而设计的部分里并没有大容量电容,这样的设计是比较平庸的。



ASUS的大考是旗舰产品Xonar Essence STX


旗舰到什么程度?把专业声卡一起算进来,应该只有ASUS使用了PCM1792级别的顶级D/A。另外,从D2的表现中可以看出,ASUS并不像创新那样敷衍了事,还是很认真的设计了自己的滤波电路
先从官方规格上看吧。


这样的规格,其他声卡确实只有部分可以与之匹敌了(比如安桥的频响)。


这是标准配置下的1792A,4个5534做I/V,然后两个5534或者是LT1028做滤波的设计(demo电路很壮观,8个5534),ASUS在则采用了与D2一样的设计,NJM2114 X2 + LM4562,2114输出后连到继电器上,这设计很有用,原因个人猜想是用继电器切换输出通道,选择是连LM4562还是连功放,而功放的输入应该是差分输入(乐之邦一款同样采用这个功放的声卡是单端输入)。


但是,从设计上看,个人的观点是,这个卡有些地方反而不如D2,因为三个运放居然用了插座,这是顶级卡,LM4562已经是顶级运放,基本上没什么可以给你换的了,插座反而会带来额外的损失,这里的损失,只能由其他方面来补了:布局方面比D2好得多,大量音频专用电解电容。值得注意的是,这个声卡使用了一颗顶级耳放:TI6120A2,120DB的动态范围对于耳机用户而言,这一点倒是重要卖点。

fine Gold电容在这块声卡上被大量使用,最大容量好像是输出滤波这边的几个220微法的,这对低频会有不小的改善也许是太迁就于推耳机了,PCM1792离功放更近,从而拉远了与自己本身的输出电路的距离,这对音质会造成一定的影响。

最后看一下AP测试的成绩,成绩来自ASUS自己,只有对自己有信心的公司才敢公开展示AP测试成绩(比如ONKYO SE-90/150)

Test Platform Information
• Audio Card: ASUS Xonar Essence STX
• Audio Precision Instrument: SYS-2722
• Test Signals: 48KHz, 24bit (192KHz, 24bit for frequency response test)
• M/B: ASUS P5N72-T PREMIUM
• CPU: Core 2 Duo E6750 2.66G
• RAM: Apacer 1G DDR 2
• HD: Segate 40G HD
• DVD Rom: Asus DVD E616A
• VGA: Geforce PCX 5750
• Power supply: Delta 650W power supply(GPS-650AB B)





从测试的结果看,基本达到了设计的要求,THD+N超越了公版(0.0003%  vs  0.0004%),动态范围稍弱于标称成绩,谐波特性上面,奇次与偶次想当,声音属于中性,这样的成绩,D2应该跑不出来,满卡的电容确实帮了不少的忙,在声卡领域,能跑出这样的成绩的屈指可数(包括顶级专业卡)。

从这两片卡可以看出,ASUS是早就打算要做顶级卡的,其实现途径就是上顶级的元件,然后凭借自身强大的研发实力和测试力量,调试出最佳的方案。作为板卡巨头,ASUS更倾向于用顶级的配件出顶级的声音,并且,更追求测试指标,尤其是失真,这个思路倒是更接近一些专业厂商了。同时,ASUS也非常注重BD音频部分,ASUS声卡全部都支持DTS CONNECT与Neo PC,完整支持Dolby True HD 与 DTS Master Audio 。

Onkyo,另一种思路
这么多造卡的厂商,一个一个谈要累死人的,经典的创新帝盟是绕不开的,新生力量华硕也要谈的
创新是方案提供方做声卡,帝盟是板卡领域的佼佼者来做声卡,华硕从某种意义上说是帝盟最激进的继承者,剩下的,我想谈一下传统HIFI厂商如何做声卡,那唯一的候选人就是安桥。

从98年发布SE-50/70至今,安桥陆陆续续发布了近十款产品,其整个发展过程也是值得回味的
http://www.jp.onkyo.com/wavio/se_200pci_ltd/concept.htm
SE-70是安桥第一款声卡,拿来跟现在的SE-200PCI相比,很难想象这是同一家厂商设计的


SE-70的思路,与今天的华硕有些相似之处,直接使用最强大的D/A(PCM69,2002年以前娱乐声卡领域只有创新的AWE64GOLD使用的D /A能与之匹敌),四个4565运放,电容的使用与后来的产品大相径庭,而且模拟传输距离过长,这不应该是安桥这样的厂商犯的错误。其结果倒也符合其设计的特点,信噪比只有92DB(业界最高,但是PCM69是106DB,即便1644最高是97,也有一定距离了)。


对比SE-70的设计与PCM69的官方推荐设计,可以看出,当时的onkyo只能说解决了有无问题.
D/A以及运放的位置离输出距离超过半张卡,是个很大的败笔(学创新的?)NJM4565的SR只有可怜的4,远远不能满足强大的PCM69的要求,进一步限制了对D/A的发挥.

SE-50是SE-70的严重缩水版本,去掉了PCM69...差得太远。这个时候的ONKYO,有实力,但是和创新帝盟比起来,看不出有多高深,靠D/A素质吃饭罢了,当然,92DB的水平还是值得肯定的。
SE-70是106->92,AWE64GOLD是98->85,大家一样在做严重对不起D/A的事情。

在官方那个链接中,并没有提到SE-100PCI,实际上1999年安桥准备发布基于Philips ThunderBird Avenger(也就是SAA7785)的SE-100PCI,但是最后被中止了。
http://shop.tsukumo.co.jp/special/080409a/
http://www.watch.impress.co.jp/pc/docs/article/20000210/onkyo.htm从新闻上看,应该是1999年10月发布,2000年2月宣布不上市....,珍贵的样板图片贴一下,CODEC应该和PSC706一样,STAC9721之类的。


中止的原因不明,不过这个设计后来还是有产品了,那就是SE-120PCI。SE-120PCI是2001年2月发布的,是安桥第一款PCI声卡,也够后知后觉的。




当然,模拟输出开始有ONKYO的风范,STAC9744有这个数据很不容易了.从SE-120PCI开始,安桥开始关注如何设计高品质电路,SE-120PCI的电路针对PC内部环境中比较多的高频噪声进行隔离,所以,用SE-120PCI这样的卡再去插那个什么提升音质的PCI卡就是蛋疼了。

SRC问题是98年以后的重要议题,安桥的解决方案近似疯狂!ESS的SRC一般,无所谓,外置两个CS8420来做SRC!要知道,wt2496和LYNX Two上都只有一片。


128DB的动态范围,117DB的THD+N,8K~108K,足够SE-120PCI玩的了(相比之下,Aureal的SRC只有 98DB,CS4630只有90DB)
当然,受限于48K的DSP,数字输出2496什么的是没有希望的
但是没有SRC的数字输入输出在当时已经非常可怕了
SE-120PCI是当时娱乐卡中仅有的不用考虑SRC问题的产品!(称之为最强AC97声卡也不为过)     

2002年,初代VLSC登场了,那就是SE-80PCI。SE-80PCI的做法,就是直接绕过AC97,这样就不需要板载SRC,具体的做法应该就是I2S连D/A。




VLSC是针对德西D/A设计的,以下是安桥的介绍,懂日语的同学直接看,不懂的推荐google翻译成英语看:

    DACには大きく分けて、普及機から高級機まで広く採用されている1ビット方式と、超高級機に採用されるマルチビット方式とがあります。

    マルチビットDACは、デジタルデータのビットの重みに応じた素子をビット数だけ用意し、それぞれの総和をアナログ信号の出力として取り出す方式です。サンプリング周波数が動作単位時間です 。最下位ビットと最上位ビットとの重みづけは、たとえば16ビットの場合1:32768の開きがあり、この精度を実現し微小信号でのリニアリティを実現するためには、高度な半導体プロセスを必要とします。

    これに対して1ビットDACは、0と1の出力しか持たず、動作単位時間をサンプリング周波数の数百倍まで上げ、時間軸で振幅を表現する方式です。重みづけ素子を使わないので微小振幅のリニアリティが高くなりますが、ノイズシェーピングという技術により、量子化ノイズを可聴帯域外(20kHz以上)へと追いやるため、高周波帯域のノイズが多くなります。

三段,中间那段讲多比特D/A,这种D/A比较经典,经典CD机中大部分采用多比特D/A(PCM63、TDA1541...),最大的优点就是带外噪声极小,通俗点讲就是容易出好声,但是对半导体工艺要求比较高。第三段讲主流的德西D/A,这种D/A的内部采样率远远超过外部,会产生强信号的带外噪声,经典的单比特D/A甚至夸张到带外噪声和有用信号一样强大。对多比特而言,也许超过20K的噪声影响不大,但是德西是要小心的。


三条线,黑色是德西D/A,绿色是多比特D/A,蓝色是SE-80PCI(即德西D/A+VLSC),很明显,VLSC大幅减小了带外噪声,使德西DA变得比较象多比特D/A.


简单的说,VLSC就是对MHZ高频也有不错过滤效果的LPF,AP测试的时候会使用同类型但是性能更强悍的滤波器,TI有个文档很好的说明了LPF在AP测试时候的巨大作用。


这是22K LPF的作用


外置LPF的作用,第三幅是D/A直出,从中可以看出,对PCM1717而言,电路设计的好坏,是42DB->60DB的变化,但是,一加外置LPF,立刻变成91DB的水平。现实意义中就是,很多声卡用了很强大的D/A,滤波电路也设计得不错,但是实际使用却没有标称那么强大,这是因为标称数据一般是AP测试的结果,AP测试要加强大的外置lpf....。而作为HIFI类厂商的安桥,需要考虑这些问题,所以就有了VLSC,VLSC也被广泛用在安桥的HIFI设备中。


这个声卡,WM9707+WM8716的方案,前者应该也不是ESS的标配了,败笔还是有的,比如DA输出到滤波走线太长,还路过电源,另外,数字方面可能有SRC问题,模拟输入有SRC问题(这才有RMAA测试的尖峰)。     


这个都很熟悉了,有个问题是,RCA输出居然在中间,这个问题后来SE-200PCI修正了,SE-150PCI是SE-80PCI的进化版本,彻底扔掉SRC,并且大水塘引入(好像是2200微法的)。


SE-150PCI,包括后来的SE-90PCI,到底有多好,只要看克隆帮有多庞大就可以了,2005年以后号称主打音质的声卡,多多少少有它们的影子。


2005年,半高卡SE-90PCI发布,引领纯播放卡的潮流....同时,ONKYO终于开始全系列转NE5532。
WM8716的标准设计是搭配一个MC33078,但是安桥直接配了三个TI的NE5532,加上VLSC电路,实际表现能够超越标准设计。


2006年,SE-200PCI发布,这个可以看成安桥独特的设计正式定型:差分VLSC.


SE-200PCI每个声道输出都要经过三个NE5532的滤波,充分利用WM8740差分输出的特点,在2声道上用了6个5532的设计,只有HIFI 厂商才干得出来,而SE-90PCI那样的三个5532的设计却比较普遍,另外,更新了±10PPM的高精度时钟。


WM8740标准设计是每个声道一个MC33078滤波+一个AD797平衡,与安桥的三个ne5532滤波设计相比显得寒酸,受限于NE5532的水平,安桥的总谐波失真总提不上去,但是其他指标能超越标准设计。


后来安桥有个USB声卡SE-U55SX,一颗PCM1796上配了8颗NE5532,其中有两个是用于I/V,NE5532的SR只有9,用作I/V属于非常勉强的,这点体现出安桥的一些局限性,对比ASUS在PCM1796上的njm2114X2+LM4562,正好体现出两种不同的思路。

ASUS用最好的芯片,Onkyo则是廉价芯片+优秀的设计两者总的来说各有长处,THD+N方面,受限于NE5532,安桥永远是那个0.002%,自身使用的8740和1796的标准设计也远好与这个成绩。不过,安桥有一个火星的频响数据:0.3Hz~88kHz( 2ch ANALOG OUT , +0/-3dB ),0.3~44K则是0.5DB老虎卡的成绩是10-90K的-3.5DB,而且在40K上已经达到1DB,这方面安桥优势比较大,接近高端专业声卡的表现另外,谐波方面,安桥是比较HIFI向的偶次高于奇次的暖声(当然了,SE-90PCI开始才是这样的,之前是中性),而ASUS则是中性的声音。

HIFI的特点是谐波失真小到一定程度后,偶次要尽量高过奇次;而ASUS的特点接近专业声卡,失真尽可能的小,难能可贵的是,ASUS保持了中性的音色,不像大部分专业声卡那样奇次远高于偶次。

给ASUS一堆NE5532,ASUS可能会做出很对不起D/A的效果,给安桥一堆2114和LM4562级别的芯片,可能安桥会做得更漂亮,但是这只是假设,厂商总会根据现有材料来设计,SE-80PCI的时候还在用熟悉的NJM4565(SE-70时代就在用了),NE5532是2005年才开始用的,估计也要用一段时间了。

安桥的软件方面比ASUS等差了一大截,尤其是DTS的支持方面,这点可能和安桥本身属性有关,作为一个A/V大厂,声卡影响了A/V设备的销量显然是因小失大了,需要DTS的,当然希望用户选择数字输出到自家的A/V。安桥目前有音乐PC产品线,其基础就是SE-90PCI之类的声卡,同时也销售 2496/24192的音乐,可以说,进入声卡领域的多媒体巨头中,只有安桥把声卡当回事了,这才把台机上的VLSC技术也搬过来。   


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这是一条神奇的小尾巴~~~~~
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