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声卡歪传 从AWE64到HDAudio的故事(三)

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发表于 2017-2-5 15:30:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

声卡是要在电脑上用的,电脑上说了算的,就是微软,或者是Wintel。微软把你扶上位了,你就飞黄腾达,一如当年的创新。相反的,和微软唱反调的,除非你利润之源在微软涉猎的范围以外,否则不死也残,例子太多,谁都能举一大票。

年代久远,声霸卡是怎么回事就不讨论了,反正创新是最大的赢家

微软的第二次冲击是AC97标准,AC97标准创新并未成为直接受害者,毕竟创新自己后来的LIVE等DSP都是紧扣AC97的。但是,创新并没有抓住AC97时代,这个时代诞生了板载声卡,一般来说是一个codec加上一个晶振,这时候的方案提供商是“软声卡”阵营的模拟巨头 ADI和电子小强Realtek,以及标榜自己是“硬声卡”的C-Media,创新的方案是CT5880,过去ensoniq方案的48K版本。

看似当时创新主打的是“高端”,当时的CPU弱,软件解决方案很吃亏,但是创新迟早要为这种短视行为付出代价的。

CT5880和CMI8738,走PCI总线,成本因素制约了其推广,随着CPU,尤其是系统总线的飞速发展,软件DSP很快就被用户接受了,创新的卖点自然就消失了,随着独立声卡市场的严重萎缩,创新这样的“老大”又有多大意义呢?创新用户已经从大众变为小众,实力是影响力的重要因素,但不是全部,创新就是最好的例子。

第二次冲击最大的赢家的Realtek,电子小强是不假,但是小强也有高瞻远瞩的时候,适时收购有一定实力的Avance Logic是其关键的一步,而创新则错过了。

创新的模电比较差,但是创新完全可以收购一家像Avance Logic这样的厂商,或者其他做模拟电子的厂商,以完善自己的能力,赢得未来,然而事实是,创新鲸吞了比自己还要专一的Aureal,钱砸出去只是为了解气,这也活该创新有今天了。

AC97标准最后在XP系统上开花结果,WDM驱动一统天下,只能VXD的全部完蛋,大部分功能要靠VXD的也是半死不活,Diamond卖身还算有先见之明的。

第三次冲击就是HDAUDIO与VISTA/WIN7,创新在这一次冲击中遭受了重创,目前仍在冲击大潮中,目前观察下来,只有Realtek
活的很滋润,其余的还能不能看到都成问题,理由也很简单,规范制定的时候,Realtek是事实上的占有率第一。

HDA/vista比AC97/xp更激进的地方是连时钟都由南桥合成,同时规范了UAA总线,进一步强化多音频流,具体的,打开音量合成器就知道了,可以为每个运行的应用分别调整音量,这就是共享模式,此外,还有个专业应用的独占模式,可以直接绕开DSP。服役多年的DirectSound终于式微,创新最后的法宝被无情的击碎,收费驱动的问题更令创新雪上加霜。

VIA ENVY24家族受到的冲击也不小,由于VIA实力较弱,EVNY24本质又是收购来的,自己无力更新硬件与驱动,导致新体系下变得磕磕绊绊。

从三次冲击上看,微软并非喜欢平衡各大厂商之间的力量对比,谁眼光更远,谁就有未来,一意孤行只有死路一条。   

终于要讲板载声卡的实体了,毫无疑问,板载声卡现在已经“该有的都有了”,甚至不该有的也偷偷摸摸的有了,最近不是又传出realtek 声卡直接上XFI驱动用XFI功能嘛。

板载声卡的发展,显然是从无标准到有标准的,早期直接把声卡搬上主板,后来才有AC97规范,大家统一联合南桥与CPU一起搞定DSP,现在HDAUDIO,连时钟都由南桥包办了。

随着模拟电子的不断发展,板载的THD+N也从5,60DB的低劣水平,发展到了90DB,2000年以前的声卡基本被这个数字全灭。当然,数字只是数字,这几个数字这么说明问题的话,live早就称雄了,傲王早就干掉安桥了。

首先,说一下板载的幕后英雄

AC97时代是多媒体三大巨头会战创新和Aureal,最后表面的赢家确实是创新,但是创新赔上了未来,板载一统天下的局面,正是AC97末期形成的,而板载的奠基者正是比三大巨头更可怕的公司:ADI

ADI跟微软的合作,在ISA时代就有了,微软出的声卡,用的是ADI的D/A,到了PCI时代,早期PCI声卡比如NV1与M80,全都是ADI的方案,最早的板载声卡,也是ADI的杰作。如何设计板载专用的Codec,在PC主板这样复杂电磁环境下如何布线才能保证一定的音质,甚至Windows下软件DSP该怎么玩,为后来者打造树荫的就是ADI,连著名的Soundmax都出自ADI之手。有模拟电子泰山北斗撑腰的板载声卡,从基础上,就已经不次于独立声卡。

与独立声卡不同,板载通常要求一个芯片集成大部分功能,因此,板载的输出功率较为有限,而且麦克风放大能力一般,我遇到过板载根本推不动的话筒,而在 Santa Cruz上却游刃有余。


这是经典的板载声卡 AD1881,第一个表格是内置的数字滤波器的规格,注意,ripple是±0.09DB,对主流的德西D/A来说,没有滤波器意味着巨大的带外噪声,高品质模拟滤波器很贵,数字滤波器则主要依靠算法,对设计者要求特别高,即使是中高端D/A,也没有内置的意义,应用的厂商需要自己设计优秀的电路来限制带外噪声(比如 Onkyo的VLSC),而对于板载声卡而言,由于本身素质一般,定位低端,内置数字滤波器是低成本实现可以接受音质的好办法,而ADI的经验和算法,毋庸置疑。90DB DR/74DB THD+n的水平,其指标距离当时的主流声卡已经不远了。

ADI的数字滤波器往往比同类产品更加夸张,而主流的Realtek的数字滤波器,也至少不会比同级别其他D/A要差,模拟滤波本来就吃大亏了,数字滤波当然要赶上。

当然,这个指标在实际环境中会打折扣,主要原因就是距离,板载声卡通常位于主板的左下角(这个规矩可能就是ADI自己定的),这个位置环境温度相对较低(指标都是摄氏25度下的数字),受其他设备干扰也较小,缺点是距离输出接口比较远,模拟信号在复杂电磁条件下长距离传输,显然要交税的,同时也反映出另一个大问题:同样codec放在不同的主板上,效果可能完全不同,这一方面,华硕技嘉明显高过其他厂商,也就不奇怪了。

当时其他板载codec水平距ADI有一定的距离,后来著名的Realtek alc650的滤波器的ripple为0.15DB,当然纸面指标上已经不次于AD1881,这时候的板载已经实现了功能上的完善,事实上的市场老大早已坐稳。

如果说AC97的板载声卡重挫了独立声卡,那HDAudio完全就是独立声卡的丧钟。HDA时代,系统总线已经由以PCI为基础的单端低速总线,升级到PCIE为基础的差分高速总线,CPU与南桥通信更为顺畅,在CPU和南桥的不断加强下,软件DSP完全可以实现高端娱乐声卡的DSP功能。

与AC97不同的是,HDA没有外置时钟,而是直接采用南桥来合成24m的时钟,南桥的加强值得肯定,但这也为板载声卡的个体差异埋下伏笔。


最底下的24M便是HDA的时钟

时钟的规格,这应该是intel规定的最低规格,标准,当然是用来规范垃圾的,不定个标准来,天知道会偏到什么地方去。当然了,按照这个做了,出来的效果和垃圾也没什么区别,这个时钟的标准,用来做数字输出什么的,恐怕有点糟糕了,个人建议便宜主板不要使用板载的数字输出连DAC。

综合看,主板的时钟设计得越出色,板载声卡的表现(无论数字还是模拟)就越接近芯片的理论效果,时钟做得出色的主板,往往是华硕的高端主板之类的超频能力极强的板子,这类板子,PCB设计得也出色,这些对板载声卡都有很大帮助。基本的判断经验就是,板载声卡音质,和主板超频能力以及稳定性正相关。所以,华硕技嘉的高端主板,这方面占有非常大的优势。



继续用ADI的codec做讲解,这是著名的AD1984B,最早的VISTA白金认证。规格较AC97有了很大的提高(注意THD+N),当然,这和ADI的滤波器升级不无关系,ripple从0.09DB直接降低到0.005DB的水平!同时耳机输出的数据也不再遮遮掩掩,大大方方的拿出来对比了,这样的规格,在啊udigy家族面前,确实有的一比。

当然,ADI终究不是主流,Realtek在HDAUDIO时代也大幅改进了codec,随着ADI的离去,Realtek已经成为市场的主导力量,先行的ALC882,883远去之后,861,888与889系列组成的低中高搭配着实风光无限
realtek的分档,完全贯彻了数字滤波器分档原则,没有数字滤波器的为低档,普通滤波器的为中档,高端则为高品质数字滤波器。
ALC861没有数字滤波器,SNR与THD+N只有90DB/73DB,ALC888加入了数字低通滤波器,ripple为0.02DB(AC97时代高达0.15DB),虽然比ADI还差得远,但也足够了,两个数值分别为 96DB与90db,甚至耳机输出都能达到95DB与80DB的成绩,高端的ALC889虽然数字低通滤波器规格还不如ALC888(0.03DB),但是20HZ的数字高通滤波器的引入,进一步提高了性能:108/90,耳机105/90,加上功能方面对DTS、3D音效的全面支持(甚至XFI的大部分功能也能支持),独立声卡已经大幅褪色。

至此,独立声卡的生存空间已经仅限于特殊领域了,诸如PC HIFI,因为游戏以及影视需求,甚至是蓝光DVD播放,板载功能已经没有问题,2448格式输出也不存在什么SRC,主板的时钟好一点,主板的设计好一点,系统的电源足够强大,数字输出也好,模拟输出也好,已经足够用了。

廉价独立声卡已经没有存在价值了,音质大家都要靠主板电源吃饭,自己D/A没有良好的处理带外噪声能力的情况下(注意,110DB以上的D/A,大部分需要强大的时钟以及优秀的模拟滤波设计,这在廉价声卡这个范围内很难实现),实际效果除了推力大一点,能推个低阻耳机以外,面对板载声卡已经没有提起消费者购买欲望的优势了。

然而,真正拥有值得推的耳机的用户,多半不会对廉价声卡动心,也不应该对声卡推耳机的功能感兴趣,都上HD650了,怎么也该上莱曼了吧,这些都有了,前端即使是声卡,也应该是老虎卡,或者SE-200PCI之类的。

举个简单的例子,傲王SQ200A,普通台达电源,声卡不加外置滤波器的情况下,示波器上直接就是茅草大舞台,和P35PT上的ALC888并无二致,即便D/A采用的是强大的AK4396,解决不了带外噪声问题,就只能和板载为伍,而SE200PCI就没有这种问题;SQ200A与ALC888换上 850SSI/NMB460级电源以后茅草立刻改善,问题是,这个级别的电源,多少人会用呢?又有多少人拿着外置滤波器给声卡用呢?

廉价独立声卡已死,有事烧纸。
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这是一条神奇的小尾巴~~~~~
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