2024年3月29日发(作者:芮浩壤)
声卡发展史
世界上第一块声卡——魔音卡,是由创新公司董事长沈望傅先生发明的。这只声卡在当时引起了一场轰动。有的人
认为,这是一个很好的开端,因为PC终于可以“说话”了,并联想到将来多媒体PC的模样。但另有一些人却认为,这只
是一场闹剧(因为当时的声卡根本不能够发出很真实的声音)。但是,10年过后,正如前者所预料的,多媒体PC成了现
今的标准,每个人都能利用自己的PC来听CD、玩有声游戏、通过Iphone等网络电话来交谈,几乎每一样事情都和PC
音频发生关系。现在看起来,PC如果没有了声卡,也就没有了缤纷多彩的多媒体世界。
就在人们对PC音频满怀疑虑的时候,第一张“真正”的声卡出现了,它就是著名的Soundblaster 16,这块卡之所以名
为16,是因为它拥有16位的复音数(是指在回放MIDI时由声卡模拟出所能同时模拟发声的乐器数目),该声卡能较为
完美地合成音频效果,具有划时代的意义,我们终于能把烦人的PC喇叭给拆掉了。
第二次重大变革是Soundblaster 64 Gold,这是第一只让人发出惊叹的声卡,采用了EMU8000音频芯片的SB 64 Gold
无论是其价格还是性能都让人大吃一惊,原来声卡也可以卖那么贵啊?原来声卡发出的声音也能如此动听!Emu8000芯
片破天荒地支持64位复音数(32个是硬件执行,另外32个由Creative开发的软件生成),镀金的接线端子,120db的动
态范围,96db的信噪比,相信音质比那时的一些国产CD机还要好!一切都是为了获得最高质量的音响效果而定做的。
当然,现在看来,该声卡的缺点还是明显的,一是使用了ISA总线,限制了PC音频系统的发挥,只能实现虚拟的3D音
频技术,而且在播放中,由于使用了低带宽的ISA总线,因此在信噪比和保真度方面还有一定的问题;另外就是必须采
用板载的“声存”(用来存放音色库的内存),而且这些声卡的内存异常昂贵(其实也不就是普通的DRAM嘛),原来只带
了4MB,为了能获得更好的合成效果,许多专业的MIDI制作人士还是掏钱加上了更多的声存,以存放更好效果的音色
库。通过这样的结合,Soundblaster 64 Gold能回放出很悦耳的合成音乐,一度令许多电脑MIDI发烧友为之兴奋。
在这两个发展阶段里,Creative成了老大哥,其他的声卡产品相比起它来就像是绿叶和红花的关系,越发衬托出
Soundblaster的伟大。当然,在其他的声卡中也出了几个精品,像Ess logic的ESS688F,Topstar的Als007等,它们都是
以极为低廉的价格提供了与Soundblaster 16相近的性能,当年很多兼容机装的都是这两种声卡。在声卡的发展历史上,
有代表性的作品几乎都是Creative(创新)公司的产品,由此我们也看出该公司在这方面的领导作用。Creative在声卡界
的地位就和CPU界的Intel以及软件业的Microsoft一样,是行业中的标准。
对3D音效的渴求促使了第三次声卡大变革,Soundblaster 64 Gold率先支持了模拟3D音效,但同时由于ISA总线带
宽太窄了,限制了声卡的再度发展,因此PCI声卡是注定要诞生的。第一只PCI声卡是S3的Sonics Vibes,它拥有一个
32位复音的波表生成器,支持Microsoft DirectSound和DirectMusic加速。并且附带了SRS 3D音效和Infinipatch
downloadable音色库下载标准。同时,它也带来了与DOS环境的极不兼容(那时还有相当一部分人使用DOS操作系统),
音频回放时的爆音,回放MIDI时的噪音和相对拙劣的回放效果,这使得PCI声卡产品成为了一种让人们产生争议的产品。
但随着Soundblaster推出了另一个划时代的巨作Soundblaster Live! 之后(在此之前发布的PCI64、128等声卡是收购
了Ensoniq公司后采用它们开发的芯片制作的),人们对PCI声卡的优越性也深信不疑了(看看那个价钱,你当然要相信
它是好东西了)。由于采用了PCI总线结构,声卡与系统的连接有了更大的带宽,一些在ISA声卡上没有能力实现的效果,
如使用Downloadable(能够下载)的音色库,更为逼真的3D音效,更好的音质和信噪比等,都把PC音频推向了另一个
高峰。在这里,我们要留意,PC音频更新的周期没有CPU和显示卡那么快,它只是一个循序渐进的过程,真的不够用
了,才会出现和研发它的改进或替代产品,所以说,投资一个好的PC音频系统是非常值得的,起码不会迅速地被淘汰。
当今PC音频的进一步发展变化将主要体现在以下4个方面:
· ISA声卡向PCI声卡过渡
· 更为逼真的回放效果
· 高质量的3D音效
· 转向USB音频设备
主流声卡芯片一览
1、 Ess Logic芯片
ESS公司是声卡界的元老之一,ESS公司所出品的音效芯片型号很多,从初期的ISA声卡到最近的PCI声卡芯片它
都含括,以下两种就是较为流行的产品。
ES1948F芯片
ES1948F采用了全新设计的双声道引擎,复音数达到了64个,并且速度与质量都得到了大幅度的提高,同时还支持
1MB到8MB的DLS Wavetable。另外它还内建了工作频率为50MHz的64通道Wave Processor,配合专利设计的Wave
Cache,可单独处理一个通道中的声音,如变调、滤音、颤音和回音等。在3D音效方面,Maestro-1仍然使用Spatializer 3D
音效处理器。 使用ES1948F芯片的声卡很多,其中比较典型的就是华硕的3DP Sound、启亨的“呛红辣椒”64PCI与硕合
的TeraSound 128PCI。
ES1968S芯片
它从ES1948F改进而来,不过变化较大,是目前ESS公司的主力产品。ES1968S与ES1948F一样内建双声道引擎,
具有64复音,可使用最多8MB的RAM来保存波表样本,芯片本身信噪比超过了85dB。此外它在Microsoft DirectSound
3D中采用了CRL提供的Sensaura 3D算法取代了一度采用的Spatializer 3D音效,同时也可支持最多4只音箱的输出。而
且ES1968S还支持较新的ACAPI V1.1与APM V2.1高级能源管理规范,使其更适合于应用在笔记本电脑。 使用ES1968S
的代表作品有帝盟公司(Diamond)的Sonic Impact S70和启亨的“呛红辣椒”A3D Pro。这两只都是一度出名的低端PCI
声卡产品。
2、 YAMAHA芯片
日本的YAMAHA一直以生产世界闻名的电子乐器出名,MIDI更是它的拿手好戏,所以,该公司出产的音效芯片在
处理MIDI回放时都有逼真的效果。而且该公司还出品了著名的SYXG的软波表合成器,通过YAMAHA极为优秀的算
法,其表现出来的效果直逼许多昂贵的高档声卡。它的几款产品有着相当不错的口碑,而且它也与创新一样使用自己生
产的音效芯片来生产它们自己的声卡产品。
YMF724E芯片
YAMAHA公司当前的主力音效芯片YMF724E芯片,配合YMF730 数模转换芯片,够成了低端的声卡组合,主要是
瞄准低端声卡市场。
YMF724E-V芯片
YMF724E-V除了兼容以往的雅马哈芯片FM发音模式之外,还将复音数增加到192个!其中64个由硬件波表生成,
另外128个由SYXG来软件生成,它可使用2MB~6MB的RAM来存放DLS,因此MIDI回放的效果相当不错。极高的
性价比是这款音效芯片最大的特色。图1是采用该芯片制作的声卡。
YMF740芯片,YAMAHA公司最新的音效产品。它可以演绎多达42组的特殊音效,21种鼓声,676种乐器音效!
同时还拥有支持Creative SB-Link及Microsoft DirectX 6.0的DirectSound 3D与DirectMusic硬件加速等能力。
3、 Cirrus Logic/Crystal Semiconductor芯片
Cirrus Logic/Crystal Semiconductor公司是另一家以生产集成电路闻名的电子供应商。它是由Cirrus Logic 与Crystal
Semiconductor公司合并而成。Cirrus Logic公司在逻辑电路、显示芯片和接口控制芯片(如PCMCIA)等方面有着傲人的
成绩;而Crystal Semiconductor公司则在音效芯片上有着雄厚的开发实力,产品型号很多,可以说CL/CS公司的所有音
效芯片都是由它研制的。
CS4280芯片
CS4280芯片是CL/CS公司较早的PCI产品,一般搭配同厂出品的CS4297数模转换芯片。CS4280具有64个复音数,
支持最多2MB的Wavetable。此外它还内置了SRS环绕效果器。另外,CS4280还支持MPU-401、FM合成、通过硬件调
整音量以及APM能源管理,所以非常适合在笔记本电脑上使用。
CS4614芯片.
CS4614芯片是CL/CS公司最近开发的产品,数模转换芯片一般采用4297A。CS4614A-CM内建255MIPS的SLIMD
DSP构架,支持64复音并可使用4MB RAM的Wavetable,而且对NetMeeting AEC有硬件加速功能,芯片本身信噪比大
于90dB。与ESS的ES1968S一样,它也支持ACAPI 与APM V1.2版的高级能源管理功能,并对DMA模式有较为完善
地支持,在DOS环境下兼容性较好。在DSP音效方面,CS4614A-CM使用Cirrus Logic Crystal Clear Stream Processor核
心电路,配合所附软件可实现A3D音频效果。由于采用了主控总线模式,所以CPU占用率较少,降低了系统在回放声
音时的资源占用。采用CS4614芯片的声卡主要有建基(Aopen)的Audio Phantom AW500。
4、 Trident音效芯片系列
Trident去年开始也涉及低端的音效芯片领域,并且使用自己的芯片来生产声卡。该公司目前主推的PCI音效芯片是
4D Wave系列。4D Wave-DX芯片具有64个硬件复音,支持最高6MB Wavetable,和ESS公司的ES1948F一样,Trident
4Dwave-DX也可以单独处理一个声道的音效。而在3D环绕声方面,使用的是Qsound新近开发的3D音效生成器,支持
HRTF的效果中的IID(声音质感)与ITD(声音延时差异)功能、多普勒效应模拟与延迟,并可使用软件来模拟A3D,
芯片本身信噪比在90dB以上。而最新出品的4D Wave-NX芯片则在DX的基础上改进而成的,主要是增加了对S/PDIF
输出的支持和创新的EAX环境音效(其实只是支持其中的一部分效果)。市场上使用该芯片的产品有捷登的SonicWave
4D。
5、 Creative(创新)系列
创新公司,一直是声卡界的标准,是该领域内的领头羊。最新的Sound Blaster Live!声卡所用的芯片是EMU10K1,
这枚据说要动用新加坡政府武器工厂的超级音效芯片,结合了创新和E-mu公司多年的心血,主要搭配创新自己的
CT1297-TAT 数模转换芯片。它采用0.35微米制造工艺,集成200多万个晶体管,能达到1000MIPS的运算能力(相当
于一枚普通的奔腾处理器)。主要技术特征就是集成了E-mu所开发的EAX环境音效技术、E-mu第4代音效模拟技术以
及达尔文硬盘录音组合功能。因此从某种意义上说它已经不是一般的音效芯片,而是一个准专业的音乐工作站。在声音
2024年3月29日发(作者:芮浩壤)
声卡发展史
世界上第一块声卡——魔音卡,是由创新公司董事长沈望傅先生发明的。这只声卡在当时引起了一场轰动。有的人
认为,这是一个很好的开端,因为PC终于可以“说话”了,并联想到将来多媒体PC的模样。但另有一些人却认为,这只
是一场闹剧(因为当时的声卡根本不能够发出很真实的声音)。但是,10年过后,正如前者所预料的,多媒体PC成了现
今的标准,每个人都能利用自己的PC来听CD、玩有声游戏、通过Iphone等网络电话来交谈,几乎每一样事情都和PC
音频发生关系。现在看起来,PC如果没有了声卡,也就没有了缤纷多彩的多媒体世界。
就在人们对PC音频满怀疑虑的时候,第一张“真正”的声卡出现了,它就是著名的Soundblaster 16,这块卡之所以名
为16,是因为它拥有16位的复音数(是指在回放MIDI时由声卡模拟出所能同时模拟发声的乐器数目),该声卡能较为
完美地合成音频效果,具有划时代的意义,我们终于能把烦人的PC喇叭给拆掉了。
第二次重大变革是Soundblaster 64 Gold,这是第一只让人发出惊叹的声卡,采用了EMU8000音频芯片的SB 64 Gold
无论是其价格还是性能都让人大吃一惊,原来声卡也可以卖那么贵啊?原来声卡发出的声音也能如此动听!Emu8000芯
片破天荒地支持64位复音数(32个是硬件执行,另外32个由Creative开发的软件生成),镀金的接线端子,120db的动
态范围,96db的信噪比,相信音质比那时的一些国产CD机还要好!一切都是为了获得最高质量的音响效果而定做的。
当然,现在看来,该声卡的缺点还是明显的,一是使用了ISA总线,限制了PC音频系统的发挥,只能实现虚拟的3D音
频技术,而且在播放中,由于使用了低带宽的ISA总线,因此在信噪比和保真度方面还有一定的问题;另外就是必须采
用板载的“声存”(用来存放音色库的内存),而且这些声卡的内存异常昂贵(其实也不就是普通的DRAM嘛),原来只带
了4MB,为了能获得更好的合成效果,许多专业的MIDI制作人士还是掏钱加上了更多的声存,以存放更好效果的音色
库。通过这样的结合,Soundblaster 64 Gold能回放出很悦耳的合成音乐,一度令许多电脑MIDI发烧友为之兴奋。
在这两个发展阶段里,Creative成了老大哥,其他的声卡产品相比起它来就像是绿叶和红花的关系,越发衬托出
Soundblaster的伟大。当然,在其他的声卡中也出了几个精品,像Ess logic的ESS688F,Topstar的Als007等,它们都是
以极为低廉的价格提供了与Soundblaster 16相近的性能,当年很多兼容机装的都是这两种声卡。在声卡的发展历史上,
有代表性的作品几乎都是Creative(创新)公司的产品,由此我们也看出该公司在这方面的领导作用。Creative在声卡界
的地位就和CPU界的Intel以及软件业的Microsoft一样,是行业中的标准。
对3D音效的渴求促使了第三次声卡大变革,Soundblaster 64 Gold率先支持了模拟3D音效,但同时由于ISA总线带
宽太窄了,限制了声卡的再度发展,因此PCI声卡是注定要诞生的。第一只PCI声卡是S3的Sonics Vibes,它拥有一个
32位复音的波表生成器,支持Microsoft DirectSound和DirectMusic加速。并且附带了SRS 3D音效和Infinipatch
downloadable音色库下载标准。同时,它也带来了与DOS环境的极不兼容(那时还有相当一部分人使用DOS操作系统),
音频回放时的爆音,回放MIDI时的噪音和相对拙劣的回放效果,这使得PCI声卡产品成为了一种让人们产生争议的产品。
但随着Soundblaster推出了另一个划时代的巨作Soundblaster Live! 之后(在此之前发布的PCI64、128等声卡是收购
了Ensoniq公司后采用它们开发的芯片制作的),人们对PCI声卡的优越性也深信不疑了(看看那个价钱,你当然要相信
它是好东西了)。由于采用了PCI总线结构,声卡与系统的连接有了更大的带宽,一些在ISA声卡上没有能力实现的效果,
如使用Downloadable(能够下载)的音色库,更为逼真的3D音效,更好的音质和信噪比等,都把PC音频推向了另一个
高峰。在这里,我们要留意,PC音频更新的周期没有CPU和显示卡那么快,它只是一个循序渐进的过程,真的不够用
了,才会出现和研发它的改进或替代产品,所以说,投资一个好的PC音频系统是非常值得的,起码不会迅速地被淘汰。
当今PC音频的进一步发展变化将主要体现在以下4个方面:
· ISA声卡向PCI声卡过渡
· 更为逼真的回放效果
· 高质量的3D音效
· 转向USB音频设备
主流声卡芯片一览
1、 Ess Logic芯片
ESS公司是声卡界的元老之一,ESS公司所出品的音效芯片型号很多,从初期的ISA声卡到最近的PCI声卡芯片它
都含括,以下两种就是较为流行的产品。
ES1948F芯片
ES1948F采用了全新设计的双声道引擎,复音数达到了64个,并且速度与质量都得到了大幅度的提高,同时还支持
1MB到8MB的DLS Wavetable。另外它还内建了工作频率为50MHz的64通道Wave Processor,配合专利设计的Wave
Cache,可单独处理一个通道中的声音,如变调、滤音、颤音和回音等。在3D音效方面,Maestro-1仍然使用Spatializer 3D
音效处理器。 使用ES1948F芯片的声卡很多,其中比较典型的就是华硕的3DP Sound、启亨的“呛红辣椒”64PCI与硕合
的TeraSound 128PCI。
ES1968S芯片
它从ES1948F改进而来,不过变化较大,是目前ESS公司的主力产品。ES1968S与ES1948F一样内建双声道引擎,
具有64复音,可使用最多8MB的RAM来保存波表样本,芯片本身信噪比超过了85dB。此外它在Microsoft DirectSound
3D中采用了CRL提供的Sensaura 3D算法取代了一度采用的Spatializer 3D音效,同时也可支持最多4只音箱的输出。而
且ES1968S还支持较新的ACAPI V1.1与APM V2.1高级能源管理规范,使其更适合于应用在笔记本电脑。 使用ES1968S
的代表作品有帝盟公司(Diamond)的Sonic Impact S70和启亨的“呛红辣椒”A3D Pro。这两只都是一度出名的低端PCI
声卡产品。
2、 YAMAHA芯片
日本的YAMAHA一直以生产世界闻名的电子乐器出名,MIDI更是它的拿手好戏,所以,该公司出产的音效芯片在
处理MIDI回放时都有逼真的效果。而且该公司还出品了著名的SYXG的软波表合成器,通过YAMAHA极为优秀的算
法,其表现出来的效果直逼许多昂贵的高档声卡。它的几款产品有着相当不错的口碑,而且它也与创新一样使用自己生
产的音效芯片来生产它们自己的声卡产品。
YMF724E芯片
YAMAHA公司当前的主力音效芯片YMF724E芯片,配合YMF730 数模转换芯片,够成了低端的声卡组合,主要是
瞄准低端声卡市场。
YMF724E-V芯片
YMF724E-V除了兼容以往的雅马哈芯片FM发音模式之外,还将复音数增加到192个!其中64个由硬件波表生成,
另外128个由SYXG来软件生成,它可使用2MB~6MB的RAM来存放DLS,因此MIDI回放的效果相当不错。极高的
性价比是这款音效芯片最大的特色。图1是采用该芯片制作的声卡。
YMF740芯片,YAMAHA公司最新的音效产品。它可以演绎多达42组的特殊音效,21种鼓声,676种乐器音效!
同时还拥有支持Creative SB-Link及Microsoft DirectX 6.0的DirectSound 3D与DirectMusic硬件加速等能力。
3、 Cirrus Logic/Crystal Semiconductor芯片
Cirrus Logic/Crystal Semiconductor公司是另一家以生产集成电路闻名的电子供应商。它是由Cirrus Logic 与Crystal
Semiconductor公司合并而成。Cirrus Logic公司在逻辑电路、显示芯片和接口控制芯片(如PCMCIA)等方面有着傲人的
成绩;而Crystal Semiconductor公司则在音效芯片上有着雄厚的开发实力,产品型号很多,可以说CL/CS公司的所有音
效芯片都是由它研制的。
CS4280芯片
CS4280芯片是CL/CS公司较早的PCI产品,一般搭配同厂出品的CS4297数模转换芯片。CS4280具有64个复音数,
支持最多2MB的Wavetable。此外它还内置了SRS环绕效果器。另外,CS4280还支持MPU-401、FM合成、通过硬件调
整音量以及APM能源管理,所以非常适合在笔记本电脑上使用。
CS4614芯片.
CS4614芯片是CL/CS公司最近开发的产品,数模转换芯片一般采用4297A。CS4614A-CM内建255MIPS的SLIMD
DSP构架,支持64复音并可使用4MB RAM的Wavetable,而且对NetMeeting AEC有硬件加速功能,芯片本身信噪比大
于90dB。与ESS的ES1968S一样,它也支持ACAPI 与APM V1.2版的高级能源管理功能,并对DMA模式有较为完善
地支持,在DOS环境下兼容性较好。在DSP音效方面,CS4614A-CM使用Cirrus Logic Crystal Clear Stream Processor核
心电路,配合所附软件可实现A3D音频效果。由于采用了主控总线模式,所以CPU占用率较少,降低了系统在回放声
音时的资源占用。采用CS4614芯片的声卡主要有建基(Aopen)的Audio Phantom AW500。
4、 Trident音效芯片系列
Trident去年开始也涉及低端的音效芯片领域,并且使用自己的芯片来生产声卡。该公司目前主推的PCI音效芯片是
4D Wave系列。4D Wave-DX芯片具有64个硬件复音,支持最高6MB Wavetable,和ESS公司的ES1948F一样,Trident
4Dwave-DX也可以单独处理一个声道的音效。而在3D环绕声方面,使用的是Qsound新近开发的3D音效生成器,支持
HRTF的效果中的IID(声音质感)与ITD(声音延时差异)功能、多普勒效应模拟与延迟,并可使用软件来模拟A3D,
芯片本身信噪比在90dB以上。而最新出品的4D Wave-NX芯片则在DX的基础上改进而成的,主要是增加了对S/PDIF
输出的支持和创新的EAX环境音效(其实只是支持其中的一部分效果)。市场上使用该芯片的产品有捷登的SonicWave
4D。
5、 Creative(创新)系列
创新公司,一直是声卡界的标准,是该领域内的领头羊。最新的Sound Blaster Live!声卡所用的芯片是EMU10K1,
这枚据说要动用新加坡政府武器工厂的超级音效芯片,结合了创新和E-mu公司多年的心血,主要搭配创新自己的
CT1297-TAT 数模转换芯片。它采用0.35微米制造工艺,集成200多万个晶体管,能达到1000MIPS的运算能力(相当
于一枚普通的奔腾处理器)。主要技术特征就是集成了E-mu所开发的EAX环境音效技术、E-mu第4代音效模拟技术以
及达尔文硬盘录音组合功能。因此从某种意义上说它已经不是一般的音效芯片,而是一个准专业的音乐工作站。在声音