PC hifi 漫談(1/3)

【轉自耳機大家壇——會員「sugar」】

服役了4年半的電腦終於罷工,主機電源老化,導致硬碟供電不足出現了壞道,慶幸音樂資料之前已有另作備份,主板北橋晶元也出了問題,遂推到從來吧,重新裝一台主機….因此也就有了這篇雜談。以下部分資料整理來源於網路。

追溯pchif的起源

ISA音效卡的出現,將計算機帶進了多媒體時代,當時音效卡的MIDI合成主要以FM為主。第一款出現在國內市場上的音效卡是創新公司出品的SB AWE32。其實現形式是通過板載ROM來存放1MB的音色庫,再依靠音效卡自己的波表合成技術進行合成,就是所謂的「硬波表」。由於在音效卡上整合高性能的波表合成晶元及ROM或RAM會導致音效卡的成本昂貴,加上ISA介面匯流排帶寬較低、功能單一、佔用系統資源過多等問題,使它在一段時期內限制了它的普及。直到1998年PC1音效卡的問世,才為波表音效卡的平民化帶來了一次小小的革命,其關鍵是DLS技術的應用。DLS全稱為「Down Landable Sample」,意思是「可下載音色樣本庫」。其工作原理是將原先存放在音效卡板載ROM的波表音色樣本以文件形式存在於系統硬碟中,再傳輸到音效卡的波表合成晶元上加以處理合成。

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基於此原理而產生的Sound Font技術,是創新公司的子公司E-MU指定的採樣音色庫技術,根據這一技術編製的擴展名為「sbk」和「sf2」的文件就是用於MIDI樂曲的音色庫文件。PCI音效卡使Sound Font技術獲得了巨大的生命力,它使用戶不必為了獲得滿意的MIDI合成效果而去購買載有大量ROM或RAM的價格昂貴的ISA音效卡。而用戶所需要做的就是選擇合適的音色庫載入到內存中去,從而以很低的成本中獲得足夠大的音色庫。

隨著「奔騰」級晶元的普及,以往只能由音效晶元來完成的工作也交給CPU來處理了, 「Realtek AC』97」板載式音效卡也因此誕生,Realtek AC』97實際上只是一種標準,並無軟硬之分,由於省去了音效晶元,使得音效卡的成本降到了最低,當時CPU頻率已達GHZ級別,軟音效卡佔用的資源對它來說可謂是微不足道。

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AC'97的全稱是Audio CODEC'97,這是一個由英特爾、雅瑪哈等多家廠商聯合研發並制定的一個音頻電路系統標準。它並不是一個實實在在的音效卡種類,只是一個標準。市場上能看到的音效卡大部分的CODEC都是符合AC'97標準。廠商也習慣用符合CODEC的標準來衡量音效卡,因此很多的主板產品,不管採用的何種音效卡晶元或音效卡類型,都稱為AC'97音效卡。

隨著板載音效卡技術的日漸成熟,HD Audio也孕育而生, High Definition Audio(高保真音頻)的縮寫,是Intel與杜比(Dolby)公司合力推出的新一代音頻規範。從Intel 915/925系列晶元組開始運用。HD Audio的制定取代了AC』97音頻規範,與AC』97有許多共通之處,某種程度上可以說是AC』97的增強版,但並不能向下兼容AC』97標準。它在AC』97的基礎上提供了全新的連接匯流排,支持更高品質的音頻以及更多的功能。與AC』97音頻解決方案相類似,HD Audio同樣是一種軟硬混合的音頻規範,集成在ICH6晶元中(除去Codec部分)。與AC』97相比,HD Audio具有數據傳輸帶寬大、音頻回放精度高、支持多聲道陣列麥克風音頻輸入、CPU的佔用率更低和底層驅動程序可以通用等特點。

獨立音效卡和多媒體音箱的應用和普及

獨立音效卡是相對於集成音效卡而言的,在以前本來就是獨立的。隨著硬體技術的發展以及廠商成本考慮,出現了把音效晶元集成到主機板上,這就是現在的所謂的板載式集成音效卡。雖然集成音效卡的效能基本能夠滿足大部分人的應用需求,但原來的獨立音效卡並沒有因此而銷聲匿跡,推出了比集成音效卡效能再高的產品,獨立音效卡對電聲中的一些技術指標加以提升,再配合出色的回放系統,給人以更好的視聽感受。獨立音效卡擁有比集成音效卡更多的濾波電容以及功放管,經過數次級的信號放大,降噪電路,使得輸出音頻的信號精度提升,所以音質輸出效果上更好。自從1989年,新加坡創新Creative公司推出了一款SoundBlaster音效卡后,音效卡史的發展也掀開了新的一頁,經過20幾年的發展,創新公司一直都處於行業龍頭地位,後續還有諸如華碩、德國坦克、樂之邦等廠商加入對電腦多媒體音響的競爭。

電腦音效卡的一路發展和普及,作為終端發聲器的有源音箱也迅速跟進。印象中90年代初期,多媒體音箱已經開始在國內市面上出現,最開始的品牌和產品以台灣省在大陸設廠並生產銷售居多,後期國內很多有源多媒體音箱生產廠家也陸續投入並初具規模。

多媒體音箱的形制上從初期的PVC注塑箱殼到木質箱體,從早期兩聲道系統發展到多聲道系統。生產廠家從南到北爭相湧現,其中市場上比較知名的品牌有:漫步者、輕騎兵、衝擊波、麥博等,惠威則在後期開始進入多媒體市場。多媒體音箱的發展史上創新公司也做了卓越的貢獻以及起到了行業的推動作用。大約是98年到99年期間,創新公司在國內市場上推出了第一款2.1有源系統音箱:PC WORKS 2.1,至此2.1音箱也在市場上形成了一種主流應用趨勢,後續發展到4.1、5.1多聲道系統。隨著多聲道系統的發展和成熟,更多廠家把精力放在了更為高端的2.0音箱系統,像漫步者的R1900T和惠威M-200就是當時的產物,再發展到更高級別的T200A。

惠威是一家以生產喇叭單體和製造傳統音箱而出名的公司,總部在美國,國內的生產基地於1991年在珠海成立。漫步者則是國內土生土長的多媒體音響製造生產企業,1996年創立於北京。國內的生產基地在北京、深圳、東莞這三個地方。

與此同時,從90年代中期開始,電腦音頻技術以及周邊多媒體的產品的應用,都離不開網路的普及和數碼音樂的迅速發展。計算機和網路的普及為每個人提供了一個對等的多媒體平台,音樂的傳播方式也因此而改變。網路的共享,使數碼音樂的傳播達到了極致,其最大的特點是音樂可以不受限制被重複、再現。由於互聯網的交互性、開放性、遠程性特點,決定了一首樂曲從它誕生之日起,只要經過互聯網來傳播,就可能被無限量傳遞,無限量被下載,不受空間、時間的制約和限制,可以在任何時候,任何地點上網就可以完成,使這首樂曲被反覆下載和再現、不受限制地被反覆聆聽欣賞。

從早期的蠟盤唱片、黑膠唱片到後來的磁帶、CD,傳統的音樂總是附著在某種實物介質上供人們消費和欣賞。這些音樂載體對應著不同的技術時代,其共同的特點是都具有可觸摸的外在形態。

數字音樂的出現打破了這一傳統。它以數字信號的方式被儲存在資料庫里,在網路空間中流動傳輸,根據人們的需要被下載和刪除,它的傳播不再依仗於某種實物載體。傳統音樂載體,比如磁帶、CD等,在多次使用後會產生不可避免的磨損,進而導致音樂品質下降。而數字音樂因為沒有實體形態,所以不存在磨損的情況,無論被下載、複製、播放多少遍,其品質都不會發生變化。

電腦音頻發展到PCI音效卡這個階段已經出現了瓶頸,越發滿足不了我們對高品質音樂的回放訴求,究其原因是音效卡其工作環境導致了效能發揮不理想。音效卡是一個植入電腦內部的音頻裝置,對我們的多媒體應用是可以帶來很大的方便,然而也是因為這個方便些帶來了一些新的問題,電腦主機所有部件和電器元件在工作時容易形成相互的電磁干擾以及電雜訊的增加,不良的供電環境讓音效卡的性能大打折扣,音效卡電路板也不可能集成更多的多級信號放大元件以及降噪電路,所以最終會影響音質信號的輸出,最終導致輸出音頻的音質不甚理想。

電腦兩個主要外部設備介面:USB和1394,這讓電腦音頻的高級應用延伸出了另外一片天空。音頻裝置通過這種外接方式讓處理裝置原離電腦的干擾。USB是pc最為常用的外置連接介面,傳輸速度也一直與時俱進,而且能夠便捷地通過pc對軟硬體進行操作設定以達到理想穩定的狀態,所以USB介面也漸漸成為了高級電腦音頻的應用主流。一些專業音頻應用的設備最早採用了USB或者1394介面與電腦進行連接使用,諸如像Yamaha、ESS CirrusLogic/CrystalSemiconductor、REM等。

當下電腦音效卡發展至此,從最初的ISA音效卡向PCI音效卡過渡,發展實現了更為逼真的回放效果,再到高質量的3D音效,再轉向更為高階的USB音頻設備。個人電腦和網路這近十年的快速普及,已然成為我們生活和工作的必備工具。這也讓我們坐在電腦前的時間越來越長,我們利用電腦工作上網查閱資料,看電影、玩遊戲、聽音樂等等,因此同時我們對電腦提出的要求也越來越高:更快的運行速度;更多的存儲空間,更大的顯示器,更高的聲音品質等。

現今IT科技以及市場的高度發達和成熟,個人電腦的價格也變得平民化,3-5千元的投入已能購買到綜合性能不錯的台式電腦或者是筆記本電腦。家用電腦目前還是以台式機為主,筆記本也有相當一部分的使用率。筆記本的優勢在於便攜性,台式電腦的優勢在於自主性和擴展性,相同的資金投入,台式電腦也可以獲得相對高於筆記本的性能。

PCHIFI系統中,電腦作為平台的綜合應用,在搭配組建上也有一些細節的講究。DIY組建電腦的宗旨就是性價比和擴展性,作為音頻應用的平台,在穩定性和靜音性能上也需要一定的考量。

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