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[技术] 认识声卡 CODEC、DAC、ADC

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音频应用新手发布

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发表于 2005-5-7 | |阅读模式
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在声卡上 往往可以找到1颗或者2颗甚至3颗4面有引脚的正方形芯片,面积一般为0.5-1.0平方厘米。这就是CODEC。CODEC是多媒体数字信号编解码器, 主要负责数字->模拟信号转换(DAC)和模拟->数字信号的转换(ADC)。不管是音频加速器好,还是I/O控制器好,他们输入输出的都是 纯数字信号,我们要使用声卡上的Line Out插孔输出信号的话,信号就需要经过声卡上的CODEC的转换处理。可以说,声卡模拟输入输出的品质和CODEC的转换品质有着重大的关系,音频加速器或I/O控制器决定了声卡内部数字信号的质量,而CODEC则决定了模拟输入输出的好坏。在购买声卡时,不但要熟悉音频加速器或I/O控制器的品质,还需要对其采用的CODEC有所了解。在生产厂家的网站上均提供了各种CODEC的技术资料下载。- Z1 E: X7 h- P+ {
   ' C# f9 Q5 _& {$ `4 H

' ]5 f5 t6 F4 j● AC'97 CODEC6 N0 c6 g% @2 R; j4 c# Z

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AC'97 Codec
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2 r+ }0 b* N6 T3 d- q    AC'97全称Audio CODEC '97,是以intel几家业界巨头制定的多媒体声卡规范。AC'97历经3次大的修改。. R" c6 {+ Z) Z; [* y3 B+ w
    AC'97 1.x:固定的48kHz采样输出。
: z- ]' y+ z- s' t  E8 }    AC'97 2.1:扩展了部分音频特征,开始支持多种采样率输出以及多声道输出。# o! _* w# }* _! O' B" i
    AC'97 2.2:更加完善和扩展了部分音频特征,开始支持S/PDIF输出。S/PDIF即Sony/Philips Digital Interface,索尼飞利浦数字界面。
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7 y+ A- M% n7 V    受AC'97白皮书技术约束的CODEC就是AC'97 CODEC,AC'97 CODEC和音频加速器使用AC-Link通讯;现在目前市面上的大部分声卡,包括板载的软卡,都不同程度的受AC'97规范约束。为什么说不同程度呢?因为AC'97不是一个强制性的规范,在不少声卡当中,仅仅接受了部分AC'97标准而已。AC'97是一个出于节省成本的规范,规范中约定了不少有损音质的操作,例如SRC(Sample Rate Convertor,采样频率转换器)。AC'97 CODEC一般采用48pin封装,4面有引脚,每面12个,非常好识别。我们来看看常见声卡上的AC'97 CODEC是什么样子。! b* ~% G- N2 ?" N: |+ ?) ^/ f. A% D

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Diamond 帝盟 Monster Sound MX400 四声道声卡-ESS ES1921S Codec
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4 O( F: U8 M& }7 [ 001377222.jpg   + S, H4 e: b& d

- v; ?) O* u' i& @. O5 [德国坦克 TerraTec SixPack 5.1 六声道声卡-CS4294
$ L# N. Z3 [$ f* C4 Y/ `  T/ RCrystal CS4294 AC'97 四声道 Codec
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! c& M* K' _# r  g+ ?* l! mCreative 创新 Sound Blaster Live! CT4620-Codec
3 R# e: A3 X  M8 a/ z7 zSigmatel STAC9721T Codec
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乐之邦 Musiland 莫邪 M-Sword Digital 2010 声卡 - VT1617A
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% D- }% J" k' k6 m龙芯II福珑迷你电脑-瑞昱ALC203 Codec
! X  S+ Q, [. |4 q; [$ L% H/ G5 Y1 u8 n% |
    在集成AC'97声卡的主板上,你也可以看到一块或者几块这样封装的芯片。AC'97 CODEC的引脚定义是相同的,声卡设计商可以通过配置不同的CODEC来改变声卡的档次,例如著名的创新SB Live!系列,最大的区别其实就是CODEC的不同。引脚定义的相同可以大幅降低设计成本。另外,AC'97 CODEC还可以带一些音效处理功能。
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HD Audio CODEC 5 d; k3 j8 Z$ {/ t' c
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Realtek ALC880 Codec 引脚定义
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2 y. ^2 A7 V5 U* M    HD Audio是AC'97的升级版本,现已取代AC'97成为现有声卡的标准规范。相对AC'97,HD Audio做了很大的功能增强;它的诞生,意味着声卡进入到高清时代。HD Audio是基于AC'97发展而来,因此有着很明显的继承性。
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! |2 d# B5 G1 Q威盛 VIA Vinyl HD VT1828 Codec
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* n. S3 P8 I# g  K; o4 `% ARealtek ALC880 Codec 引脚定义0 |* g2 w0 i( J5 `1 J

: j! \5 j0 O' O, r$ T    大部分HD Audio CODEC 也是48Pin封装,外形为正方形,也有少量采用32pin封装。它主要被集成声卡所采用。它在声卡中的主要作用,与AC'97完全相同,但HD Audio的品质与功能都相对较高。0 H; R! c* x; @0 O$ B1 z; x3 H
$ K- X/ h5 r5 S2 M- q
CODEC不等于声卡& }: I0 E: Z, T$ L2 }5 S/ Q& U  R

7 @5 f+ R1 E! F( a    网络上和杂志上,有大量的文章存在一个错误,我们总是会看到“ALC880声卡声音怎么样”,“ALC880的声卡驱动怎么安装啊”这类的句子。显示很多人把CODEC等同于声卡了,这是不正确的;CODEC并没有集成I/O控制器,因此并不具备声卡的核心功能。集成声卡最核心的部分被集成到了主板芯片组当中。
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● 其他类型的CODEC
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Terratec 德国坦克 Phase22 声卡-AKM4524VF Codec
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乐之邦 Musiland 玲珑 Lilo V Enjoy多声道USB声卡-WM8731 Codec 7 v) e4 u. I$ _( D9 i8 _; s! \$ y

# t2 j  V" z' y4 w0 P    Wolfson WM8731是一款带有集成耳机驱 动器的极低功耗的Codec(音频编码解码器),专为便携数字音频应用而设计。该器件可以提供CD音质的音频录音和回放,为16欧姆的负载提供50mW的 输出功率。 WM8731带有一个片上时钟发生器,支持多种时钟模式。通过一个12MHz时钟,该器件可以直接生成44.1kHz、48kHz和96kHz等采样率, 以及MP3标准定义的其他采样率,完全不需要一个独立的锁相环(phase locked loop)或晶振。支持其他公用的主时钟频率,例如12.288MHz。+ ^' j; W9 ~2 u; C3 W* |
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001377217.jpg 9 T+ G. D6 m, B4 `
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TerraTec 德国坦克 DMX 6 Fire USB声卡-Cirrus Logic cs42426 ' l  Y& c8 A0 O2 z+ x" d( ?/ s
这是一颗114 dB, 192 kHz 6-Ch Codec ,集成锁相环(PLL)
( G' ]- @! z; t( i% ^" N2 E* E. q( D/ @' F4 V
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乐之邦 Musiland 轩辕II X-SwordII Pro-HD主卡-WM8776 双声道Codec ! c+ e# f- v9 F8 N. f) C' M! W
Wolfson的WM8776,承担线性输入及麦克风输入的ADC(模拟到数字转换)的功能/ \; i6 y8 |% J3 R  X

6 w# {0 t  V& {$ a+ c    并非所有的CODEC都是AC'97和HD Audio CODEC,也不是所有的CODEC都是方形;AC'97 CODEC采用AC-Link和主芯片通讯,HD Audio CODEC采用Azalia-Link通讯,而这类CODEC依然采用I2S来通讯;这类CODEC可理解为单纯的DAC和ADC的集成。使用这类 CODEC的声卡,多数是对音质比较讲究的产品。
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( }; S  k4 h% P4 @7 ]DAC详解$ Q/ w6 h& c2 _: o/ E/ y: w2 e( X
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    DAC是Digital to Analog Converter,即数字到模拟(港台叫类比)转换,它可以指这个转换过程,也可以指专用的转换器芯片,我们常说的DAC,一般都是指数模转换器芯片。
& B6 h% o+ L0 _5 [# M  K" O% D
3 x9 I( d  {' J5 g( L 001377214.jpg % G- A7 \5 b0 U" `
Tempotec 节奏坦克 Hifier Serenade 立体声声卡-AK4396 DAC , G2 C; x" o  K7 {1 w: e. }0 |6 b

& x& ^$ Y! Y/ S. p- z+ X2 {- V5 O    日本AKM(Asahi Kasei Microsystems)AK4396 DAC芯片,这是一颗双声道、24位、192kHz的DAC芯片。性能优越,被大量用于顶级设备。
9 O" U) |3 p7 B: C4 l
5 f, D; M7 `4 p' z& @ 001377219.jpg    
. [3 z. ?; ~# G! o
* Y- G. u6 [" `) SAsus 华硕 XONAR Essence STX 声卡-BB PCM1792 DAC 芯片 * ~1 x/ G1 i0 v: C& U' h
高档唱机中常见这颗DAC
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, d  [  e8 _$ G1 z, JTempoTec 节奏坦克 X-Fi Rhapsody 狂想曲7.1声卡-CS4382 " c4 r/ L8 x' l9 E7 v0 \& I( l& @
Cirrus logic CS4382 8声道DAC芯片,114 dB, 支持24-Bit, 192 kHz
" s' s" M: d$ J
  b& l4 ^, G! V6 d0 f# u
9 Q, A7 I5 x' _- j& c- e* g& ~& l7 Z8 E0 O6 W3 X' Z
乐之邦 Musiland Monitor 02 US USB 聆听二号声卡-PCM1793
# ?4 g4 l( K0 c# b" ]BB PCM1793 DAC芯片,支持24-Bit 192kHz
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    在一些高档声卡当中,会使用到DAC。虽然CODEC集成了DAC,但其模拟输出的品质,比起专用的芯片,还是有不小的差距。使用到DAC的产品,一般都是以音乐欣赏作为主要设计方向的产品。更发烧的朋友,玩玩还会追求DAC外置,使用独立的电路和供电,以求得更好的声音。
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ADC详解
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+ I( n" h9 @/ M6 i创新 Creative X-Fi Titanium Fatal1ty Pro Series (SB0886)
  s, k- {- b$ F* PAKM5358 ADC9 h+ j0 B, u; O* r* _
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Asus 华硕 XONAR D1 多声道声卡-Cirrus Logic CS5361 ' z; J5 @0 J0 M/ u. k2 P
Cirrus Logic CS5361 是一颗动态范围为114d,支持采样率为192kHz的双声道ADC芯片
' A+ F* L3 ^: e1 M' r1 U
' d1 r: v" W. \: L9 q+ ]    ADC的用途与DAC相反,它指Analog to Digital Converter—模拟(港台叫类比)到数字信号的转换。ADC一般用于高档声卡和专用的录音声卡,它的品质普遍优于CODEC。
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发表于 2005-5-31 |
高呀!!~
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