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q3d演算法

發布時間: 2022-08-07 04:13:04

㈠ 立體聲和單聲道的辨別!

單聲道單聲道是比較原始的聲音復制形式,早期的音效卡採用的比較普遍。當通過兩個揚聲器回放單聲道信息的時候,我們可以明顯感覺到聲音是從兩個音箱中間傳遞到我們耳朵里的。這種缺乏位置感的錄制方式用現在的眼光看自然是很落後的,但在音效卡剛剛起步時,已經是非常先進的技術了。 立體聲單聲道缺乏對聲音的位置定位,而立體聲技術則徹底改變了這一狀況。聲音在錄制過程中被分配到兩個獨立的聲道,從而達到了很好的聲音定位效果。這種技術在音樂欣賞中顯得尤為有用,聽眾可以清晰地分辨出各種樂器來自的方向,從而使音樂更富想像力,更加接近於臨場感受。立體聲技術廣泛運用於自Sound Blaster Pro以後的大量音效卡,成為了影響深遠的一個音頻標准。時至今日,立體聲依然是許多產品遵循的技術標准。 四聲道環繞人們的慾望是無止境的,立體聲雖然滿足了人們對左右聲道位置感體驗的要求,但是隨著技術的進一步發展,大家逐漸發現雙聲道已經越來越不能滿足我們的需求。PCI音效卡的大寬頻帶來了許多新的技術,其中發展最為神速的當數三維音效。三維音效的主旨是為人們帶來一個虛擬的聲音環境,通過特殊的HRTF技術營造一個趨於真實的聲場,從而獲得更好的游戲聽覺效果和聲場定位。而要達到好的效果,僅僅依靠兩個音箱是遠遠不夠的,所以立體聲技術在三維音效面前就顯得捉襟見肘了,新的四聲道環繞音頻技術則很好的解決了這一問題。四聲道環繞規定了4個發音點:前左、前右,後左、後右,聽眾則被包圍在這中間。同時還建議增加一個低音音箱,以加強對低頻信號的回放處理(這也就是如今4.1聲道音箱系統廣泛流行的原因)。就整體效果而言,四聲道系統可以為聽眾帶來來自多個不同方向的聲音環繞,可以獲得身臨各種不同環境的聽覺感受,給用戶以全新的體驗。如今四聲道技術已經廣泛融入於各類中高檔音效卡的設計中,成為未來發展的主流趨勢。 5.1聲道 5.1聲道已廣泛運用於各類傳統影院和家庭影院中,一些比較知名的聲音錄制壓縮格式,譬如杜比AC-3(Dolby Digital)、DTS等都是以5.1聲音系統為技術藍本的。其實5.1聲音系統來源於4.1環繞,不同之處在於它增加了一個中置單元。這個中置單元負責傳送低於80Hz的聲音信號,在欣賞影片時有利於加強人聲,把對話集中在整個聲場的中部,以增加整體效果。相信每一個真正體驗過Dolby AC-3音效的朋友都會為5.1聲道所折服。 Full Duplex (全雙工) Full Duplex(全雙工)是新型音效卡必備的功能。想必各位讀者都打過電話,當您在說話的同時還可以聽到對方的聲音,這就是基本的全雙工概念,但是音效卡上的全雙工概念不是只有這樣,嚴格來說,音效卡上的全雙工是指在錄音的同時可以進行播放聲音的工作,反之亦然,這才是真正的全雙工作業。但是全雙工與否的問題最常出現在使用Net Meeting或是網路電話之類的應用,如果音效卡真正支持全雙工,那麼您使用Net Meeting或是網路電話應該與一般打電話是相同的,這樣最大的好處是可以節省大量的通話時間(也意味著節省費用開支)。 定位音效定位音效應用在音效卡上大概是在三、四年前的A3D定位音效,這是由Aureal公司應用在其音效晶元上的一個音效定位演算法,主要目的在使用二支音箱模擬聲音在3D空間中的位置,由於當時音效卡還沒有出現多聲道的產品,所以A3D定位音效的推出,震撼了喜好計算機游戲的使用者,在當時,許多游戲也標榜著使用A3D定位音效,也促使其成為業界的一個標准。除了A3D之外,還有其它的定位音效演算法,其中一個是目前使用較為廣泛的Q3D,在台灣大部份的音效卡大概都是採用此定位音效。另一種則是Sensaura,此種定位音效則較常被國外產品所採用。不過雖說以二音箱就可模擬出3D空間的位置,但畢竟還是用「模擬」的,再怎麼准確的位置恐怕也還比不上直接以四音箱的定位來得好。 環境音效不知您是否曾經注意到,在空曠的地方與在房子內說話時,聲音的感覺不一樣,這種在不同的環境中所產生的不同聲音效果就是環境音效。而在計算機技術快速進步的今日,利用不同的演算方式,將聲音模擬成不同環境中的效果,已不是件難事,其中差別只是在於效果的真實度以及效果是否明顯,其中最為使用者津津樂道的大概就屬Creative的EAX環境音效了。當然,除了EAX之外還是有其它不同的演算法,分別屬於不同的廠商。而環境音效的應用最常出現在計算機游戲之中,特別是屬於3D實時的游戲,在各種場景之中,不同的聲音在不同的環境中,有著不同的效果,藉以營造出趨於真實的感受,如此使用者就很容易的溶入整個游戲的劇情之中。 CODECCODEC是由二個英文字的部分所組成的,它是COder與DECoder組合而成的縮寫字,由這二個字直接翻譯意思是編碼器及解碼器,而運用在音效卡上就是指可將模擬訊號轉成數字訊號,及將數字訊號還原成模擬訊號的組件,早期CODEC是內建在音效晶元之中,而近來因AC 』97規范的訊號品質要求,CODEC便從音效晶元中獨立出來,如此在音質上便不會受到音效晶元中線路干擾的影響。音效卡的聲音品質與CODEC有相當密切的關系,不過目前應用在多聲道音效卡上的CODEC大概就屬Sigmatel及Wolfson這二家的產品最普遍,所以在品質上也就沒有強烈的區別。CODEC最主要的工作有二個,第一個就是將由外界錄進來的聲波,從模擬轉成為數字的訊號交由計算機系統處理,不論是從Mic In或是Line In錄進來的模擬訊號都必須經過這個程序,才能夠讓計算機看得懂這些資料。另一個則是反向的流程工作,也就是將儲存在計算機中的數字音訊資料,透過CODEC還原成模擬的聲音,由Line Out或是多聲道音效卡的各聲道輸出口送出訊號。

㈡ D3D游戲編程中音效怎麼加需要什麼頭文件和庫文件

音效卡的技術指標很多,以下是各種具體指標的具體含義。如果您是個專業級的音響發燒友,這些牽涉到聲音質量的具體指標可不能不看。

目錄 [隱藏]
1 S/PDIF
2 采樣位數與采樣頻率
3 復音數
4 動態范圍
5 API介面
6 HRTF
7 ASIO
8 AC-3
9 DLS技術
10 SB1394標准

[編輯] S/PDIF
S/PDIF是SONY、PHILIPS家用數字音頻介面的簡稱,可以傳輸PCM流和Dolby Digital、dts這類環繞聲壓縮音頻信號,所以在音效卡上添加S/PDIF功能的最重大意義就在於讓電腦音效卡具備更加強大的設備擴展能力。S/PDIF技術應用在音效卡上的表現即是音效卡提供了S/PDIF In、S/PDIF Out介面,如果有數字解碼器或者帶有數字音頻解碼的音箱,你就可以使用S/PDIF介面作為數碼音頻輸出,使用外置的DAC(Digital-Analog Converter:數字→模擬轉換器,簡稱數模轉換器)進行解碼,以達到更好的音質。

S/PDIF介面一般有兩種,一種是RCA同軸介面,另一種是TOSLINK光纜介面。其中RCA介面(是非標準的,它的優點是阻抗恆定、有較寬的傳輸帶寬。在國際標准中,S/PDIF需要BNC介面75歐姆電纜傳輸,然而很多廠商由於各種原因頻頻使用RCA介面甚至使用3.5mm的小型立體聲介面進行S/PDIF傳輸。

在多媒體音效卡上,S/PDIF分為輸出和輸入兩種形式,也就是通常所說的S/PDIF OUT和S/PDIF IN。音效卡的S/PDIF OUT主要功能是將來自電腦的數字音頻信號傳輸到各種外接設備。在目前的主流產品中,S/PDIF OUT功能已經非常普及,通常以同軸或者光纖介面的方式做在音效卡主卡或者數字子卡上。而S/PDIF IN在音效卡中主要功能則是接收來自其它設備的PCM信號,最典型的應用就是CD唱片的數字播放。雖然所有CD-ROM都具有CD播放能力,但效果有優劣之分。主要原因在於CD-ROM所採用的DAC品質不同,從而造成了效果上的差異。但如果你的音效卡上擁有一個兩針的S/PDIF IN插口,那麼就可以通過一條兩芯的數字CD信號傳輸線連接到CD-ROM的Audio Digital Out介面。這樣當播放CD唱片的時候,CD上的PCM信號就不經過DAC,而直接被輸出到音效卡上,隨後再由音效卡進行D/A轉換或者通過S/PDIF OUT輸出。一般音效卡CODEC晶元的D/A轉換品質總是好過CD-ROM上的DAC,因此通過S/PDIF技術,CD播放質量就被有效提高了。

[編輯] 采樣位數與采樣頻率
音頻信號是連續的模擬信號,而電腦處理的卻只能是數字信號。因此,電腦要對音頻信號進行處理,首先必須進行模/數(A/D)的轉換。這個轉換過程實際上就是對音頻信號的采樣和量化過程,即把時間上連續的模擬信號轉變為時間上不連續的數字信號,只要在連續量上等間隔的取足夠多的點,就能逼真地模擬出原來的連續量。這個「取點」的過程我們稱為采樣(sampling),采樣精度越高(「取點」越多)數字聲音越逼真。其中信號幅度(電壓值)方向采樣精度,我們稱之為采樣位數(sampling resolution),時間方向的采樣精度稱為采樣頻率(sampling frequency)。

采樣位數指的是每個采樣點所代表音頻信號的幅度。8bit的位數可以描述256種狀態,而16bit則可以表示65536種狀態。對於同一信號幅度而言,使用16bit的量化級來描述自然要比使用8bit來描述精確得多。其情形就尤如使用毫米為單位進行度量要比使用厘米為單位要精確一樣。一般來說采樣位數越高,聲音就越清析。

采樣頻率是指每秒鍾對音頻信號的采樣次數。單位時間內采樣次數越多,即采樣頻率越高,數字信號就越接近原聲。采樣頻率只要達到信號最高頻率的兩倍,就能精確描述被采樣的信號。一般來說,人耳的聽力范圍在20hz到20Khz之間,因此,只要采樣頻率達到20Khz×2=40Khz時,就可以滿足人們的要求。現時大多數音效卡的采樣頻率都已達到44.1或48Khz,即達到所謂的CD音質水平了。

[編輯] 復音數
在各類音效卡的命名中,我們經常會發現諸如64、128之類的數字。有些用戶乃至商家將它們誤認為是64位、128位音效卡,是代表采樣位數。其實64、128代表的只是此卡在MIDI合成時可以達到的最大復音數。所謂"復音"是指MIDI樂曲在一秒鍾內發出的最大聲音數目。波表支持的復音值如果太小,一些比較復雜的MIDI樂曲在合成時就會出現某些聲部被丟失的情況,直接影響到播放效果。復音越多,音效越逼真,但這與采樣位數無關,如今的波表音效卡可以提供128以上的復音值。

另外需要注意的是"硬體支持復音"和"軟體支持復音"之間的區別。所謂"硬體支持復音"是指其所有的復音數都由音效卡晶元所生成,而"軟體支持復音"則是在"硬體復音"的基礎上以軟體合成的方法,加大復音數,但這是需要CPU來帶動的。眼下主流音效卡所支持的最大硬體復音為64,而軟體復音則可高達1024。

[編輯] 動態范圍
動態范圍指當聲音的增益發生瞬間態突變,也就是當音量驟然或突然毫米波時,設備所有名承受的最大變化范圍。這個數值越大,則表示音效卡的動態范圍越廣,就越能表現出作品的情緒和起伏。一般音效卡的動態范圍在85dB左右,能夠做到90dB以上動態范圍的音效卡是非常好的音效卡了。

==Wave音效與MIDI音樂==

WAVE音效合成與MIDI音樂的合成是音效卡最主要的功能。其中WAVE音效合成是由音效卡的ADC模數轉換器和DAC數模轉換器來完成的。模擬音頻信號經ADC轉換後為數字音頻後,以文件形式存放在磁碟等介質上,就成為聲音文件。這類文件我們稱之為wave form文件,通常以.wav為擴展名,因此也稱為wav文件。WAVE音效可以逼真地模擬出自然界的各種聲音效果。可惜的是wav文件需要佔用很大的貯存空間,也正是這個缺點,造就了MP3的成長。

MIDI,即樂器數字化介面,是一種用於電腦與電子樂器之間進行數據交換的通信標准。MIDI文件(通常以.mid為文件擴展名)記錄了用於合成MIDI音樂的各種控制指令,包括發聲樂器、所用通道、音量大小等。由於MIDI文件本身不包含任何數字音頻信號,因而所佔的貯存空間比wav文件要小得多。MIDI文件回放需要通過音效卡的MIDI合成器合成為不同的聲音,而合成的方式有FM(調頻)與Wave table(波表)兩種。

大多數廉價的音效卡都採用的FM合成方式,FM合成是通過振盪器產生正弦波,然後再疊加成各種樂器的波形。由於振盪器成本較高,即使是OPL3這類高檔的FM合成器也只提供了4個振盪器,僅能產生20種復音,所以發出音樂聽起來生硬呆板,帶有明顯的人工合成色彩。與FM合成不同,波表合成是採用真實的聲音樣本進行回放。聲音樣本記錄了各種真實樂器的波形采樣,並保存在音效卡上的ROM或RAM中(要分辨一塊音效卡是否波表音效卡,只需看卡上有沒有ROM或RAM存儲器即可)。目前中高檔音效卡大都採用了波表合成技術。

==輸出信噪比==

「輸出信噪比」是衡量音效卡音質的一個重要因素,其概念為——輸出信號電壓與同時輸出的噪音電壓的比例,單位是分貝。這個數值越大,代表輸出時信號中被摻入的噪音越小,音質就越純凈。音效卡作為電腦的主要輸出音源,對信噪比要求是相對較高的。由於聲音通過音效卡輸出,需要通過一系列復雜的處理,所以決定一塊音效卡信噪比大小的因素也有很多。由於計算機內部的電磁輻射干擾很嚴重,所以集成音效卡的信噪比很難做到很高,一般其的信噪比在80dB左右。PCI音效卡一般擁有較高的信噪比(大多數可以輕易達到90dB),有的高達195dB以上。較高的信噪比保證了聲音輸出時的音色更純,可以將雜音減少到最低限度。而音色的好壞則取決於產品所選用的音效晶元和卡的做工。如果可能的話,購買音效卡前最好先進行試聽,如果實在沒有得試聽的話,可以多留意周圍媒體對它的評價,或許對你的選購有一些幫助。

[編輯] API介面
API就是是編程介面的意思,其中包含了許多關於聲音定位與處理的指令與規范。它的性能將直接影響三維音效的表現力,主要有下面幾種:

Direct Sound 3D
Direct Sound 3D,是微軟公司提出的3D效果定位技術,它最大特點就是硬體無關性,在音效卡出現初期,許多音效卡晶元沒有自己的硬體3D音效處理能力,都是使用這種Direct Sound 3D來模擬出立體聲。它所產生的效果均由CPU通過即時運算產生,比較耗費CPU資源,所以,此後推出的音效卡都擁有了一個所謂的「硬體支持DS3D」能力。如果你在選購音效卡時聽銷售商說音效卡支持D3D多麼好的話,千萬不要就輕信這是一塊好音效卡,其實際聽覺效果要看音效卡自身採用的HRTF演算法能力的強弱而定。
A3D
A3D是Aureal公司開發的一項專利技術。它是在Direct Sound 3D的API介面基礎上發展起來的。A3D最大特點是能以精確定位(Positional)的3D音效增加新一代游戲軟體交互的真實感,這就是通常所說的3D定位技術。A3D目前有1.0、2.0和A3D3.0三個版本。1.0版包括A3D Surround和A3D Interactive兩大應用領域,特別強調在立體聲硬體環境下就可以得到真實的聲場模擬,A3D 1.0中同時間內只能處理8個音源,取樣頻率是22kHz,AUREAL音效卡中的AU8820晶元使用的就是這種技術。2.0則是在1.0基礎上加入了聲波追蹤技術,進一步加強了性能,A3D 2.0同時則可以處理16個音源,取樣頻率已達48kHz,它是當今定位效果最好的3D音頻技術之一,AU8830晶元就支持這種技術。至於3.0版本早就被提出了,不過由於Aureal公司已經被創新收購,A3D3.0的前途還是個未知數。
由於Aureal的A3D技術在3D定位及交互性聲音處理(這是兩大關鍵部分)方面具有優勢,加之支持Direct Sound 3D硬體加速,因而很多游戲開發商都是基於A3D進行3D游戲開發的。不過由於實現起來成本頗高,因而並不是每塊PCI音效卡都支持該技術。

A3D Surround
A3D Surround吸收了A3D技術和環繞聲解碼技術(如Dolby的 ProLogic和AC-3)之精華,突出特點是只使用兩只普通音箱(或一副耳機)在環繞三維空間中,進行聲音的精確定位(也就是說可產生與五個「虛擬音箱」相同的效果)。當然,這五組音頻流並不像傳統的「家庭影院」那樣需要用5個實際的音箱進行回放,它實際上只是經過A3D Surround處理後用兩個音箱播放出來的。這一技術被杜比實驗室授予「Virtual Dolby」認證。
EAX
EAX是由創新公司在其SB LIVE!系列音效卡中提出的標准,全名為Environmental Audio Extension,即環境音效。EAX是建立在DS3D上的,只是在後者的基礎上增加了幾種獨有的聲音效果命令。EAX的特點是著重對各種聲音在不同環境條件下的變化和表現進行渲染,但對聲音的定位能力不如A3D,EAX建議用戶配備4聲道環繞音箱系統。現在支持EAX2的主要就是EMU10K1和MU10K2晶元,它們分別為創新著名的SB Live!和Audigy系列音效卡所採用,該晶元同時還支持A3D1、HRTF等技術,是目前流行兼容音效卡中的精品。
註:目前,A3D和EAX是API介面中的兩大流派,你在購買的時候,最好弄清楚選擇的音效卡支持哪些音效,所支持的版本是多少,是軟體模擬還是硬體支持,這些都是十分關鍵的。

[編輯] HRTF
HRTF是Head Related Transfer Function的縮寫,中文意思是「頭部對應傳輸功能」,它也是實現三維音效比較重要的一個因素。簡單講,HRTF是一種音效定位演算法,它的實際作用在於用數字和演算法欺騙我們的耳朵,使我們認為自己處了一個真實的聲音環境中。3D定位是通過音效卡晶元採用的HRTF演算法實現的,定位效果也是由HRTF演算法決定的。象Aureal和Creative這樣的大公司,他們既能夠開發出強大指令集規范,同時也可以開發出先進的HRTF演算法並集成在自己的晶元中。當然也有一些廠商專門出售或者為音效卡訂定各種各樣的HRTF演算法,比較有名的就要算Sensaura 3D和Qsound。Sensaura 3D是由CRT公司提供的。Sensaura,支持包括A3D 1.0和EAX、DS3D在內的大部分主流3D音頻API,此技術主要運用於ESS、YAMAHA和CMI的音效卡晶元上。而QSound開發的Q3D,主要包括三個部分,第一部分是3D音效和聽覺環境模型,第二部分是立體音樂加強,第三個部分是虛擬的環境音效,可以提供一個與EAX相仿的環境模擬功能,但效果還比較單一,與Sensaura大而全的性能指標相比稍遜一籌。此外C-MEDIA在CMI8738上則使用自己的HRTF演算法,稱為C3DX,支持EAX和DS3D,實際效果很一般。

==IAS== IAS是Interactive Around-Sound的縮寫,它是 EAR(Extreme Audio Reality)公司在開發者和硬體廠商的協助下開發出來的專利音頻技術,該技術可以滿足測試系統硬體、管理所有的音效平台的需求。開發者只需寫一套音效代碼,所有基於Windows 95/98/2000的音頻硬體將通過同樣的編程介面來獲得支持。IAS為音效設計者管理所有的音效資源,提供了DS3D(Direct Sound 3D)支持。此外,它的音效輸出引擎會自動配置最佳的3D音頻解決方案,其中有四信道模式的音效卡將是首要的目標。而DS3D 可以在現有的雙喇叭平台上獲得支持。

[編輯] ASIO
ASIO是Audio Stream Input Output的縮寫,可翻譯為「音頻流輸入/輸出」的意思。通常這是專業音效卡或高檔音頻工作站才會具備的性能。採用ASIO技術可以減少系統對音頻流信號的延遲,增強音效卡硬體的音頻處理能力。同樣一塊音效卡,假設使用 MME 驅動時的延遲時間為750毫秒,那麼當換成ASIO驅動後延遲量就有可能會降低到40毫秒以下。

但是並非所有的音效卡都能夠支持ASIO。ASIO不僅定義驅動標准,還必須要求音效卡主晶元的硬體支持才能夠得以實現。只有那些價格高貴的專業音效卡,在設計中才會考慮到對ASIO的支持。我們常所用的音效卡,包括創新過去的SB Live!系列都屬於民用卡的范疇,沒有配備了ASIO驅動的。不過創新SoundBlaster Audigy已經開始全面支持ASIO技術。

註:SB Live!的主晶元EMU10K1本身支持ASIO,只是這一性能並未在創新自帶的LiveWare! 3.0驅動中體現出來。因此,當你將SB Live!的驅動程序換成採用同樣規格設計的E_mu APS錄音卡的驅動後,音頻處理軟體就會報告說找到ASIO!另外CMI8738本身也是具備ASIO的潛質,只不過至今還沒有合適的驅動將其發揮出來。

[編輯] AC-3
AC-3是完全數字式的編碼信號,所以正式英文名為「Dolby Digital」,是由著名的美國杜比實驗室(Dolby Laboratories)。Dolby的一個環繞聲標准。AC-3規定了6個相互獨立的聲軌,分別是——前置兩聲道,後置環繞兩聲道,一個中置聲道和一個低音增強聲道。其中前置、環繞和中置五個聲道建議為全頻帶揚聲器,低音炮負責傳送低與80Hz的超重低音。早期的AC-3最高只能支持5.1聲道,在經過不斷的升級改進,目前AC-3的6.1 EX系統增加了後部環繞中置的設計,讓用戶可以體驗到更加精準的定位。

對於AC-3,目前通過硬體解碼和軟體解碼這兩種方式實現。硬體解碼是通過支持AC-3信號傳輸音效卡中的解碼器,將聲間進行5.1聲道分離後通過5.1音箱輸出。軟體解碼就是通過軟體來進行解碼的,(如DVD播放軟體WinDVD、PowerDVD都可以支持AC-3解碼,當然音效卡也必須支持模擬六聲道輸出。),不過這種工作方式比較大的缺陷在於解碼運算需要通過CPU來完成,會增加了系統負擔,而且軟解碼的定位能力依然較遜色,聲場相對較散。

雖然軟體模擬AC-3存在著缺陷,其成本相對低廉,目前中低檔的音效卡大都是使用這種方式。

[編輯] DLS技術
DLS全稱為"Down Loadable Sample",意為「可供下載的采樣音色庫」。其原理與軟波表頗有異曲同工之處,也是將音色庫存貯在硬碟中,待播放時調入系統內存。但不同點在於運用DLS技術後,合成MIDI時並不利用CPU來運算,而依靠音效卡自己的音頻處理晶元進行合成。其中原因在於PCI音效卡的數據寬頻達到133Mb/秒,大大加寬了系統內存與音效卡之間的傳輸通道,PCI音效卡就可使用先進的DLS技術,將波表音色儲存於硬碟中,通過音效卡晶元處理,在播放MIDI時調入內存。從而既免去了傳統ISA波表音效卡所要配備的音色庫內存,又大大降低了播放MIDI時的CPU佔用率。這樣不但提供了良好的MIDI合成效果又可免去ISA波表音效卡上必須配備的音色庫內存,而且這種波表庫可以隨時更新,並利用DLS音色編輯軟體進行修改,這都是傳統波表所無法比擬的優勢。

[編輯] SB1394標准
SB1394是創新公司為達到高速數字音頻傳送(約400Mbps)所提出的IEEE1394兼容標准。創新的SB1394標準保證通過SB1394連接的1394介面設備可發揮最大效能,傳輸速度高達400Mbps,使主機與外設之間大文件的高速傳送成為可能。Sound Blaster Audigy2音效卡就內置SB1394,可通過IEEE 1394標准介面外接設備如DV攝象機等,並可連接63台電腦進行低延遲的聯網游戲

㈢ 有人可以解釋一下關於音效卡技術的問題嗎

音效卡篇

1/ 音效卡概述

音效卡 (Sound Card):音效卡是多媒體技術中最基本的組成部分,是實現聲波/數字信號相互轉換的一種硬體。音效卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光碟的原始聲音信號加以轉換,輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備,或通過音樂設備數字介面(MIDI)使樂器發出美妙的聲音。

工作原理:音效卡的工作原理其實很簡單,我們知道,麥克風和喇叭所用的都是模擬信號,而電腦所能處理的都是數字信號,兩者不能混用,音效卡的作用就是實現兩者的轉換。從結構上分,音效卡可分為模數轉換電路和數模轉換電路兩部分,模數轉換電路負責將麥克風等聲音輸入設備採到的模擬聲音信號轉換為電腦能處理的數字信號;而數模轉換電路負責將電腦使用的數字聲音信號轉換為喇叭等設備能使用的模擬信號。

2/ 音效卡類型

音效卡發展至今,主要分為板卡式、集成式和外置式三種介面類型,以適用不同用戶的需求,三種類型的產品各有優缺點。

板卡式:卡式產品是現今市場上的中堅力量,產品涵蓋低、中、高各檔次,售價從幾十元至上千元不等。早期的板卡式產品多為ISA介面,由於此介面匯流排帶寬較低、功能單一、佔用系統資源過多,目前已被淘汰;PCI則取代了ISA介面成為目前的主流,它們擁有更好的性能及兼容性,支持即插即用,安裝使用都很方便。

集成式:音效卡只會影響到電腦的音質,對PC用戶較敏感的系統性能並沒有什麼關系。因此,大多用戶對音效卡的要求都滿足於能用就行,更願將資金投入到能增強系統性能的部分。雖然板卡式產品的兼容性、易用性及性能都能滿足市場需求,但為了追求更為廉價與簡便,集成式音效卡出現了。

此類產品集成在主板上,具有不佔用PCI介面、成本更為低廉、兼容性更好等優勢,能夠滿足普通用戶的絕大多數音頻需求,自然就受到市場青睞。而且集成音效卡的技術也在不斷進步,PCI音效卡具有的多聲道、低CPU佔有率等優勢也相繼出現在集成音效卡上,它也由此占據了主導地位,占據了音效卡市場的大半壁江山。

外置式音效卡:是創新公司獨家推出的一個新興事物,它通過USB介面與PC連接,具有使用方便、便於移動等優勢。但這類產品主要應用於特殊環境,如連接筆記本實現更好的音質等。目前市場上的外置音效卡並不多,常見的有創新的Extigy、Digital Music兩款,以及MAYA EX、MAYA 5.1 USB等。

三種類型的音效卡中,集成式產品價格低廉,技術日趨成熟,占據了較大的市場份額。隨著技術進步,這類產品在中低端市場還擁有非常大的前景;PCI音效卡將繼續成為中高端音效卡領域的中堅力量,畢竟獨立板卡在設計布線等方面具有優勢,更適於音質的發揮;而外置式音效卡的優勢與成本對於家用PC來說並不明顯,仍是一個填補空缺的邊緣產品。

3/ 介面類型

音效卡主要有ISA和PCI及USB外置介面三種,早期的內置產品多為ISA介面,由於此介面匯流排帶寬較低、功能單一、佔用系統資源過多,目前已被淘汰;PCI則取代了ISA介面成為目前的主流,它們擁有更好的性能及兼容性,支持即插即用,安裝使用都很方便。外置式音效卡是創新公司獨家推出的一個新興事物,它通過USB介面與PC連接,具有使用方便、便於移動等優勢。但這類產品主要應用於特殊環境,如連接筆記本實現更好的音質等。

4/ 音效卡晶元廠家

Advance Logic:Advance Logic 是一家老資格的音頻晶元設計製造商,主攻低端市場,遠在ISA世代,就有一款著名的ALS007的音頻控制晶元,到了PCI時代,Advance Logic仍舊主攻低端市場,ALS4000便是一款比較著名的晶元,ALS4000功能簡單,音質也一般,但價格確很便宜。隨著競爭的加劇,Advance Logic在低端市場的份額也遭到AC'97軟卡的侵蝕,Advance Logic並沒有放棄音效卡市場,轉而主攻Codec市場,著名的ALC系列Codec就是他們的傑作,Advance Logic扮演了一個很出色的角色,極大的推動了AC'97軟卡的音質提升。

傲銳Aureal:在ISA時代,Aureal這個名字並不為人所知,但到了PCI時代,Aureal的名字迅速隨著帝盟S90這款音效卡傳播開來,S90這款音效卡獲得游戲玩家的廣泛贊揚,Aureal也名聲大振。S90就是採用的傲銳公司的Vortex AU8820的音頻控制晶元。支持A3D 1.0,就是這款S90讓很多人接受了3D音效這個概念,雖然最後的果子是創新摘走了,但栽樹的是A3D,A3D帶來了逼真的3D音效模擬。隨後傲銳發布Vortex-2 AU8830音頻控制晶元,支持A3D 2.0,帝盟發布基於這款晶元的MX300音效卡,用於和創新Live!系列爭奪市場,後來傲銳和帝盟結束了合作關系,不久傲銳被對手創新收購,A3D和傲銳成為歷史。

Ensoniq:1997年,Ensoniq可謂出盡風頭,Ensoniq是最早開發出 PCI 音頻控制晶元的廠商之一,ES1370晶元被眾多廠家採用,創新也是Ensoniq的客戶之一,ES1370支持32個硬體復音,通過相應的軟波表擴充到64復音,支持2-8M音色庫。硬體支持Direct Sound、Direct Sound 3D,以及軟體模擬A3D 1.0和EAX,成為當時中檔PCI音效卡的首選晶元,由於創新需要一個中檔次的晶元擴充產品線,Ensoniq不久便被創新收購。Ensoniq發展出的PCI音頻控制晶元一共有三款——ES1370、ES1371、ES1373,音質好,功能少,信噪比出眾是Ensoniq系列最大的特點。但是他們也有個顯著的缺點,不支持多音頻流,好在隨著WDM驅動的推出,這些都算不上缺點了。在創新完成收購後,創新也推出了CT5507、CT2518、CT5880等晶元,著名的中低端音效卡PCI128就採用了CT-5880晶元。

E-mu:E-mu是一家實力強勁的音頻控制晶元設計商,主要從事音頻晶元開發以及合成技術研究,後被創新收購,經典的創新AWE64系列就採用了E-mu的Emu8000晶元,其出色的波表合成能力讓聽過的人都印象深刻,E-mu的音頻控制晶元主要面向高端市場,講究性能、品質以及功能,開發實力少有對手,是創新最強有力的技術支持。Emu8000有一個衍生版本——Emu8008,是Emu8000的PCI版本,創新曾經推出過一款AWE64的PCI版本,就是採用的Emu8008,但是市場上非常少見。好在E-mu及時開發出了跨時代的Emu10k1,讓創新公司成功推出了SoundBlaster Live!系列。Emu10k1諸多嶄新的特徵,是一顆可編程的DSP晶元,即時是幾年後的今天,也不會覺得這款晶元太落伍,事實上,基於這款晶元的Live!能夠勝任大部分游戲的需求。2001年,Emu再度開發出比Emu10k1更強的晶元,也就是Audigy系列採用的音頻控制晶元,這款晶元繼承了Emu10k1的所有優點,改善了MIDI等方面的不足,並將運算能力提升4倍,足夠滿足所有游戲的需求。2002年,創新推出Audigy2。

ESS:在ISA時代,ESS是創新最大的競爭對手,產品線豐富,性價比優秀,當年的ESS688/1868等都是非常優秀的晶元,良好的兼容性以及低廉的價格受到眾多板卡商的青睞,市場佔有率極大,是中低端市場的絕對首選。進入PCI時代後,ESS也積極擴展,前後推出了ESS Maestro-I、ESS Maestro-II、ESS Canyon3D等晶元,ESS的兼容性歷來口碑甚佳,ESS Maestro-II更是獲得了帝盟的青睞,著名的S70音效卡就是基於這款晶元,這款晶元有一個簡化的版本SOLO-I,主要交給主板商集成用,很少作為獨立的音效卡晶元使用。Canyon3D是ESS最強的晶元,又被稱作Maestro-2e,也是ESS第一款支持多聲道的晶元,著名的帝盟MX400音效卡正是採用了此款晶元,這款晶元運算能力強大。2001年,ESS 再度發布Canyon3D-2,但是這個時候創新已經壟斷市場了,Canyon3D-2沒有得到應有的名氣和市場,ESS也逐漸在音效卡市場消失,這個創新最老的競爭對手,終於也扛不住壓力退出競爭了,但ESS這家公司還存在,目前主要擴展消費類電子市場。

驊訊C-Media:台灣驊訊也是一家擁有廣泛影響力的廠家,他們推出的CMI-8338/8738晶元曾經深深的影響了低端市場,CMI系列追求性價比,集成了Codec,降低了成本,還節約了PCB的製造和設計費用,因此這幾款晶元往往出現在超低價的獨立音效卡或者主板上,即便在低廉的價格上,CMI系列還提供了24bit/44.1kHz或48kHz的S/PDIF輸入輸出的功能,這點做得甚至比某些高端晶元還好。在很多人眼裡,CMI是一組非常不值得一提的晶元,事實上並非如此,8338/8738在最基本的功能——輸入輸出方面做得很好,但是市場上很少有一款像樣的8338/8738音效卡,但這並不表示8338/8738音質就一定不行,雖然他們的運算能力確實很弱。

雅馬哈YAMAHA:雅馬哈是日本一家著名的從事交通工具以及電聲樂器製造的公司,在ISA時代,雅馬哈的719晶元曾經獲得極佳口碑。在PCI音效卡興起的時代,他們的產品也曾經大出風頭,最著名的有YMF724系列,YMF724系列又有724B、724C、724E、724F四個版本,724E開始起,YMF晶元兼容性得到很大改善,YMF724系列有著溫暖的音色以及非常出色的MIDI合成能力,性價比也是非常出眾,成為當時中端音效卡的首選。著名的724音效卡有中凌雷公,雖然做工不算優秀,但很多人因此領略了724的魅力。在724的基礎上,雅馬哈加入四聲道和數字I/O支持以及對3D音效的改良,推出了744系列,可惜的是,744並沒有再次颳起724旋風。之後雅馬哈發布YMF754晶元並宣布告別民用音效卡領域的競爭。相信很多朋友都記得一個YMF734,雅馬哈根本就沒有什麼YMF734晶元,但當時734音效卡多如牛毛,都是用其他晶元,例如前面提到的ALS4000 Remark而來的,這也多少證明了雅馬哈家族的口碑是相當好的。

水晶Crystal/Cirrus Logic:Cirrus Logic和Crystal是一家公司,兩個名字而已,平時提到的水晶公司就是他們。在這幾家晶元商中,技術實力最強大的正是水晶而不是Emu,數一數創新的高檔音效卡使用了多少水晶的晶元就知道水晶有多強大了。但是這家公司從來就有些吊兒郎當的感覺,做音頻控制晶元顯得很隨意,而且走的是低價路線,很多朋友將水晶晶元和低質低價劃等號了,早在ISA時代,水晶的音頻控制器被大量用於偽造719音效卡,到了PCI時代,也有不少所謂的734音效卡是用水晶的音頻控制器偽造的。久而久之,水晶的形象受到了很大影響,事實上,那些被用於偽造734的晶元,比雅馬哈的晶元還好不少,很有趣的偽造。水晶形象的恢復要多虧傲銳,若不是傲銳希望獨家做大,帝盟和Voyetra Turtle Beach就不會離開傲銳,帝盟選擇了ESS而Voyetra Turtle Beach選擇了水晶,Voyetra Turtle Beach推出了一款讓人震撼的Turtle Beach Santa Cruz,在國外評價甚至超過帝盟MX200,而這款晶元是基於水晶CS4630的,後來大力神和德國坦克的加盟,讓水晶樹立起中端的王者形象,國內的島谷科技推出基於CS4630的黑金2系列更是推翻了傳統的物美價不廉的觀念。水晶發布過的音頻控制晶元很多,最有影響的是CS46XX系列,硬體SRC讓基於這個系列的音效卡的音質都相當不錯,很輕易的就超過了創新的音效卡。DVD方面的優勢更是其他晶元廠商望塵莫及的。另外,水晶也是重要的AC『97 Codec供應商。

Fortemedia:Fortemedia最為著名的是FM801系列,FM801又細分為FM801AS和FM801AU,在DVD在PC普及的時候,很少有晶元可以支持到6聲道系統,創新也沒有及時推出6聲道的音效卡,這給Fortemedia帶來了機遇,也就是這個時候,大量的廉價6聲道音效卡上市,其中大部分都是基於FM801AU的。FM801AU具備數字I/O功能,號稱為DVD音頻優化,加上當時的Live!還是面向高端,FM801AU系列獲得很大的成功。但好景不長,創新推出了Live!5.1後,FM801AU逐漸淘汰出市場。

6/ 數字-模擬轉換器

音效卡最重要的功能就是將數字化的音樂信號轉化為模擬類信號,完成這一功能的部件稱為DAC(Digital-Analog Converter:數字-模擬轉換器,簡稱數模轉換器),DAC的品質決定了整個音效卡的音質輸出品質,如果音效卡是數字輸出的話,那末級的DAC決定音質。

大多數音效卡使用了符合AC97的Codec(數字信號編碼解碼器,DAC和ADC的結合體),由於AC97的標準定義了輸入輸出的采樣頻率都是48kHz這一個頻率,所以如果Codec接收到其他采樣頻率的音頻流,便會經過SRC(Sample Rate Converter:采樣頻率轉換器),將頻率轉換到統一的48kHz,在這個轉換過程中,音頻流中的數據便會由於轉換演算法而損失一部分細節,造成音質的損失,所以AC97除了播放48kHz的音頻流音質還不錯以外,播放其它采樣頻率的音頻流都不能得到很好的回放音質。當然,如果在Codec以後做修正電路可以提高一些音質,這就因廠商而異了。

7/ 聲道數

音效卡所支持的聲道數是衡量音效卡檔次的重要指標之一,從單聲道到最新的環繞立體聲,下面一一詳細介紹:

1.單聲道

單聲道是比較原始的聲音復制形式,早期的音效卡採用的比較普遍。當通過兩個揚聲器回放單聲道信息的時候,我們可以明顯感覺到聲音是從兩個音箱中間傳遞到我們耳朵里的。這種缺乏位置感的錄制方式用現在的眼光看自然是很落後的,但在音效卡剛剛起步時,已經是非常先進的技術了。

2.立體聲

單聲道缺乏對聲音的位置定位,而立體聲技術則徹底改變了這一狀況。聲音在錄制過程中被分配到兩個獨立的聲道,從而達到了很好的聲音定位效果。這種技術在音樂欣賞中顯得尤為有用,聽眾可以清晰地分辨出各種樂器來自的方向,從而使音樂更富想像力,更加接近於臨場感受。立體聲技術廣泛運用於自Sound Blaster Pro以後的大量音效卡,成為了影響深遠的一個音頻標准。時至今日,立體聲依然是許多產品遵循的技術標准。

3.准立體聲

准立體聲音效卡的基本概念就是:在錄制聲音的時候採用單聲道,而放音有時是立體聲,有時是單聲道。採用這種技術的音效卡也曾在市面上流行過一段時間,但現在已經銷聲匿跡了。

4.四聲道環繞

人們的慾望是無止境的,立體聲雖然滿足了人們對左右聲道位置感體驗的要求,但是隨著技術的進一步發展,大家逐漸發現雙聲道已經越來越不能滿足我們的需求。由於PCI音效卡的出現帶來了許多新的技術,其中發展最為神速的當數三維音效。三維音效的主旨是為人們帶來一個虛擬的聲音環境,通過特殊的HRTF技術營造一個趨於真實的聲場,從而獲得更好的游戲聽覺效果和聲場定位。而要達到好的效果,僅僅依靠兩個音箱是遠遠不夠的,所以立體聲技術在三維音效面前就顯得捉襟見肘了,但四聲道環繞音頻技術則很好的解決了這一問題。

四聲道環繞規定了4個發音點:前左、前右,後左、後右,聽眾則被包圍在這中間。同時還建議增加一個低音音箱,以加強對低頻信號的回放處理(這也就是如今4.1聲道音箱系統廣泛流行的原因)。就整體效果而言,四聲道系統可以為聽眾帶來來自多個不同方向的聲音環繞,可以獲得身臨各種不同環境的聽覺感受,給用戶以全新的體驗。如今四聲道技術已經廣泛融入於各類中高檔音效卡的設計中,成為未來發展的主流趨勢。

5.5.1聲道

5.1聲道已廣泛運用於各類傳統影院和家庭影院中,一些比較知名的聲音錄制壓縮格式,譬如杜比AC-3(Dolby Digital)、DTS等都是以5.1聲音系統為技術藍本的,其中「.1」聲道,則是一個專門設計的超低音聲道,這一聲道可以產生頻響范圍20~120Hz的超低音。其實5.1聲音系統來源於4.1環繞,不同之處在於它增加了一個中置單元。這個中置單元負責傳送低於80Hz的聲音信號,在欣賞影片時有利於加強人聲,把對話集中在整個聲場的中部,以增加整體效果。相信每一個真正體驗過Dolby AC-3音效的朋友都會為5.1聲道所折服。

千萬不要以為5.1已經是環繞立體聲的頂峰了,更強大的7.1系統已經出現了。它在5.1的基礎上又增加了中左和中右兩個發音點,以求達到更加完美的境界。以前由於成本比較高,沒有廣泛普及,現在7.1聲道的音效卡也比較多了。

8/ 音效卡的音效

EAX:環境音效擴展,Environmental Audio Extensions,EAX 是由創新和微軟聯合提供,作為DirectSound3D 擴展的一套開放性的API;它是創新通過獨家的EMU10K1 數字信號處理器嵌入到SB-LIVE中,來體現出來的;由於EAX目前必須依賴於DirectSound3D,所以基本上是用於游戲之中。在正常情況下,游戲程序師都是用DirectSound 3D來使硬體與軟體相互溝通,EAX將提供新的指令給設計人員,允許實時生成一些不同環境回聲之類的特殊效果(如三面有牆房間的回聲不同於完全封閉房間的回聲),換言之,EAX是一種擴展集合,加強了DirectSound 3D的功能。

A3D:是Aureal Semiconctor開發的一種突破性的新的互動3D定位音效技術,使用這一技術的應用程序(通常是游戲)可以根據用戶的輸入而決定音效的變化,產生圍繞聽者的3維空間中精確的定位音效,帶來真實的聽覺體驗,而且可以只用兩只普通的音箱或一對耳機在實現,而通過四聲道,就能很好的去體現出它的定位效果。

H3D:其實和A3D有著差不多的功效,但是由於A3D的技術是給Aureal Semiconctor注冊的,所以廠家就只能用H3D來命名,Zoltrix速捷時的AP 6400夜鶯,用的是C-Media CMI8738/C3DX的晶元,不要小看這個晶元,因為它本身可以支持上面所說的H3D技術、可支持四聲道、它本身還帶有MODEM的功能。

Sensaura/Q3D:CRL和QSound是主要出售和開發HRTF演算法的公司,自己並不推出指令集。CRL開發的HRTF演算法叫做Sensaura,支持包括A3D 1.0和EAX、DS3D在內的大部分主流3D音頻API。並且此技術已經廣泛運用於ESS、YAMAHA和CMI的音效卡晶元上,從而成為了影響比較大的一種技術,從實際試聽效果來看也的確不錯。而QSound開發的Q3D可以提供一個與EAX相仿的環境模擬功能,但效果還比較單一,與Sensaura大而全的性能指標相比稍遜一籌。QSound還提供三種其它的音效技術,分別是QXpander、QMSS和2D-to-3D remap。其中QXpander是一種立體聲擴展技術;QMSS是用於4喇叭模式的多音箱環繞技術,可以把立體聲擴展到4通道輸出,但並不加入混響效果。2D-to-3D remap則是為DirectSound3D的游戲而設,可以把立體聲的數據映射到一個可變寬度的3D空間中去,這個技術支持使用Q3D技術的音效卡。

創新的X-FI音效卡硬體支持DTS和杜比解碼。

㈣ 什麼是立體聲混音

立體聲混音:就是我們通常看到的「迴音、混響」。

用處:一般用來在語音聊天室唱歌、錄制音頻時給自己聲音達到一定的美化、修飾作用。

組成成分:

直達聲

直達聲是指直接傳播到聽眾左右耳的聲音。

反射聲

它是指從室內表面上經過初次反射後,到達聽眾耳際的聲音,約比直達聲晚十幾到幾十毫秒。

混響聲

它是指聲音在廳堂內經過各個邊界面和障礙物多次無規則的反射後,形成漫無方向、彌漫整個空間的裊裊餘音。

(4)q3d演算法擴展閱讀:

立體聲混音技巧

讓混音變得清晰:你可以使用高通和低通濾波器,來准確定義每個樂器的頻率范圍。免費的BX_Cleansweep插件應該能對你有很大幫助。

做自動化處理:幾乎所有的數字音頻工作站都具有強大的自動化(Automation)功能,所有沒有理由只把音量調到差不多的位置就不管了。如果有必要,你可以微調所有樂章,樂句,甚至音節的平衡。同樣也可以對發送和插入效果使用自動化控制。

處理聲相:你可以把你歌曲中的每一個元素都做聲相上的處理。但是沒有必要為了尋找完美的聲相位置或者非要把它們調得栩栩如生。除了極左,極右和中間這幾個位置以外,其他的位置在不同的系統里轉化出的結果都是不同的。所以你可以大膽地對你歌曲里的元素進行聲相處理。

做適當的休整:要懂得放鬆你的耳朵,這樣有利於重新梳理你的觀點和看法。混音是一項艱苦的工作,所以每幾個小時的工作後,你就需要停下來,放鬆,調整你的身體。當然被干擾或者注意力分散了,並不能算作合理的休整。

㈤ 運行D3D程序的環境,比較好安裝的是什麼啊

音效卡的技術指標很多,以下是各種具體指標的具體含義。如果您是個專業級的音響發燒友,這些牽涉到聲音質量的具體指標可不能不看。

目錄 [隱藏]
1 S/PDIF
2 采樣位數與采樣頻率
3 復音數
4 動態范圍
5 API介面
6 HRTF
7 ASIO
8 AC-3
9 DLS技術
10 SB1394標准

[編輯] S/PDIF
S/PDIF是SONY、PHILIPS家用數字音頻介面的簡稱,可以傳輸PCM流和Dolby Digital、dts這類環繞聲壓縮音頻信號,所以在音效卡上添加S/PDIF功能的最重大意義就在於讓電腦音效卡具備更加強大的設備擴展能力。S/PDIF技術應用在音效卡上的表現即是音效卡提供了S/PDIF In、S/PDIF Out介面,如果有數字解碼器或者帶有數字音頻解碼的音箱,你就可以使用S/PDIF介面作為數碼音頻輸出,使用外置的DAC(Digital-Analog Converter:數字→模擬轉換器,簡稱數模轉換器)進行解碼,以達到更好的音質。

S/PDIF介面一般有兩種,一種是RCA同軸介面,另一種是TOSLINK光纜介面。其中RCA介面(是非標準的,它的優點是阻抗恆定、有較寬的傳輸帶寬。在國際標准中,S/PDIF需要BNC介面75歐姆電纜傳輸,然而很多廠商由於各種原因頻頻使用RCA介面甚至使用3.5mm的小型立體聲介面進行S/PDIF傳輸。

在多媒體音效卡上,S/PDIF分為輸出和輸入兩種形式,也就是通常所說的S/PDIF OUT和S/PDIF IN。音效卡的S/PDIF OUT主要功能是將來自電腦的數字音頻信號傳輸到各種外接設備。在目前的主流產品中,S/PDIF OUT功能已經非常普及,通常以同軸或者光纖介面的方式做在音效卡主卡或者數字子卡上。而S/PDIF IN在音效卡中主要功能則是接收來自其它設備的PCM信號,最典型的應用就是CD唱片的數字播放。雖然所有CD-ROM都具有CD播放能力,但效果有優劣之分。主要原因在於CD-ROM所採用的DAC品質不同,從而造成了效果上的差異。但如果你的音效卡上擁有一個兩針的S/PDIF IN插口,那麼就可以通過一條兩芯的數字CD信號傳輸線連接到CD-ROM的Audio Digital Out介面。這樣當播放CD唱片的時候,CD上的PCM信號就不經過DAC,而直接被輸出到音效卡上,隨後再由音效卡進行D/A轉換或者通過S/PDIF OUT輸出。一般音效卡CODEC晶元的D/A轉換品質總是好過CD-ROM上的DAC,因此通過S/PDIF技術,CD播放質量就被有效提高了。

[編輯] 采樣位數與采樣頻率
音頻信號是連續的模擬信號,而電腦處理的卻只能是數字信號。因此,電腦要對音頻信號進行處理,首先必須進行模/數(A/D)的轉換。這個轉換過程實際上就是對音頻信號的采樣和量化過程,即把時間上連續的模擬信號轉變為時間上不連續的數字信號,只要在連續量上等間隔的取足夠多的點,就能逼真地模擬出原來的連續量。這個「取點」的過程我們稱為采樣(sampling),采樣精度越高(「取點」越多)數字聲音越逼真。其中信號幅度(電壓值)方向采樣精度,我們稱之為采樣位數(sampling resolution),時間方向的采樣精度稱為采樣頻率(sampling frequency)。

采樣位數指的是每個采樣點所代表音頻信號的幅度。8bit的位數可以描述256種狀態,而16bit則可以表示65536種狀態。對於同一信號幅度而言,使用16bit的量化級來描述自然要比使用8bit來描述精確得多。其情形就尤如使用毫米為單位進行度量要比使用厘米為單位要精確一樣。一般來說采樣位數越高,聲音就越清析。

采樣頻率是指每秒鍾對音頻信號的采樣次數。單位時間內采樣次數越多,即采樣頻率越高,數字信號就越接近原聲。采樣頻率只要達到信號最高頻率的兩倍,就能精確描述被采樣的信號。一般來說,人耳的聽力范圍在20hz到20Khz之間,因此,只要采樣頻率達到20Khz×2=40Khz時,就可以滿足人們的要求。現時大多數音效卡的采樣頻率都已達到44.1或48Khz,即達到所謂的CD音質水平了。

[編輯] 復音數
在各類音效卡的命名中,我們經常會發現諸如64、128之類的數字。有些用戶乃至商家將它們誤認為是64位、128位音效卡,是代表采樣位數。其實64、128代表的只是此卡在MIDI合成時可以達到的最大復音數。所謂"復音"是指MIDI樂曲在一秒鍾內發出的最大聲音數目。波表支持的復音值如果太小,一些比較復雜的MIDI樂曲在合成時就會出現某些聲部被丟失的情況,直接影響到播放效果。復音越多,音效越逼真,但這與采樣位數無關,如今的波表音效卡可以提供128以上的復音值。

另外需要注意的是"硬體支持復音"和"軟體支持復音"之間的區別。所謂"硬體支持復音"是指其所有的復音數都由音效卡晶元所生成,而"軟體支持復音"則是在"硬體復音"的基礎上以軟體合成的方法,加大復音數,但這是需要CPU來帶動的。眼下主流音效卡所支持的最大硬體復音為64,而軟體復音則可高達1024。

[編輯] 動態范圍
動態范圍指當聲音的增益發生瞬間態突變,也就是當音量驟然或突然毫米波時,設備所有名承受的最大變化范圍。這個數值越大,則表示音效卡的動態范圍越廣,就越能表現出作品的情緒和起伏。一般音效卡的動態范圍在85dB左右,能夠做到90dB以上動態范圍的音效卡是非常好的音效卡了。

==Wave音效與MIDI音樂==

WAVE音效合成與MIDI音樂的合成是音效卡最主要的功能。其中WAVE音效合成是由音效卡的ADC模數轉換器和DAC數模轉換器來完成的。模擬音頻信號經ADC轉換後為數字音頻後,以文件形式存放在磁碟等介質上,就成為聲音文件。這類文件我們稱之為wave form文件,通常以.wav為擴展名,因此也稱為wav文件。WAVE音效可以逼真地模擬出自然界的各種聲音效果。可惜的是wav文件需要佔用很大的貯存空間,也正是這個缺點,造就了MP3的成長。

MIDI,即樂器數字化介面,是一種用於電腦與電子樂器之間進行數據交換的通信標准。MIDI文件(通常以.mid為文件擴展名)記錄了用於合成MIDI音樂的各種控制指令,包括發聲樂器、所用通道、音量大小等。由於MIDI文件本身不包含任何數字音頻信號,因而所佔的貯存空間比wav文件要小得多。MIDI文件回放需要通過音效卡的MIDI合成器合成為不同的聲音,而合成的方式有FM(調頻)與Wave table(波表)兩種。

大多數廉價的音效卡都採用的FM合成方式,FM合成是通過振盪器產生正弦波,然後再疊加成各種樂器的波形。由於振盪器成本較高,即使是OPL3這類高檔的FM合成器也只提供了4個振盪器,僅能產生20種復音,所以發出音樂聽起來生硬呆板,帶有明顯的人工合成色彩。與FM合成不同,波表合成是採用真實的聲音樣本進行回放。聲音樣本記錄了各種真實樂器的波形采樣,並保存在音效卡上的ROM或RAM中(要分辨一塊音效卡是否波表音效卡,只需看卡上有沒有ROM或RAM存儲器即可)。目前中高檔音效卡大都採用了波表合成技術。

==輸出信噪比==

「輸出信噪比」是衡量音效卡音質的一個重要因素,其概念為——輸出信號電壓與同時輸出的噪音電壓的比例,單位是分貝。這個數值越大,代表輸出時信號中被摻入的噪音越小,音質就越純凈。音效卡作為電腦的主要輸出音源,對信噪比要求是相對較高的。由於聲音通過音效卡輸出,需要通過一系列復雜的處理,所以決定一塊音效卡信噪比大小的因素也有很多。由於計算機內部的電磁輻射干擾很嚴重,所以集成音效卡的信噪比很難做到很高,一般其的信噪比在80dB左右。PCI音效卡一般擁有較高的信噪比(大多數可以輕易達到90dB),有的高達195dB以上。較高的信噪比保證了聲音輸出時的音色更純,可以將雜音減少到最低限度。而音色的好壞則取決於產品所選用的音效晶元和卡的做工。如果可能的話,購買音效卡前最好先進行試聽,如果實在沒有得試聽的話,可以多留意周圍媒體對它的評價,或許對你的選購有一些幫助。

[編輯] API介面
API就是是編程介面的意思,其中包含了許多關於聲音定位與處理的指令與規范。它的性能將直接影響三維音效的表現力,主要有下面幾種:

Direct Sound 3D
Direct Sound 3D,是微軟公司提出的3D效果定位技術,它最大特點就是硬體無關性,在音效卡出現初期,許多音效卡晶元沒有自己的硬體3D音效處理能力,都是使用這種Direct Sound 3D來模擬出立體聲。它所產生的效果均由CPU通過即時運算產生,比較耗費CPU資源,所以,此後推出的音效卡都擁有了一個所謂的「硬體支持DS3D」能力。如果你在選購音效卡時聽銷售商說音效卡支持D3D多麼好的話,千萬不要就輕信這是一塊好音效卡,其實際聽覺效果要看音效卡自身採用的HRTF演算法能力的強弱而定。
A3D
A3D是Aureal公司開發的一項專利技術。它是在Direct Sound 3D的API介面基礎上發展起來的。A3D最大特點是能以精確定位(Positional)的3D音效增加新一代游戲軟體交互的真實感,這就是通常所說的3D定位技術。A3D目前有1.0、2.0和A3D3.0三個版本。1.0版包括A3D Surround和A3D Interactive兩大應用領域,特別強調在立體聲硬體環境下就可以得到真實的聲場模擬,A3D 1.0中同時間內只能處理8個音源,取樣頻率是22kHz,AUREAL音效卡中的AU8820晶元使用的就是這種技術。2.0則是在1.0基礎上加入了聲波追蹤技術,進一步加強了性能,A3D 2.0同時則可以處理16個音源,取樣頻率已達48kHz,它是當今定位效果最好的3D音頻技術之一,AU8830晶元就支持這種技術。至於3.0版本早就被提出了,不過由於Aureal公司已經被創新收購,A3D3.0的前途還是個未知數。
由於Aureal的A3D技術在3D定位及交互性聲音處理(這是兩大關鍵部分)方面具有優勢,加之支持Direct Sound 3D硬體加速,因而很多游戲開發商都是基於A3D進行3D游戲開發的。不過由於實現起來成本頗高,因而並不是每塊PCI音效卡都支持該技術。

A3D Surround
A3D Surround吸收了A3D技術和環繞聲解碼技術(如Dolby的 ProLogic和AC-3)之精華,突出特點是只使用兩只普通音箱(或一副耳機)在環繞三維空間中,進行聲音的精確定位(也就是說可產生與五個「虛擬音箱」相同的效果)。當然,這五組音頻流並不像傳統的「家庭影院」那樣需要用5個實際的音箱進行回放,它實際上只是經過A3D Surround處理後用兩個音箱播放出來的。這一技術被杜比實驗室授予「Virtual Dolby」認證。
EAX
EAX是由創新公司在其SB LIVE!系列音效卡中提出的標准,全名為Environmental Audio Extension,即環境音效。EAX是建立在DS3D上的,只是在後者的基礎上增加了幾種獨有的聲音效果命令。EAX的特點是著重對各種聲音在不同環境條件下的變化和表現進行渲染,但對聲音的定位能力不如A3D,EAX建議用戶配備4聲道環繞音箱系統。現在支持EAX2的主要就是EMU10K1和MU10K2晶元,它們分別為創新著名的SB Live!和Audigy系列音效卡所採用,該晶元同時還支持A3D1、HRTF等技術,是目前流行兼容音效卡中的精品。
註:目前,A3D和EAX是API介面中的兩大流派,你在購買的時候,最好弄清楚選擇的音效卡支持哪些音效,所支持的版本是多少,是軟體模擬還是硬體支持,這些都是十分關鍵的。

[編輯] HRTF
HRTF是Head Related Transfer Function的縮寫,中文意思是「頭部對應傳輸功能」,它也是實現三維音效比較重要的一個因素。簡單講,HRTF是一種音效定位演算法,它的實際作用在於用數字和演算法欺騙我們的耳朵,使我們認為自己處了一個真實的聲音環境中。3D定位是通過音效卡晶元採用的HRTF演算法實現的,定位效果也是由HRTF演算法決定的。象Aureal和Creative這樣的大公司,他們既能夠開發出強大指令集規范,同時也可以開發出先進的HRTF演算法並集成在自己的晶元中。當然也有一些廠商專門出售或者為音效卡訂定各種各樣的HRTF演算法,比較有名的就要算Sensaura 3D和Qsound。Sensaura 3D是由CRT公司提供的。Sensaura,支持包括A3D 1.0和EAX、DS3D在內的大部分主流3D音頻API,此技術主要運用於ESS、YAMAHA和CMI的音效卡晶元上。而QSound開發的Q3D,主要包括三個部分,第一部分是3D音效和聽覺環境模型,第二部分是立體音樂加強,第三個部分是虛擬的環境音效,可以提供一個與EAX相仿的環境模擬功能,但效果還比較單一,與Sensaura大而全的性能指標相比稍遜一籌。此外C-MEDIA在CMI8738上則使用自己的HRTF演算法,稱為C3DX,支持EAX和DS3D,實際效果很一般。

==IAS== IAS是Interactive Around-Sound的縮寫,它是 EAR(Extreme Audio Reality)公司在開發者和硬體廠商的協助下開發出來的專利音頻技術,該技術可以滿足測試系統硬體、管理所有的音效平台的需求。開發者只需寫一套音效代碼,所有基於Windows 95/98/2000的音頻硬體將通過同樣的編程介面來獲得支持。IAS為音效設計者管理所有的音效資源,提供了DS3D(Direct Sound 3D)支持。此外,它的音效輸出引擎會自動配置最佳的3D音頻解決方案,其中有四信道模式的音效卡將是首要的目標。而DS3D 可以在現有的雙喇叭平台上獲得支持。

[編輯] ASIO
ASIO是Audio Stream Input Output的縮寫,可翻譯為「音頻流輸入/輸出」的意思。通常這是專業音效卡或高檔音頻工作站才會具備的性能。採用ASIO技術可以減少系統對音頻流信號的延遲,增強音效卡硬體的音頻處理能力。同樣一塊音效卡,假設使用 MME 驅動時的延遲時間為750毫秒,那麼當換成ASIO驅動後延遲量就有可能會降低到40毫秒以下。

但是並非所有的音效卡都能夠支持ASIO。ASIO不僅定義驅動標准,還必須要求音效卡主晶元的硬體支持才能夠得以實現。只有那些價格高貴的專業音效卡,在設計中才會考慮到對ASIO的支持。我們常所用的音效卡,包括創新過去的SB Live!系列都屬於民用卡的范疇,沒有配備了ASIO驅動的。不過創新SoundBlaster Audigy已經開始全面支持ASIO技術。

註:SB Live!的主晶元EMU10K1本身支持ASIO,只是這一性能並未在創新自帶的LiveWare! 3.0驅動中體現出來。因此,當你將SB Live!的驅動程序換成採用同樣規格設計的E_mu APS錄音卡的驅動後,音頻處理軟體就會報告說找到ASIO!另外CMI8738本身也是具備ASIO的潛質,只不過至今還沒有合適的驅動將其發揮出來。

[編輯] AC-3
AC-3是完全數字式的編碼信號,所以正式英文名為「Dolby Digital」,是由著名的美國杜比實驗室(Dolby Laboratories)。Dolby的一個環繞聲標准。AC-3規定了6個相互獨立的聲軌,分別是——前置兩聲道,後置環繞兩聲道,一個中置聲道和一個低音增強聲道。其中前置、環繞和中置五個聲道建議為全頻帶揚聲器,低音炮負責傳送低與80Hz的超重低音。早期的AC-3最高只能支持5.1聲道,在經過不斷的升級改進,目前AC-3的6.1 EX系統增加了後部環繞中置的設計,讓用戶可以體驗到更加精準的定位。

對於AC-3,目前通過硬體解碼和軟體解碼這兩種方式實現。硬體解碼是通過支持AC-3信號傳輸音效卡中的解碼器,將聲間進行5.1聲道分離後通過5.1音箱輸出。軟體解碼就是通過軟體來進行解碼的,(如DVD播放軟體WinDVD、PowerDVD都可以支持AC-3解碼,當然音效卡也必須支持模擬六聲道輸出。),不過這種工作方式比較大的缺陷在於解碼運算需要通過CPU來完成,會增加了系統負擔,而且軟解碼的定位能力依然較遜色,聲場相對較散。

雖然軟體模擬AC-3存在著缺陷,其成本相對低廉,目前中低檔的音效卡大都是使用這種方式。

[編輯] DLS技術
DLS全稱為"Down Loadable Sample",意為「可供下載的采樣音色庫」。其原理與軟波表頗有異曲同工之處,也是將音色庫存貯在硬碟中,待播放時調入系統內存。但不同點在於運用DLS技術後,合成MIDI時並不利用CPU來運算,而依靠音效卡自己的音頻處理晶元進行合成。其中原因在於PCI音效卡的數據寬頻達到133Mb/秒,大大加寬了系統內存與音效卡之間的傳輸通道,PCI音效卡就可使用先進的DLS技術,將波表音色儲存於硬碟中,通過音效卡晶元處理,在播放MIDI時調入內存。從而既免去了傳統ISA波表音效卡所要配備的音色庫內存,又大大降低了播放MIDI時的CPU佔用率。這樣不但提供了良好的MIDI合成效果又可免去ISA波表音效卡上必須配備的音色庫內存,而且這種波表庫可以隨時更新,並利用DLS音色編輯軟體進行修改,這都是傳統波表所無法比擬的優勢。

[編輯] SB1394標准
SB1394是創新公司為達到高速數字音頻傳送(約400Mbps)所提出的IEEE1394兼容標准。創新的SB1394標準保證通過SB1394連接的1394介面設備可發揮最大效能,傳輸速度高達400Mbps,使主機與外設之間大文件的高速傳送成為可能。Sound Blaster Audigy2音效卡就內置SB1394,可通過IEEE 1394標准介面外接設備如DV攝象機等,並可連接63台電腦進行低延遲的聯網游戲

㈥ 板載音效的相關資料

音效卡最重要的功能就是將數字化的音樂信號轉化為模擬類信號,完成這一功能的部件稱為DAC(Digital-Analog Converter:數字-模擬轉換器,簡稱數模轉換器),DAC的品質決定了整個音效卡的音質輸出品質,如果音效卡是數字輸出的話,那末級的DAC決定音質。
大多數音效卡使用了符合AC97的Codec(數字信號編碼解碼器,DAC和ADC的結合體),由於AC97的標準定義了輸入輸出的采樣頻率都是48kHz這一個頻率,所以如果Codec接收到其他采樣頻率的音頻流,便會經過SRC(Sample Rate Converter:采樣頻率轉換器),將頻率轉換到統一的48kHz,在這個轉換過程中,音頻流中的數據便會由於轉換演算法而損失一部分細節,造成音質的損失,所以AC97除了播放48kHz的音頻流音質還不錯以外,播放其它采樣頻率的音頻流都不能得到很好的回放音質。當然,如果在Codec以後做修正電路可以提高一些音質,這就因廠商而異了。 音效卡所支持的聲道數是衡量音效卡檔次的重要指標之一,從單聲道到最新的環繞立體聲,下面一一詳細介紹:
1.單聲道
單聲道是比較原始的聲音復制形式,早期的音效卡採用的比較普遍。當通過兩個揚聲器回放單聲道信息的時候,我們可以明顯感覺到聲音是從兩個音箱中間傳遞到我們耳朵里的。這種缺乏位置感的錄制方式用現在的眼光看自然是很落後的,但在音效卡剛剛起步時,已經是非常先進的技術了。
2.立體聲
單聲道缺乏對聲音的位置定位,而立體聲技術則徹底改變了這一狀況。聲音在錄制過程中被分配到兩個獨立的聲道,從而達到了很好的聲音定位效果。這種技術在音樂欣賞中顯得尤為有用,聽眾可以清晰地分辨出各種樂器來自的方向,從而使音樂更富想像力,更加接近於臨場感受。立體聲技術廣泛運用於自Sound Blaster Pro以後的大量音效卡,成為了影響深遠的一個音頻標准。時至今日,立體聲依然是許多產品遵循的技術標准。
3.准立體聲
准立體聲音效卡的基本概念就是:在錄制聲音的時候採用單聲道,而放音有時是立體聲,有時是單聲道。採用這種技術的音效卡也曾在市面上流行過一段時間,但現在已經銷聲匿跡了。
4.四聲道環繞
人們的慾望是無止境的,立體聲雖然滿足了人們對左右聲道位置感體驗的要求,但是隨著技術的進一步發展,大家逐漸發現雙聲道已經越來越不能滿足我們的需求。由於PCI音效卡的出現帶來了許多新的技術,其中發展最為神速的當數三維音效。三維音效的主旨是為人們帶來一個虛擬的聲音環境,通過特殊的HRTF技術營造一個趨於真實的聲場,從而獲得更好的游戲聽覺效果和聲場定位。而要達到好的效果,僅僅依靠兩個音箱是遠遠不夠的,所以立體聲技術在三維音效面前就顯得捉襟見肘了,但四聲道環繞音頻技術則很好的解決了這一問題。
四聲道環繞規定了4個發音點:前左、前右,後左、後右,聽眾則被包圍在這中間。同時還建議增加一個低音音箱,以加強對低頻信號的回放處理(這也就是如今4.1聲道音箱系統廣泛流行的原因)。就整體效果而言,四聲道系統可以為聽眾帶來來自多個不同方向的聲音環繞,可以獲得身臨各種不同環境的聽覺感受,給用戶以全新的體驗。如今四聲道技術已經廣泛融入於各類中高檔音效卡的設計中,成為未來發展的主流趨勢。
5.5.1聲道
5.1聲道已廣泛運用於各類傳統影院和家庭影院中,一些比較知名的聲音錄制壓縮格式,譬如杜比AC-3(Dolby Digital)、DTS等都是以5.1聲音系統為技術藍本的,其中「.1」聲道,則是一個專門設計的超低音聲道,這一聲道可以產生頻響范圍20~120Hz的超低音。其實5.1聲音系統來源於4.1環繞,不同之處在於它增加了一個中置單元。這個中置單元負責傳送低於80Hz的聲音信號,在欣賞影片時有利於加強人聲,把對話集中在整個聲場的中部,以增加整體效果。相信每一個真正體驗過Dolby AC-3音效的朋友都會為5.1聲道所折服。
千萬不要以為5.1已經是環繞立體聲的頂峰了,更強大的7.1系統已經出現了。它在5.1的基礎上又增加了中左和中右兩個發音點,以求達到更加完美的境界。以前由於成本比較高,沒有廣泛普及,現在7.1聲道的音效卡也比較多了。 EAX:環境音效擴展,Environmental Audio Extensions,EAX 是由創新和微軟聯合提供,作為DirectSound3D 擴展的一套開放性的API;它是創新通過獨家的EMU10K1 數字信號處理器嵌入到SB-LIVE中,來體現出來的;由於EAX目前必須依賴於DirectSound3D,所以基本上是用於游戲之中。在正常情況下,游戲程序師都是用DirectSound 3D來使硬體與軟體相互溝通,EAX將提供新的指令給設計人員,允許實時生成一些不同環境回聲之類的特殊效果(如三面有牆房間的回聲不同於完全封閉房間的回聲),換言之,EAX是一種擴展集合,加強了DirectSound 3D的功能。
A3D:是Aureal Semiconctor開發的一種突破性的新的互動3D定位音效技術,使用這一技術的應用程序(通常是游戲)可以根據用戶的輸入而決定音效的變化,產生圍繞聽者的3維空間中精確的定位音效,帶來真實的聽覺體驗,而且可以只用兩只普通的音箱或一對耳機在實現,而通過四聲道,就能很好的去體現出它的定位效果。
H3D:其實和A3D有著差不多的功效,但是由於A3D的技術是給Aureal Semiconctor注冊的,所以廠家就只能用H3D來命名,Zoltrix速捷時的AP 6400夜鶯,用的是C-Media CMI8738/C3DX的晶元,不要小看這個晶元,因為它本身可以支持上面所說的H3D技術、可支持四聲道、它本身還帶有MODEM的功能。
Sensaura/Q3D:CRL和QSound是主要出售和開發HRTF演算法的公司,自己並不推出指令集。CRL開發的HRTF演算法叫做Sensaura,支持包括A3D 1.0和EAX、DS3D在內的大部分主流3D音頻API。並且此技術已經廣泛運用於ESS、YAMAHA和CMI的音效卡晶元上,從而成為了影響比較大的一種技術,從實際試聽效果來看也的確不錯。而QSound開發的Q3D可以提供一個與EAX相仿的環境模擬功能,但效果還比較單一,與Sensaura大而全的性能指標相比稍遜一籌。QSound還提供三種其它的音效技術,分別是QXpander、QMSS和2D-to-3D remap。其中QXpander是一種立體聲擴展技術;QMSS是用於4喇叭模式的多音箱環繞技術,可以把立體聲擴展到4通道輸出,但並不加入混響效果。2D-to-3D remap則是為DirectSound3D的游戲而設,可以把立體聲的數據映射到一個可變寬度的3D空間中去,這個技術支持使用Q3D技術的音效卡。

㈦ 音樂音效軟體合成

音效卡的技術指標很多,以下是各種具體指標的具體含義。如果您是個專業級的音響發燒友,這些牽涉到聲音質量的具體指標可不能不看。

目錄 [隱藏]
1 S/PDIF
2 采樣位數與采樣頻率
3 復音數
4 動態范圍
5 API介面
6 HRTF
7 ASIO
8 AC-3
9 DLS技術
10 SB1394標准

[編輯] S/PDIF
S/PDIF是SONY、PHILIPS家用數字音頻介面的簡稱,可以傳輸PCM流和Dolby Digital、dts這類環繞聲壓縮音頻信號,所以在音效卡上添加S/PDIF功能的最重大意義就在於讓電腦音效卡具備更加強大的設備擴展能力。S/PDIF技術應用在音效卡上的表現即是音效卡提供了S/PDIF In、S/PDIF Out介面,如果有數字解碼器或者帶有數字音頻解碼的音箱,你就可以使用S/PDIF介面作為數碼音頻輸出,使用外置的DAC(Digital-Analog Converter:數字→模擬轉換器,簡稱數模轉換器)進行解碼,以達到更好的音質。

S/PDIF介面一般有兩種,一種是RCA同軸介面,另一種是TOSLINK光纜介面。其中RCA介面(是非標準的,它的優點是阻抗恆定、有較寬的傳輸帶寬。在國際標准中,S/PDIF需要BNC介面75歐姆電纜傳輸,然而很多廠商由於各種原因頻頻使用RCA介面甚至使用3.5mm的小型立體聲介面進行S/PDIF傳輸。

在多媒體音效卡上,S/PDIF分為輸出和輸入兩種形式,也就是通常所說的S/PDIF OUT和S/PDIF IN。音效卡的S/PDIF OUT主要功能是將來自電腦的數字音頻信號傳輸到各種外接設備。在目前的主流產品中,S/PDIF OUT功能已經非常普及,通常以同軸或者光纖介面的方式做在音效卡主卡或者數字子卡上。而S/PDIF IN在音效卡中主要功能則是接收來自其它設備的PCM信號,最典型的應用就是CD唱片的數字播放。雖然所有CD-ROM都具有CD播放能力,但效果有優劣之分。主要原因在於CD-ROM所採用的DAC品質不同,從而造成了效果上的差異。但如果你的音效卡上擁有一個兩針的S/PDIF IN插口,那麼就可以通過一條兩芯的數字CD信號傳輸線連接到CD-ROM的Audio Digital Out介面。這樣當播放CD唱片的時候,CD上的PCM信號就不經過DAC,而直接被輸出到音效卡上,隨後再由音效卡進行D/A轉換或者通過S/PDIF OUT輸出。一般音效卡CODEC晶元的D/A轉換品質總是好過CD-ROM上的DAC,因此通過S/PDIF技術,CD播放質量就被有效提高了。

[編輯] 采樣位數與采樣頻率
音頻信號是連續的模擬信號,而電腦處理的卻只能是數字信號。因此,電腦要對音頻信號進行處理,首先必須進行模/數(A/D)的轉換。這個轉換過程實際上就是對音頻信號的采樣和量化過程,即把時間上連續的模擬信號轉變為時間上不連續的數字信號,只要在連續量上等間隔的取足夠多的點,就能逼真地模擬出原來的連續量。這個「取點」的過程我們稱為采樣(sampling),采樣精度越高(「取點」越多)數字聲音越逼真。其中信號幅度(電壓值)方向采樣精度,我們稱之為采樣位數(sampling resolution),時間方向的采樣精度稱為采樣頻率(sampling frequency)。

采樣位數指的是每個采樣點所代表音頻信號的幅度。8bit的位數可以描述256種狀態,而16bit則可以表示65536種狀態。對於同一信號幅度而言,使用16bit的量化級來描述自然要比使用8bit來描述精確得多。其情形就尤如使用毫米為單位進行度量要比使用厘米為單位要精確一樣。一般來說采樣位數越高,聲音就越清析。

采樣頻率是指每秒鍾對音頻信號的采樣次數。單位時間內采樣次數越多,即采樣頻率越高,數字信號就越接近原聲。采樣頻率只要達到信號最高頻率的兩倍,就能精確描述被采樣的信號。一般來說,人耳的聽力范圍在20hz到20Khz之間,因此,只要采樣頻率達到20Khz×2=40Khz時,就可以滿足人們的要求。現時大多數音效卡的采樣頻率都已達到44.1或48Khz,即達到所謂的CD音質水平了。

[編輯] 復音數
在各類音效卡的命名中,我們經常會發現諸如64、128之類的數字。有些用戶乃至商家將它們誤認為是64位、128位音效卡,是代表采樣位數。其實64、128代表的只是此卡在MIDI合成時可以達到的最大復音數。所謂"復音"是指MIDI樂曲在一秒鍾內發出的最大聲音數目。波表支持的復音值如果太小,一些比較復雜的MIDI樂曲在合成時就會出現某些聲部被丟失的情況,直接影響到播放效果。復音越多,音效越逼真,但這與采樣位數無關,如今的波表音效卡可以提供128以上的復音值。

另外需要注意的是"硬體支持復音"和"軟體支持復音"之間的區別。所謂"硬體支持復音"是指其所有的復音數都由音效卡晶元所生成,而"軟體支持復音"則是在"硬體復音"的基礎上以軟體合成的方法,加大復音數,但這是需要CPU來帶動的。眼下主流音效卡所支持的最大硬體復音為64,而軟體復音則可高達1024。

[編輯] 動態范圍
動態范圍指當聲音的增益發生瞬間態突變,也就是當音量驟然或突然毫米波時,設備所有名承受的最大變化范圍。這個數值越大,則表示音效卡的動態范圍越廣,就越能表現出作品的情緒和起伏。一般音效卡的動態范圍在85dB左右,能夠做到90dB以上動態范圍的音效卡是非常好的音效卡了。

==Wave音效與MIDI音樂==

WAVE音效合成與MIDI音樂的合成是音效卡最主要的功能。其中WAVE音效合成是由音效卡的ADC模數轉換器和DAC數模轉換器來完成的。模擬音頻信號經ADC轉換後為數字音頻後,以文件形式存放在磁碟等介質上,就成為聲音文件。這類文件我們稱之為wave form文件,通常以.wav為擴展名,因此也稱為wav文件。WAVE音效可以逼真地模擬出自然界的各種聲音效果。可惜的是wav文件需要佔用很大的貯存空間,也正是這個缺點,造就了MP3的成長。

MIDI,即樂器數字化介面,是一種用於電腦與電子樂器之間進行數據交換的通信標准。MIDI文件(通常以.mid為文件擴展名)記錄了用於合成MIDI音樂的各種控制指令,包括發聲樂器、所用通道、音量大小等。由於MIDI文件本身不包含任何數字音頻信號,因而所佔的貯存空間比wav文件要小得多。MIDI文件回放需要通過音效卡的MIDI合成器合成為不同的聲音,而合成的方式有FM(調頻)與Wave table(波表)兩種。

大多數廉價的音效卡都採用的FM合成方式,FM合成是通過振盪器產生正弦波,然後再疊加成各種樂器的波形。由於振盪器成本較高,即使是OPL3這類高檔的FM合成器也只提供了4個振盪器,僅能產生20種復音,所以發出音樂聽起來生硬呆板,帶有明顯的人工合成色彩。與FM合成不同,波表合成是採用真實的聲音樣本進行回放。聲音樣本記錄了各種真實樂器的波形采樣,並保存在音效卡上的ROM或RAM中(要分辨一塊音效卡是否波表音效卡,只需看卡上有沒有ROM或RAM存儲器即可)。目前中高檔音效卡大都採用了波表合成技術。

==輸出信噪比==

「輸出信噪比」是衡量音效卡音質的一個重要因素,其概念為——輸出信號電壓與同時輸出的噪音電壓的比例,單位是分貝。這個數值越大,代表輸出時信號中被摻入的噪音越小,音質就越純凈。音效卡作為電腦的主要輸出音源,對信噪比要求是相對較高的。由於聲音通過音效卡輸出,需要通過一系列復雜的處理,所以決定一塊音效卡信噪比大小的因素也有很多。由於計算機內部的電磁輻射干擾很嚴重,所以集成音效卡的信噪比很難做到很高,一般其的信噪比在80dB左右。PCI音效卡一般擁有較高的信噪比(大多數可以輕易達到90dB),有的高達195dB以上。較高的信噪比保證了聲音輸出時的音色更純,可以將雜音減少到最低限度。而音色的好壞則取決於產品所選用的音效晶元和卡的做工。如果可能的話,購買音效卡前最好先進行試聽,如果實在沒有得試聽的話,可以多留意周圍媒體對它的評價,或許對你的選購有一些幫助。

[編輯] API介面
API就是是編程介面的意思,其中包含了許多關於聲音定位與處理的指令與規范。它的性能將直接影響三維音效的表現力,主要有下面幾種:

Direct Sound 3D
Direct Sound 3D,是微軟公司提出的3D效果定位技術,它最大特點就是硬體無關性,在音效卡出現初期,許多音效卡晶元沒有自己的硬體3D音效處理能力,都是使用這種Direct Sound 3D來模擬出立體聲。它所產生的效果均由CPU通過即時運算產生,比較耗費CPU資源,所以,此後推出的音效卡都擁有了一個所謂的「硬體支持DS3D」能力。如果你在選購音效卡時聽銷售商說音效卡支持D3D多麼好的話,千萬不要就輕信這是一塊好音效卡,其實際聽覺效果要看音效卡自身採用的HRTF演算法能力的強弱而定。
A3D
A3D是Aureal公司開發的一項專利技術。它是在Direct Sound 3D的API介面基礎上發展起來的。A3D最大特點是能以精確定位(Positional)的3D音效增加新一代游戲軟體交互的真實感,這就是通常所說的3D定位技術。A3D目前有1.0、2.0和A3D3.0三個版本。1.0版包括A3D Surround和A3D Interactive兩大應用領域,特別強調在立體聲硬體環境下就可以得到真實的聲場模擬,A3D 1.0中同時間內只能處理8個音源,取樣頻率是22kHz,AUREAL音效卡中的AU8820晶元使用的就是這種技術。2.0則是在1.0基礎上加入了聲波追蹤技術,進一步加強了性能,A3D 2.0同時則可以處理16個音源,取樣頻率已達48kHz,它是當今定位效果最好的3D音頻技術之一,AU8830晶元就支持這種技術。至於3.0版本早就被提出了,不過由於Aureal公司已經被創新收購,A3D3.0的前途還是個未知數。
由於Aureal的A3D技術在3D定位及交互性聲音處理(這是兩大關鍵部分)方面具有優勢,加之支持Direct Sound 3D硬體加速,因而很多游戲開發商都是基於A3D進行3D游戲開發的。不過由於實現起來成本頗高,因而並不是每塊PCI音效卡都支持該技術。

A3D Surround
A3D Surround吸收了A3D技術和環繞聲解碼技術(如Dolby的 ProLogic和AC-3)之精華,突出特點是只使用兩只普通音箱(或一副耳機)在環繞三維空間中,進行聲音的精確定位(也就是說可產生與五個「虛擬音箱」相同的效果)。當然,這五組音頻流並不像傳統的「家庭影院」那樣需要用5個實際的音箱進行回放,它實際上只是經過A3D Surround處理後用兩個音箱播放出來的。這一技術被杜比實驗室授予「Virtual Dolby」認證。
EAX
EAX是由創新公司在其SB LIVE!系列音效卡中提出的標准,全名為Environmental Audio Extension,即環境音效。EAX是建立在DS3D上的,只是在後者的基礎上增加了幾種獨有的聲音效果命令。EAX的特點是著重對各種聲音在不同環境條件下的變化和表現進行渲染,但對聲音的定位能力不如A3D,EAX建議用戶配備4聲道環繞音箱系統。現在支持EAX2的主要就是EMU10K1和MU10K2晶元,它們分別為創新著名的SB Live!和Audigy系列音效卡所採用,該晶元同時還支持A3D1、HRTF等技術,是目前流行兼容音效卡中的精品。
註:目前,A3D和EAX是API介面中的兩大流派,你在購買的時候,最好弄清楚選擇的音效卡支持哪些音效,所支持的版本是多少,是軟體模擬還是硬體支持,這些都是十分關鍵的。

[編輯] HRTF
HRTF是Head Related Transfer Function的縮寫,中文意思是「頭部對應傳輸功能」,它也是實現三維音效比較重要的一個因素。簡單講,HRTF是一種音效定位演算法,它的實際作用在於用數字和演算法欺騙我們的耳朵,使我們認為自己處了一個真實的聲音環境中。3D定位是通過音效卡晶元採用的HRTF演算法實現的,定位效果也是由HRTF演算法決定的。象Aureal和Creative這樣的大公司,他們既能夠開發出強大指令集規范,同時也可以開發出先進的HRTF演算法並集成在自己的晶元中。當然也有一些廠商專門出售或者為音效卡訂定各種各樣的HRTF演算法,比較有名的就要算Sensaura 3D和Qsound。Sensaura 3D是由CRT公司提供的。Sensaura,支持包括A3D 1.0和EAX、DS3D在內的大部分主流3D音頻API,此技術主要運用於ESS、YAMAHA和CMI的音效卡晶元上。而QSound開發的Q3D,主要包括三個部分,第一部分是3D音效和聽覺環境模型,第二部分是立體音樂加強,第三個部分是虛擬的環境音效,可以提供一個與EAX相仿的環境模擬功能,但效果還比較單一,與Sensaura大而全的性能指標相比稍遜一籌。此外C-MEDIA在CMI8738上則使用自己的HRTF演算法,稱為C3DX,支持EAX和DS3D,實際效果很一般。

==IAS== IAS是Interactive Around-Sound的縮寫,它是 EAR(Extreme Audio Reality)公司在開發者和硬體廠商的協助下開發出來的專利音頻技術,該技術可以滿足測試系統硬體、管理所有的音效平台的需求。開發者只需寫一套音效代碼,所有基於Windows 95/98/2000的音頻硬體將通過同樣的編程介面來獲得支持。IAS為音效設計者管理所有的音效資源,提供了DS3D(Direct Sound 3D)支持。此外,它的音效輸出引擎會自動配置最佳的3D音頻解決方案,其中有四信道模式的音效卡將是首要的目標。而DS3D 可以在現有的雙喇叭平台上獲得支持。

[編輯] ASIO
ASIO是Audio Stream Input Output的縮寫,可翻譯為「音頻流輸入/輸出」的意思。通常這是專業音效卡或高檔音頻工作站才會具備的性能。採用ASIO技術可以減少系統對音頻流信號的延遲,增強音效卡硬體的音頻處理能力。同樣一塊音效卡,假設使用 MME 驅動時的延遲時間為750毫秒,那麼當換成ASIO驅動後延遲量就有可能會降低到40毫秒以下。

但是並非所有的音效卡都能夠支持ASIO。ASIO不僅定義驅動標准,還必須要求音效卡主晶元的硬體支持才能夠得以實現。只有那些價格高貴的專業音效卡,在設計中才會考慮到對ASIO的支持。我們常所用的音效卡,包括創新過去的SB Live!系列都屬於民用卡的范疇,沒有配備了ASIO驅動的。不過創新SoundBlaster Audigy已經開始全面支持ASIO技術。

註:SB Live!的主晶元EMU10K1本身支持ASIO,只是這一性能並未在創新自帶的LiveWare! 3.0驅動中體現出來。因此,當你將SB Live!的驅動程序換成採用同樣規格設計的E_mu APS錄音卡的驅動後,音頻處理軟體就會報告說找到ASIO!另外CMI8738本身也是具備ASIO的潛質,只不過至今還沒有合適的驅動將其發揮出來。

[編輯] AC-3
AC-3是完全數字式的編碼信號,所以正式英文名為「Dolby Digital」,是由著名的美國杜比實驗室(Dolby Laboratories)。Dolby的一個環繞聲標准。AC-3規定了6個相互獨立的聲軌,分別是——前置兩聲道,後置環繞兩聲道,一個中置聲道和一個低音增強聲道。其中前置、環繞和中置五個聲道建議為全頻帶揚聲器,低音炮負責傳送低與80Hz的超重低音。早期的AC-3最高只能支持5.1聲道,在經過不斷的升級改進,目前AC-3的6.1 EX系統增加了後部環繞中置的設計,讓用戶可以體驗到更加精準的定位。

對於AC-3,目前通過硬體解碼和軟體解碼這兩種方式實現。硬體解碼是通過支持AC-3信號傳輸音效卡中的解碼器,將聲間進行5.1聲道分離後通過5.1音箱輸出。軟體解碼就是通過軟體來進行解碼的,(如DVD播放軟體WinDVD、PowerDVD都可以支持AC-3解碼,當然音效卡也必須支持模擬六聲道輸出。),不過這種工作方式比較大的缺陷在於解碼運算需要通過CPU來完成,會增加了系統負擔,而且軟解碼的定位能力依然較遜色,聲場相對較散。

雖然軟體模擬AC-3存在著缺陷,其成本相對低廉,目前中低檔的音效卡大都是使用這種方式。

[編輯] DLS技術
DLS全稱為"Down Loadable Sample",意為「可供下載的采樣音色庫」。其原理與軟波表頗有異曲同工之處,也是將音色庫存貯在硬碟中,待播放時調入系統內存。但不同點在於運用DLS技術後,合成MIDI時並不利用CPU來運算,而依靠音效卡自己的音頻處理晶元進行合成。其中原因在於PCI音效卡的數據寬頻達到133Mb/秒,大大加寬了系統內存與音效卡之間的傳輸通道,PCI音效卡就可使用先進的DLS技術,將波表音色儲存於硬碟中,通過音效卡晶元處理,在播放MIDI時調入內存。從而既免去了傳統ISA波表音效卡所要配備的音色庫內存,又大大降低了播放MIDI時的CPU佔用率。這樣不但提供了良好的MIDI合成效果又可免去ISA波表音效卡上必須配備的音色庫內存,而且這種波表庫可以隨時更新,並利用DLS音色編輯軟體進行修改,這都是傳統波表所無法比擬的優勢。

[編輯] SB1394標准
SB1394是創新公司為達到高速數字音頻傳送(約400Mbps)所提出的IEEE1394兼容標准。創新的SB1394標準保證通過SB1394連接的1394介面設備可發揮最大效能,傳輸速度高達400Mbps,使主機與外設之間大文件的高速傳送成為可能。Sound Blaster Audigy2音效卡就內置SB1394,可通過IEEE 1394標准介面外接設備如DV攝象機等,並可連接63台電腦進行低延遲的聯網游戲

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