声卡: 金嗓子的秘密，谈声卡的结构和音质(图)

一、适合听音乐的声卡应有的特点

　　要探讨这个问题，我们首先要从声卡的结构说起。我们目前所见到的声卡基本都采用PCI接口，它们绝大多数的结构都和第一块娱乐用PCI声卡Diamond EDGE 3D（也是nVIDIA的第一块显卡）类似，由DSP芯、I/O控制芯片和Codec芯片组成。
　　其中DSP芯片负责一些2D和3D的加速处理（呵呵，是不是想起了显卡的T&L引擎），I/O控制芯片负责输入输出控制，Codec芯片负责数字和模拟信号的转换。

第一块PCI娱乐声卡Diamond EDGE 3D

    以著名的Diamond MX200为例，板上那块最大的标着Analog标志的芯片就是一块可编程的DSP芯片，MX200能支持A3D就是靠的它。板上标着帝盟（Diamond）自己标志的芯片就是I/O控制芯片，它负责数字信号的输入输出。在左上方稍微小一点的打着Analog标志的芯片就是一块Codec芯片，它负责数字信号和模拟信号的转换。

帝盟MX200，当年轰动一时的怪兽

　　随着技术的进步，后来出的声卡大多将DSP和I/O控制芯片集成在一起。如Creative SB Live!、Diamond MX300、Diamond S90，我们今天常见的Creative SB Audigy、Creative SB Audigy 2和BlackGold II 5.1 Value Fine也是这种结构。

创新经典的SB Live！标准版

　　随着CPU频率的上升和处理能力的增强，有的声卡只保留I/O控制芯片和Codec芯片，DSP部分的工作通过软件交给CPU来做。我们常见的板载声卡大多都是这种结构，它们的控制芯片集中在主板的南桥里面，运算加速工作交给CPU，主板上只要再加一块Codec芯片就可以出声了。
　　此外，采用VIA的Envy24系列芯片的声卡也是这种结构。你如果有块Envy24系列的声卡，就不要指望它在游戏里面有什么惊人的表现了。

Envy24芯片

　　看完了声卡的结构，再让我们看看声卡回放音乐时的工作过程。在我们播放音乐时，系统将数字信号通过主板的PCI总线或者声卡的其它数字输入接口传送给声卡。声卡的I/O控制芯片和DSP芯片（以下简称主芯片）接收数字信号，对其进行处理，然后传送给Codec芯片。
　　Codec芯片将数字信号转换成模拟信号，然后输出给我们的回放设备（音箱或者耳机）。有的声卡还带有运放芯片，Codec输出的信号被运放芯片放大后再传送给回放设备。
　　从上述的工作过程可以看出，声卡要做到高保真，至少要做到两点：一、主芯片所输出的数字信号要好；二、数字模拟信号转换质量要高。
　　我们先来看看数字信号部分，按理说电脑作为处理数字信号的机器在数字方面不应该有任何问题，可惜事实却并非如此。相信大家都听说过AC97这个词，有不少人把它当作板载声卡的代名词。
　　其实AC97只是一个标准，我们见到的大多数独立声卡也是符合这个标准的。它规定声卡固定48kHz采样输出，其他格式的音频流就必须进行SRC（Sample Rate Convertor采样频率转换）。
　　我们日常所听的CD、MP3、APE大多都是44.1K格式的，因此当我们用符合AC97标准的声卡听这些音频流的时候都要经过44.1K>48K的SRC过程。SRC这个过程就是影响数字信号输出质量的关键。 有部分芯片（CS4630、CS4624等）在硬件中集成了SRC部分，但大部分声卡还是通过软件来做SRC的。软件算法对于SRC的品质相当重要，如果解决不好会严重影响音质。
　　说到SRC就不能不提创新，它从Creative SB Live!系列开始就一直受SRC问题困扰，Creative SB Live!和后来的Creative SB Audigy、Creative SB Audigy 2在48k采样率下的数字信号品质都非常出色，达到了同时代入门级别专业声卡的水准，但是44.1k采样率下的表现却总是被人诟病。直到最新的Creative SB Audigy 2 ZS系列也没完全解决好这个问题。
　　几乎所有专业声卡都没有这个问题，毕竟INTEL的AC97标准和它们关系不大，它们可以根本不理睬这个标准。有些娱乐用声卡在设计上从音质角度出发，也没有遵循这个标准。它们没有采用固定48kHz采样输出，而是采用了两块晶振分别对应48k和44.1k（及其整数倍）的音频信号，有效的避免了SRC问题。
　　说完了数字部分，再来看看数字模拟转换部分。如前所述，声卡的数模转换部分是由Codec芯片负责的，Codec芯片同时具有D/A（数字信号转换成模拟信号）和A/D（模拟信号转换成数字信号）转换功能。我们在听音乐的时候用到的是D/A转换功能。在接收到数字信号相同的情况下，D/A的好坏直接决定着声卡的音质。
　　专业声卡和部分娱乐声卡为了提高音质放弃使用集成D/A功能Codec芯片，而是采用了单独的DAC芯片来做D/A转换。
　　目前独立声卡上常用的Codec芯片和DAC芯片大多是Cirrus Logic 、AKM 、Sigmatel 这几家生产的，Wolfson和VIA的产品偶尔也能见到。板载声卡则大多是VIA、Realtek和Analog的产品。
　　其中D/A采样率指标为18bit和20bit 的产品居多，部分高档卡（Creative SB Audigy 2、 DMX 6 Fire LT）使用了24bit 的产品。这些Codec芯片和DAC芯片的指标和报价大家都可以在生产厂商的官方网站上查到，产品的档次可以一目了然。
　　除了主芯片和D/A转换芯片以外，声卡的电路设计和做工也很重要。声卡相对于传统的音响设备，受到的电磁干扰要严重的多，供电的质量也要差的多。要充分发挥主芯片和D/A转换芯片的性能，在声卡的电路设计上必须要控制好对干扰的屏蔽和对供电部分的滤波。如果设计和做工不好，用再高档的主芯片和D/A转换芯片也只是浪费。

　　说了这么多理论，让我们来看一个实际的例子。

专业声卡 Lynx Two

　　这是一块音质出色的专业声卡，它采用XILINX的主芯片，XILINX的芯片一般用于网络设备，在专业声卡上使用的也比较多。在数字模拟转换部分它使用了CS4396，这是一块采样率达到24bit、192k，动态达到120db的顶级DAC芯片，它是当年的Cirrus Logic的旗舰产品，曾经被用在HI-END级别的HI-FI产品上。
　　至于做工用料，这块卡只能用无可挑剔来形容，相信大家在第一次看到这块卡的时候十有八九会把它当作市面上的高品质显卡。
　　现在，我们可以总结出好声卡应有的三个特点：1、声卡的主芯片要产生高质量的数字信号，SRC问题要解决好；2、DAC芯片要够档次，要有高质量的数字模拟转换；3、线路设计要合理，做工用料要有一定水准。

二、在选购声卡时容易陷入的误区

误区之一：专业声卡一定比业余声卡好

　　近来，网络上关于专业声卡的讨论很多，很多人都建议喜欢音乐的朋友直接选择入门级别的专业声卡，认为专业声卡的声音一定好于娱乐用的声卡。
　　其实这是人们一个认识的误区。专业声卡也是声卡，大多数专业声卡的结构和娱乐声卡基本相同，它的特别之处在于电路的设计，板卡的做工用料、专业的驱动、罕见的控制芯片、高档的DAC和ADC芯片和特殊的接口。 
　　中高档专业声卡的音质的确是娱乐用声卡所无法比拟的，但是入门级别的专业声卡受成本限制，在音质方面投入的工夫并不多，其音质也不一定好过高品质的娱乐用声卡。认为任何专业声卡的音质都好过所有娱乐声卡是不正确的。

误区之二：指标高的声卡一定比指标低的好听

　　讨论这个问题有点象讨论音箱的频响曲线。在一定范围内，频响曲线好看的音箱一定要比曲线一塌糊涂的音箱好听，但是当失真小到一定程度时，音箱是否好听和频响曲线的关系就不大了。我们的耳朵对好听的音染更敏感一些。
　　声卡的情况也类似，指标一塌胡涂的声卡一定不好听。但是，各项指标相差不大的情况下，指标好的声卡未必比指标低的好听，最典型的例子就是大名鼎鼎的Diamond MX200。
　　从现在的角度来看，这块当年的王者存在若干缺陷，有些指标甚至比一些板载声卡还差。但是这块卡有着很好听的音染，在回放设备档次不高的情况下（可以充分掩盖其缺陷），这块卡要比很多指标比它高的卡好听的多。

误区之三：价格贵的声卡一定声好

　　这个是菜鸟最容易犯的错误，当年花大价钱买SB Live！数码版和PC WORK4.1听HIFI的大有人在。声卡的价格包含着好多因素，它的价钱并不是都用在了音质上，驱动程序、研发成本、游戏支持、品牌形象都会影响到声卡的价格。因此单纯将声卡的价格和音质联系在一起是不科学的。

误区之四：主板自带的声卡音质一定很烂，一定要换掉

　　早期的主板自带声卡的确有这个问题，但是随着技术的进步，目前主板自带声卡的音质已经相当不错。如果你的回放设备不是很出色，你就很难听出你花高价所买的独立声卡比你的板载声卡好多少。因此是否需要增加独立的声卡还是要看的回放设备决定。

　　最后，祝喜欢音乐的朋友选购到一块称心如意的声卡。