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文章阅读:为AC97“平反”——AC97、Live!、MX200对比测试(ZZ)
[版面: 计算机硬件] [作者:CharlesSong] , 2003年01月24日00:53:05
CharlesSong
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发信人: CharlesSong (书到用时方恨少), 信区: Hardware
标  题: 为AC97“平反”——AC97、Live!、MX200对比测试(ZZ)
发信站: The unknown SPACE (Fri Jan 24 00:53:05 2003) WWW-POST

http://www.audio100.com/1/323.htm

为AC97“平反”——AC97、Live!、MX200对比测试

    
夏昆冈


本文欢迎转载,请注明已刊登在《电脑自做》杂志


 

  由于安装系统前优化BIOS设置,无意打开了主板自带的AC'97声卡,就这么稀里糊涂
的安装完了Windows2000,之后索性安装上了驱动,由于拥有DIAMOND Monster Sound
MX200 和 CREATIVE Sound Blaster Live! Value,还有其他的声卡好几块,根本就没有
想过去听听不值钱,只佩做附赠品的AC'97软声卡,再加上以前帮人装机对AC'97软声卡留
下的恶劣印象,甚至痛恨主板厂家添加这种无用组件增加成本。既然安装了,也就想看看
AC'97软声卡的CPU占用情况。

  AC'97全称Audio Codec’97(简称AC’97,意为“音效多媒体数字信号编/解码器”
)是Intel、Creative Labs、NS、Analog Device与Yamaha共同制定的音频电路系统标准
,现在大部分声卡都遵循AC'97标准,包括主流的CREATIVE Sound Blaster Live! 和
Audigy。所谓AC'97软声卡,就是用CPU模拟硬声卡的主处理芯片的功能进行各种数字处理
,将数字信号处理后交由外置DAC或者板载Codec输出。我们注意到,很多资料上往往把Co
dec的型号当作了AC'97软声卡的型号在宣传,其实只是AC'97软声卡的一部分而已。AC'97
规范中确定的数据传输通道可以是很多种,包括IEEE 1394或USB。看来是多媒体音频史上
的飞跃,但好听的话免了,我们只需要有好声音就可以接受。


  我们使用的是一块非常廉价的KT133A主板,精英出品的K7VZA 3.x,使用VIA 8363A /
VT82C686A 芯片组,附带AC'97软声卡,Codec是很一般的Avance ALC100 (RealTek) 。



  在RealTek的网站,我们查阅到Avance ALC100的一些特征

 
AC'97 2.2 Compatible
16-bit Stereo Full-Duplex CODEC with up to 48 KHz Sampling Rate
Four Analog Line-Level Stereo Inputs for Connection from LINE, CD, VIDEO and
AUX
Two Analog Line-Level Stereo Inputs for Speakerphone and PC BEEP
Two MIC Inputs w/ Software Selectable
High Quality Differential CD Input
True Stereo Line Level Outputs
Programmable Power Down Modes
3D Stereo Enhancement
Multi-CODEC extension
SNR>95 dB through Mixer and DAC
Power Supply(Digital 3.3V/ Analog 5V)
Meets Microsoft PC99 & WLP 2.0 Audio Requirements
48-Pin LQFP Package
 


  可应用于:

 
Multimedia PCs
3D PC Games
Information Appliance(IA)
DVD-ROM/Consumer Video/Audio Playback
Audio Conferencing
Voice Recognition
 


  这块Codec有一定的可编程能力,能适当的进行一定的DSP效果增强,可以完成3D效果
增强、DAC(数字模拟转换)、ADC(模拟数字转化)等操作,提供了多路的设备输入,并
且用双工方式工作,即DAC/ADC同时工作。在配合AC'97软声卡工作时,我们唯一的要求就
是,做好最基本的工作,即DAC,让数字信号完美的转化成模拟信号。我们在网上找到了
最新的驱动,安装非常顺利,没有任何不妥的地方。



  在系统多媒体设备中,这块AC'97软声卡使用VIA Audio(WAVE)的名称,象使用其它多
声卡系统一样,我们把播放设备设置为VIA Audio,就开始了播放,结果让我们很吃惊,
她的音质表现已经超过了很多中档声卡了。我们使用的是PA60功率放大器和短歌行朝露音
箱,这样的配置足够让PC声卡发挥得淋漓尽致了。



  我们找来短歌行天籁试听中推荐过的曲子,来回切换着声卡,用来和Live!做比较,
好在PA60可以接驳3个音源设备,操作还算方便。最大的2个不同就是:VIA Audio 的高频
比Live!要来的干净亮丽,在高频的细节表现也要好过Live!,这让Live!很没面子,不过L
ive!的高音实在是差劲了些。再者就是VIA Audio的音色给人比较硬的感觉,而Live!则是
冷,都不够MX200厚重,3种声音风格完全不同,最有音乐味的还是MX200,但VIA Audio在
双声道模拟输出上的表现足够让Live!无地自容了。

  本以为VIA Audio的CPU占用会很惊人,尤其是在播放多音频流的时候,也许是我们的
Athlon 1.2G太强的缘故,我们无法分辨出VIA
Audio和Live!之间谁更省资源点,倒是MX200要稍微高一点,也就一点点。虽然可以找来
软件测试出一个高低,但我们觉得没这个必要了,因为都不会对系统构成拖累,微小的区
别并不重要。再一些支持DirectSound的游戏中,VIA Audio的表现不错,没有对系统构成
速度损失,在配合高频CPU的时候,可以完全把她看成硬件声卡。

  鉴于VIA Audio的良好表现,我们决定和Live!、MX200做一次对比测试。我们使用操
作系统的是Windows 98,尽量回避使用WDM驱动,能用VXD就用VXD,声卡的表现会要好一
点。

  测试软件是SpectraLAB。这是一个很特别的工具,她是一个频率分析软件,能够将捕
捉到的数据很直观的表现出来。这个软件的工作原理非常简单,就是将波形数据图形化。
鉴于设备的限制,我们无法精确取得声卡模拟输出时的各项指标,但测试声卡在进行DAC
处理之前的信号质量是很简单的,如果声卡支持SPDIF输出,我们也可以吧这个看作是数
字输出的优劣测评。工作的流程原理是这样的:
  信号发生器->录入(声卡的内置数字录音设备,不是需要进行ADC的Line
in设备)->SpectraLAB进行频率分析->打印出数据表(文本或图形的)



红颜薄命的DIAMOND Monster Sound MX200

  鉴定声卡音质的好坏,有不少指标可供参考,我们认为有3个指标比较重要,分别为
频响曲线、信噪比及互调失真。测试的结果是不考虑DAC的,为什么要这么做,因为我们
认为,处理单元处理的数字信号的质量如果不好,再好的DAC也没用,当然,好的内部处
理加上劣质DAC最终也不会有好声音。我们给出测试的数据仅供参考。由于考虑到大家日
常操作中,很少接触48Khz的信号,我们也就只做了一套基于44.1Khz的测试,所有测试信
号都为-20dB。虽然DVD大部分采用48Khz采样,但在本次测试中不予考虑,因为本文主角V
IA Audio只支持双声道输出,DVD太过奢侈。通过流程原理,我们可以分析出,这套方案
测试出的数据是真实可信的。

1、频响曲线测试

  频响曲线是各频率dB峰值的连线,越平直越好,和音箱一样,频响曲线是非常重要的
参考数据,假设某声卡发不出10Khz以上的频率,那么亮丽清澈的高音永远与她无缘。有
朋友会说,看看胆机的频响曲线吧,但声卡作为音源设备,应该保证更真实的回放,而不
是添加大量味精,添加味精的工作应该交给功率放大器和音箱。

  测试结果如下:



VIA Audio



Live! Value



MX200

. 曲线 开始衰减频率 衰减幅度(大概值) 峰值(dB) 增益值
VIA Audio 平直 5000 ≤3dB -5.53 14.47
Live! Value 比较平直 10000 ≈4db -17.84 2.16
MX200 非常平直 18000 ≤3dB -19.97 0.03
理想状态 绝对平直 20000 =0dB -20.00 0.00

  VIA Audio 的频响曲线,从5Khz处就开始衰减,但幅度很小,到20Khz处的衰减幅度
没有超过3dB,不会对听觉造成非常大的影响。曲线比较平直光滑。
   
  CREATIVE Sound Blaster Live!
Value的频响曲线,从10Khz处开始急剧衰减,到20Khz处的衰减已经超过3dB,这样的衰减
幅度人耳已经可以感觉得到了,这也是我们起先为什么认为VIA Audio的高频要比Live!亮
的原因。
   
  DIAMOND Monster Sound
MX200的频响曲线,可以看到这条曲线是多么完美,在18Khz处才开始衰减,18K之前的曲
线是绝对平直的,衰减的幅度也不大,而且衰减的频率段很多人都听不到了。另外,MX20
0所捕捉到的信号的dB值是最接近测试信号-20dB的值的,VIA Audio和Live!不同程度的都
产生了一点的增益。
   
  这个项目中,MX200无疑是最接近完美状态的,而VIA Audio衰减频率低,但衰减幅度
小,Live!衰减频率高,但衰减很剧烈。到最终20Khz的时候,Live!衰减了近大约4dB,
对于Live!的身价而言,这是不可以接受的。

2、信噪比测试

  在关闭除了WAV通道以外的所有设备后,选择WAV录音设备来捕捉信号,获得的信号就
是该声卡的空录噪声,这段噪声的峰值可以看成是处理单元输出到DAC前的设备信噪比。
这种噪声由声卡的PCB电路和主芯片(包含模拟的)等因素决定。即使芯片相同的声卡,
信噪比也不会一定相同,PCB抗干扰的能力也很重要,如果芯片包围在电磁污染很严重的
环境中,工作状态也会差很多。即使是AC'97软声卡,也要使用模拟的电路,这部分电路
的设计优劣同样可以决定AC'97软声卡的信噪比,虽然理论上说AC'97软声卡可以达到最佳
的信噪比状态。保持最干净的数字状态是非常重要的,这是好声音的前提之一。



VIA Audio



Live! Value



MX200

. 测试数据
VIA Audio -86.38
Live! Value -107.92
MX200 -115.37
理想状态 无穷小

   VIA Audio -86.38dB的成绩相当不错了,但如果开大音量,应该是可以听到一点噪
声的,但我们没有听到,为什么呢,我们在接下去的测试中找到了答案。

  极高的信噪比历来是Live!的骄傲,CREATIVE Sound Blaster Live! Value
获得了-107.92dB的成绩,非常不错,这样的成绩足够媲美专业声卡,如果使用外置DAC,
不考虑其他模拟设备造成的噪声,你很难听到来自Live!的噪声。想象一下当年听磁带时
,背景嗡嗡的噪声是多么可怕。
   
  人外有人,山外有山,这句古语同样适合声卡世界,-115.37dB的成绩由DIAMOND
Monster Sound MX200获得。DIAMOND Monster Sound MX200是一款比Live!更安静的声卡

   
  在测试过程中,我们发现,VIA Audio的录音存在严重问题,会将捕捉到的信号点评
提高约14个dB左右,这个问题其实在频响曲线测试中就发现了,-20dB的信号被捕捉成了-
5.53dB。如果把成绩减去增益的值会怎样呢?
   
  结果很会很惊人!可以获得和CREATIVE Sound Blaster Live! Value平分秋色的成绩
。由于Live!在捕捉过程中也产生了2.16dB的增益,因此测试到的数值还需要减去2.16。
真实的成绩应该为:

. 测试数据 增益值 真实结果
VIA Audio -86.38 14.47 -100.85
Live! Value -107.92 2.16 -110.08
MX200 -115.37 0.03 -115.40

  不能否认,这样的成绩是比较难得获得,都非常不错,我们不能保证您自行测试中可
以获得这么好的成绩。另外产品的个体差异,也会导致成绩的巨大差异。我们收到了一张
来自网友的测试,测试对象是CREATIVE Sound Blaster Live! 5.1,仅供参考。



. 测试数据
Live! 5.1 -85.99

3、互调失真测试
   
  如果发出2个频率A和B,A和B之间就会产生谐波,A和B之间的组合方式可以很多种,
可以是加运算,也可以是减运算,甚至可以是乘运算,如果C=A+B,D=A-B,那么这2个C和
D就是A、B运算后的结果,C又可以和A、B、D再次运算,其结果可想而知。就象在平静的
水面同时扔两颗石头,两个涟漪会互相衍射,衍射后的波会继续干扰其他的波。互调失真
测试就是要测试谐波的大小。除去A和B 两个波峰之外,其他的波峰的值越小越好。这个
失真指标很重要,决定了声卡的信号是否可以被处理得清晰,对细节表现很重要。在我们
的测试中,我们使用-20dB的1K+15K的频率组合进行测试。通过简单的计算,最有可能发
生谐波失真的频率应该是15+1=16K,15-1=14K,以及16-14+1=3K,16+1=17K的频率。由于声
卡会产生不规则的本底噪声,所以,这些噪声波也会导致最大的失真频率不是上面几个频
率。复杂的相互干扰过程中,包括本身频响性能的影响,1K和15K本身有可能产生衰减。
我们先看看最理想的测试数据应该是怎样?

理想状态 排除增益影响后的dB峰值 频率
1K -20.00 1000
15K -20.00 15000
最大谐波 无穷小 无

  1K和15K的dB峰值越接近-20dB越好,之间的差距越小越好,而最大谐波的dB值则是越
小越好。当然,理想状态只有梦中有过,我们来看看实测数据:



VIA Audio 排除增益影响后的dB峰值 频率
1K -25.47 1000
15K -38.47 15000
最大谐波 -95.97 约14000

  这是VIA Audio的测试结果,测试的成绩是令人比较满意的,请注意VIA Audio信号捕
捉过程中产生的增益。



Live! Value 排除增益影响后的dB峰值 频率
1K -28.16 1000
15K -38.16 15000
最大谐波 -73.66 约17000

  这是CREATIVE Sound Blaster Live! Value的成绩,我们在看到了一个不可饶恕的波
峰,位于15Khz右方,这个波峰的出现,会严重影响Live!的高频表现,因为这个波峰的峰
值dB已经不小了,在我们进行频响测试扫描的时候,就发现Live!接受超过10K以上的信号
的时候就会出现一个这个的峰,这个峰会随着频率的提升往20K方向移动,并且一直不会
消失。在44.1K的条件下,我们可以很肯定的说,Live!在无法发出比较真实的大于10K的
频率!这个问题也许是Live!低能的SRC(Sample Rate Convertor采样频率转换器)造成的
,不管是什么原因,这注定了Live!做工再怎么好,再怎么好的DAC,即使你外接DAC,也
不可能发出令人满意的高频来。由于Live!采用的Emu10k1是可编程芯片,改进的驱动应该
可以改善这个问题,如果改进了,Live!的高频会有质的变化。另外值得注意的是,在48K
的测试条件下,这个波峰是不会有的,这更证实了Live!的SRC有严重的问题!



MX200 排除增益影响后的dB峰值 频率
1K -23 1000
15K -33 15000
最大谐波 -94 3000

  这是DIAMOND Monster Sound MX200的成绩,3K处有个峰,但峰值不是很惊人,并且
低于-90dB。从图表上看来VIA Audio和MX200是水平相当的对手。而Live! Value的表现,
提起都让人伤心。虽然Live! Value在48K的环境下有如神助般的摇声大变,但仍旧无法掩
饰它使用于44.1K环境下的拙劣,我们听CD听Mp3,甚至玩游戏,都是44.1K环境中的事情
,44.1K条件下的表现对我们更加重要。

  从3项测试中看到,VIA Audio的成绩很令人满意的,AC'97软声卡基本具备了和高档
声卡竞争音质的条件,VIA Audio 的实际听感也很不错,高音比较干净,实际输出时的噪
声几乎不可闻,细节表现也要好过Live! Value,虽然Avance ALC100这颗Codec没有让VIA
Audio的表现达到最佳的状态,但有点可以肯定的是,随着Codec的改进和升级,象VIA
Audio这样的软声卡的表现会更加好。尽管现在限于N多局限,单纯从音质上而言,AC'97
软声卡的表现已经相当不错了,遗憾的是,很多主板制造商对AC'97软声卡的布线不够重
视,人为的造成了音质的下降,他们更多的把AC'97软声卡当作了一个附属的可要可不要
的功能在设计,也导致了一些主板上的AC'97软声卡音质不佳。AC'97软声卡长期背负了一
个音质不佳、CPU占用高、廉价的形象,其实除了廉价之外,AC'97应该获得平反了。它比
很多中低档声卡都更要适合听音乐,这是很多人无法接受的,但这是事实,如果您打算另
外添置一块声卡用于听音乐之前,我们强烈建议您听听您主板上附带的软声卡,也许这块
软声卡会给您一个惊喜,听音时请用一对好一点的音箱,而不是只有几十元的超低档玩艺
。如果您正在使用Live!系列的声卡,而且主板也附带了AC'97软声卡,我们同样建议您使
用这块软声卡,只要主板设计方面不存在大问题,AC'97软声卡可以让您听到更干净一点
的声音,如果软声卡使用了比Avance ALC100这种更高档的Codec,那您更要试一试。如果
您很少听音乐,而以多声道应用为主,那么大部分AC'97软声卡是不合适的。
   
  听音和软件测试的结果是非常令人振奋的,得益于软声卡的软字,声卡的驱动的改进
还会带来更多的惊喜,功能上的,音质上的。软件模拟超过硬件已经有了先例,例如软波
表,我们同样期待软声卡取代硬件声卡的那么一天,虽然现在的AC'97软声卡还很弱,功
能上差距硬件声卡,尤其是Live!还很多,相信随着CPU处理能力的提高,软声卡也会越来
越强大。AC'97 rev.2.2 的标准已经颁布多时,我们从白皮书中看到很多令人振奋的发展
计划,我们以后也会关注AC'97软声卡的发展,也许高性价比的音频时代马上就要来到了
。AC'97 的普及有利于数字功放的发展(上面提到的Avance ALC100 Codec 就具有和数字
功放通讯的能力,第47脚是用来控制功放开关的,跟数字功放直接接口),真正意义上的
数字功放,而不是现在市面上所谓的数字音箱中的功放,如果一切顺利,AC'97的时代就
要到来了。

附录:

  本来不想做这个附录的,因为下列测试数据十分让人不快,测试的软件环境和上面的
测试是一样的,但硬件环境不同,因此我们只是罗列一下,不做评价。



花王SV550 724 声卡的信噪比测试



花王SV550 724 声卡的频响曲线测试



花王SV550 724 声卡的互调失真测试



CREATIVE Sound Blaster Audigy EX 的信噪比测试



CREATIVE Sound Blaster Audigy EX 的频响曲线测试



CREATIVE Sound Blaster Audigy EX 的互调失真测试

 

信噪比测试

. 测试数据 增益值 真实结果
花王SV550 724 -72.50 10.86 -61.64
Audigy eX -98.78 -7.93 -90.85

频响曲线测试

. 曲线 开始衰减频率 衰减幅度(大概值)
花王SV550 724 比较平直 10000 ≤5dB
Audigy eX 比较平直 17000 ≤3dB

互调失真测试

花王SV550 724 排除增益影响后的dB峰值 频率
1K -19.86 1000
15K -32.86 15000
最大谐波 -43.86 ≈19000

 

Audigy eX 排除增益影响后的dB峰值 频率
1K -19.07 1000
15K -30.57 15000
最大谐波 -52.07 ≈18000




--
BOOL CTestApp::InitInstance()
{m_pMainWnd = new CTestDlg;
  if (m_pMainWnd)     return TRUE;
  else     return FALSE;} 
Try this piece of code in a MFC dialog-based applicalication with name "Test"

※ 来源:.The unknown SPACE bbs.mit.edu.[FROM: 128.8.]

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