声卡芯片的过去与未来（下）
1999.8
（独家授权于《电脑报》）
主要厂商及主力产品
新加坡Creative（创新）既是声卡市场的缔造者，又是最重要的声卡芯片厂商之一，Creative下属的两个设计芯片的子公司分别为E-mu和Ensoniq。其中E-mu为Creative设计出了旗舰级芯片EMU
10K1，具有多达512复音的Sound Font波表合成能力，支持48个MIDI通道以及128种乐器再加上10种鼓声，在3D音效方面具有最新的3D定位和EAX环境音效，EMU
10K1仅被使用在Live！、Live！Value和PCI 512这3款Creative自己的高档声卡上。刚被Creative并购不久的Ensoniq公司是开发PCI声卡的先驱之一，其主力产品是ES
1373，性价比较高，可惜只能支持3D定位，无法实现EAX环境音效，ES
1373除了用于Creative的中低档产品外，还被广泛用在集成声卡的主板上。由于Creative不对外出售EMU
10K1芯片，ES 1373又非顶尖产品，所以Creative在声卡芯片市场上的影响力并不如它的名声那样深广。
属于Diamond（帝盟）的Aureal是3D音效研究的发起者之一，Aureal开发的A3D专利恐怕是最早实用化的PC平台3D音效技术及API了。Aureal现今的旗舰芯片是AU
8830（Vortex 2），基本上使用全硬件方式实现算法，所以尽管没有EMU
10K1的超强处理能力，在波表合成、3D空间定位与A3D环境音效方面均有可同EMU
10K1较量的素质。由于Aureal采取开放的态度出售AU 8830芯片，所以生产高档声卡的大厂基本上都采用它生产自己的顶级型号，例如：Diamond自家的Monst
Sound MX300、 Turtel Beach的Montego A3D II、显卡名厂Videologic的SonicVortex2、Xitel的Storm
Platinum、TerraTec Promedia的XLernte Pro等。最近，在S3并购Diamond的情况下，还无法得知对Aureal的影响，很可能在S3的宏伟计划中，Aureal领军的声卡系列也是极其重要的一步棋，但愿S3不要停止对外出售Aureal的高档芯片。
日本Yamaha本来就是制造乐器起家的公司，在专业音乐器材（尤其是电子乐器）领域有着不可动摇的地位。虽说Yamaha的声卡和声卡芯片一直不算很成功，但还是树立起了象OPL
3（FM合成）、OPL 4（波表合成）这样的技术标准，是除Creative的Sound
Blaster系列外，兼容声卡芯片仿效最多的规范。因为Yamaha的新一代主力YMF
740还未正式公开，现在我们仍然只能通过YMF 724F-V（DS-1）来探讨Yamaha的实力：首先，最新版本的YMF
724F-V集成有XG波表合成硬件，正由于有了可以同Roland的GS相抗衡的XG扩展MIDI规范，Yamaha是唯一可以不羡慕Creative的Sound
Font波表技术的厂家，YMF 724F-V硬件合成的XG音乐自然是感染力出众；另一方面，在3D音效方面YMF
724F-V使用Central Research Labs的Sensaura算法实现DirectSound 3D的3D定位功能，虽不出众，在这个价位也算物有所值。市场上使用YMF
724系列芯片的声卡多如牛毛、销量巨大，正因其低廉的售价，使YMF
724F-V成为低价为音效芯片中的佼佼者。
ESS Tech从16位声卡的时代起就是Creative的老对手了，ESS也一直是兼容芯片的“领头羊”。ESS的研发实力，从它同VCD创始者C-Cube公司争夺VCD解码芯片市场就可见一斑，也许正因如此，ESS的声卡芯片产品线一向长得如同其他几个各公司的合并，型号雷同得也令人头大。还好这次ESS另起炉灶，为新产品起了一个响亮又好记的名字棗Canyon
3D，关于它的宣传材料不少，但具体数据却很罕见：Canyon 3D是一块波表合成的3D音效芯片，由于使用了Central
Research Labs的新一代Sensaura Multi Drive专利算法来实现Direct Sound 3D，不但支持3D定位和先进的环境音效，还能够完成得较为完善。Canyon
3D的先进的技术是很值得我们期待的，加上ESS的研发、生产、推广能力，Canyon
3D很有机会成为新的性价比之王。
Crystal是模拟、数字音频领域的一家名厂，生产的Delta-Sigma
D/A转换器至今仍是世界上最好的该类型单芯片DAC。Crystal同生产显示芯片、Modem芯片等著名的Cirrus合并后如虎添翼，更多涉足PC音频领域：首先推出单片波表合成IC，首先推出PCI总线的声卡IC等等。当前Crystal的主力产品是高性价比的CS
4622，使用Fab Labs技术的波表合成功能加上普通的3D定位系统并不能令人吃惊，但完整的Dolby
Digital（AC-3）解码功能一定能吸引那些想完全享受DVD的朋友，正是Crystal的纯音响传统为我们带来了走近AC-3的好机会。
提起Trident公司大概没有人会说不知道吧，386时代的显示芯片霸主、现在的廉价3D加速芯片供应商，Trident尽管在显示领域不甚得志，近年来在3D音效芯片方面倒是有所建树，其4D
Wave系列芯片的知名度还是很高的。最新的4D Wave-NX有完善的波表合成功能，加上利用QSound公司的QSoft3D算法实现的DirectSound
3D标准的3D定位与环境音效，4D Wave-NX还具有同AU 8830接近的3D音效处理能力，最后是Trident相对先进的生产工艺和克己的定价风格，无疑4D
Wae的商标会更响亮、更吸引人。
台湾的C-Media（骅讯）不是很有名，但它的CMI
8338/8738系列最近在主板上的“出镜率”很高。C-Media的主力产品是支持多声道3D音效的CMI
8838-4S：支持硬波表、使用Central Research Labs的Sensaura算法实现的DirectSound
3D，还有A3D的3D定位效果，常常作为ES 1373的廉价替代IC。CMI 8738是CMI
8338再添上MODEM功能。
同样是台湾的Avance Logic的廉价芯片很多人都见过、用过，Avance
Logic其实是生产同样廉价的显示芯片的Realtek公司的音频分部，说到其产品性能那只能是对得起售价（笔者就“有幸”同时使用过这两个牌子的产品）。但是Avance
Logic的ALS系列声卡芯片的目标就是要以最低的价格提供可用的产品，这种为“底层”用户着想的努力是很值得关注的。最新的ALS
4000芯片终于有了3D音效：64复音的硬波表、DirectSound 3D的3D定位，我们应该为廉价芯片的大幅进步感到高兴。
显示芯片名厂S3也曾“客串”生产过Sonic
Vibes PCI声卡芯片，但并不成功，现在S3吞并Diamond的同时得到了Aureal，可能S3不再会自行开发声卡芯片，而是把重担交给那些A3D芯片了吧？模拟和数字音频器件领域中的巨人棗Analog
Device，虽然也曾生产过一些廉价声卡芯片，但最近并未听说有什么新产品，Analog
Device的AC 97’标准的CODEC倒是越做越出色，其实Analog Device做D/A、A/D转换器的水平决不输于Crystal（现在3家美国最著名的D/A、A/D转换器生产厂，只剩Burr-Brown忙于开拓DVD/VCD市场还没有进入声卡芯片领域了）。
声卡芯片的未来趋势
正如不断3D化的PC显示部分一样，声卡一旦进入了3D时代，迅猛的发展和激烈的革新就变得层出不穷，也不可避免。
更深入的多声道3D音效显然是首要的趋势，因为现有最好的3D音效芯片也只能提供粗糙的3D方向感和非常模式化、简单化的环境因素（尽管都比没有3D时强很多）。在难以增加声道数的情况下，HRTF算法是提高真实感和准确度的最佳方案，然而要达到完全精确的HRTF处理正如要得到完全真实的3D视觉环境一样可望不可及，所以今后3D音效芯片的一大任务就是不断提高HRTF算法和环境模型的精度，为用户提供越来越接近真实的PC环绕声享受。随着音效模型、算法的复杂化，PC音频数据处理量会随之日益庞大，对3D音效芯片处理能力的要求也会水涨船高；虽然音效IC的处理能力还不至于赶上3D显示芯片，PCI总线暂时也还够用（不排除今后改用AGP或其他高速总线的可能），当然CPU处理音频空间坐标的能力仍是绰绰有余。
声卡上的CODEC部分自从改良到16
bit立体声之后，只有过增加声道数这一个明显进步，但是现在数字音频标准随着DVD的普及日益提高，所以声卡CODEC也会逐渐提升到24
bit/96 KHz取样频率的标准。24 bit/96 KHz是音频DVD的标称规格（用户还可以自由向上、向下变动一些），这一档次的D/A、A/D转换失真已经小得人耳难以分辨，在音乐中几乎不会丢失什么细节（据称已经全面超越黑胶LP唱片的表现）。当然声卡CODEC水平的提升还是任重道远的，这是因为计算机内强烈的电磁干扰会影响CODEC的工作，导致信噪比和动态范围的降低，而计算机配件比家用音响更易受成本影响，所以CODEC很可能是逐步提高的：先是可以接收24
bit/96 KHz的数据，而输出的效果只是略有提高（现在很多DVD中的DAC都是这样的），再逐渐从18
bit或20 bit的实际精度慢慢提升到22 bit和24 bit。
MIDI合成永远是声卡的一项重要功能，现有的硬件波表合成技术已经比较完善了，要想进一步提升效果接近专业MIDI合成器的水准，只能从真实度方面入手：更复杂、更拟真的波表数据，将使波表音色库的每组数据从2/4/8
MB逐步提高，声卡上的内存也一定不会够用，只能作为波表数据的cache使用，DLS标准的可下载音色库占用的系统内存也不仅仅是现在的Live！那样的最多32
MB。
声卡的体系结构也会越来越多样化，一方面高档优质声卡仍然会受到PC发烧友和制作音乐、喜爱音乐的朋友的欢迎；另一方面中低档声卡面临残酷的竞争则会越来越便宜、性价比不断提高；更便宜的是主板上集成的PCI声卡甚至软声卡，但可升级性差一些；内置音效功能的USB音箱暂时还看不出有替代声卡的倾向，尽管它受的干扰较小、体系结构简单，但仍有升级不便、价格暂时降不下来的问题。
不论未来的声卡芯片要走向何方，我们都要感谢它带来了美妙的PC音乐和真实的音效环境。
最新3D音效芯片简表
生产厂商 |
芯片型号 |
MIDI
波表合成 |
DirectSound 3D音频流 |
S/PDIF
接口 |
3D音效API |
Creative/E-mu |
EMU 10K1 |
64+448复音 |
131组 |
√ |
EAX
DirectSound 3D |
Creative/Ensoniq |
ES 1373 |
64+64复音 |
不详 |
不详 |
DirectSound 3D |
Diamond/Aureal |
AU 8830 |
64+256复音 |
96组 |
不详 |
A3D
DirectSound 3D |
Yamaha |
YMF 247F-V |
64+128复音 |
不详 |
√ |
DirectSound 3D |
ESS Tech |
Canyon 3D |
不详 |
≥32组 |
√ |
DirectSound 3D
EAX |
Cirrus/Crystal |
CS 4622 |
64复音 |
不详 |
√ |
DirectSound 3D |
Trident |
4D Wave-NX |
64复音 |
64组 |
√ |
DirectSound 3D |
C-Media |
CMI 8338-4S |
不详 |
不详 |
√ |
DirectSound 3D
A3D |
Avance Logic |
ALS 4000 |
64复音 |
不详 |
× |
DirectSound 3D |
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