徹底檢驗HD Audio音質

房東：臭小子
發表時間：2007-04-28

徹底檢驗HD Audio音質

對許多玩家來說，音效和系統效能並沒有太大的相關性，寧願將錢花在其他的電腦零組件上，至於聲音嘛，有就好了，並不要求太多。如果你也是這類的玩家，那麼其實當前的HD Audio就相當夠用了。

每張主機板都有的HD Audio功能，差在哪？

對許多玩家來說，音效和系統效能並沒有太大的相關性，寧願將錢花在其他的電腦零組件上，至於聲音嘛，有就好了，並不要求太多。如果你也是這類的玩家，那麼其實當前的HD Audio就相當夠用了。畢竟音效是Intel開展數位家庭的重要基礎之一，但自從AC’ 97推出之後，規格就一直停滯不前，相較於其他的週邊來說，音效的發展無疑是進展最慢的，因此2004年時，Intel在新發佈的ICH6南橋當中，一併加入了新的HD Audio技術，而這個新的音效內容不論在規格面或是功能性，都要比8年前的AC’ 97好上許多，因此各家系統晶片組廠商，也慢慢的在南橋加入這項新的音效規格。

但由於各家的進度不太一樣，因此在一年之後，仍然不是各家南橋皆具備HD Audio技術，若要說HD Audio正式到位，那麼近期Intel在新的ICH8南橋當中，正式拿掉AC’97控制器，算是一個代表性的意義，而之後晶片組市場上所推出的南橋晶片，也全都具備了HD Audio規格，所以歷經整整十年歲月的AC’ 97，終於被新一代的HD Audio所取代。

內建音效的低成本設計

雖然目前HD Audio已經全面取代了AC’ 97，但其實HD Audio重要的技術根源，仍是來自於第一代的內建音效AC’ 97。所以我們先從AC’97談起，在十年前為了加入內建音效，但又得顧及成本，因此Intel相當聰明的透過南橋I/O控制器，將音效所需的運算資料交由處理器完成，然後透過驅動程式將處理器及南橋連結起來，變成音效卡上DSP的功能，如此一來音效的數位處理便可以完成，而對下游廠商來說，唯一需要負擔的成本，就是多加入一顆Codec，完成數位轉類比的動作，然後利用電阻、電容構成濾波網路控制類比輸出的品質，即可讓主機板具備音效功能，整體來說並不需要太多的成本。

音效處理流程

音效的播放其實是一個訊號再生的動作。在進入數位化的時代後，聲音的波型（類比）訊號經過處理，以0和1（數位）的方式儲存在媒體當中，而在播放的過程，就是將這些0和1的數位資料，還原成本來的聲音波形播放出來。以音樂播放為例，當玩家進行軟體播放時，驅動程式會將所需處理的資料，交給I/O控制器掌管處理流程，首先數位解碼及運算的部分先交由DSP（Digital Signal Processor）進行處理，然後處理好的資料再交由DAC（Digital Analog Converter）還原成類比波型，當然這部分也可以透過同時整合有DAC及ADC（Analog Digital Converter）的Codec（Coder–Decoder）完成，最後再以濾波網路濾除不要的高頻雜訊之後，便可以輸出給後端的發聲體完成發聲的動作。

HD Audio規格提升

從前面的部分玩家大概可以了解，內建音效的部分，等於就把一張音效卡所需具備I/O控制器、DSP、DAC、ADC等不同零件，拆散成南橋、處理器及Codec各自分工處理，並透過驅動程式整合起來，便可以讓主機板具備音效處理的能力，因此在成本分擔的狀況下，各家廠商樂意一起推行，而對玩家來說，裝機時都可能不裝音效卡了，更何況現在內建在主機板上不用白不用，因此內建音效的規格推行的相當迅速。

AC’97的規格發佈距離現在已有十年，就當時的電腦使用來說，高音質並不是規格中的主要考量，產品堪用、有聲音、便於推行，才是規格制定時的關鍵，因此舊有的AC’ 97面對後來所問世的音效卡，不論是音質或是規格面的部分都不堪一擊。而新一代的HD Audio，是在保有AC’97低價位優勢的設計下，另外提升符合主流需求的規格，其中包括7.1聲道輸出、32bit/192kHz內部音訊處理，以及多路音頻流的輸出、輸入，另外在部分的Codec上，甚至可以具備Dolby解碼，這麼一來無非對數位家庭的推展更有幫助。

另外加大傳輸頻寬是HD Audio的另一個提升，過去AC-LINK被用在AC’ 97上進行傳輸，其所能提供的總頻寬只有11.5Mb/s。但在HD Audio上則改用新的HD Audio Link，在這個新的傳輸協定當中的Bit Clock（Codec向Controller發送的時脈信號），由過去AC’ 97的12.288MHz提升至24MHz，並運用Double-pumped技術，同時運用上、下時脈信號，而使得頻寬能夠加倍，因此當前的HD Audio最大輸入頻寬為48Mb/s，至於輸入頻寬的部分，由於實際使用時用不上那麼大，因此並未採用Double-pumped技術，頻寬也就只有24Mb/s。另外在Azalia Link上還採用了動態頻寬分配以提高頻寬的利用率，這點也比AC’97的固定分配方式要強大不少。

☆AC' 97、HD Audio規格比較表

AC' 97：
位元數：16/18/20 bit
取樣頻率：44.1/48/88.2/96 kHz
聲道數：6（5.1）
傳輸頻寬：輸出+輸入 11.5Mbps

HD Audio：
位元數：16/18/20/24/32 bit
取樣頻率：44.1/48/88.2/96/192 kHz
聲道數：8（7.1）
傳輸頻寬：輸出：48Mbps 輸出：24Mbps

HD Audio新功能

就HD Audio的規格來說，其實並不足以挑戰當前的音效卡，因為所謂的32bit數位處理跟本不具實質意義。在音效數位端要擴展位元處理並不是難事，但真正的瓶頸卻是出現在類比端，因為當前再精良的DAC或Codec，也只能有效的處理24bit的訊號，超過這個範圍以當前的技術根本難以辨別。因此音效卡規格所標榜的24bit算是比較有良心的作法，否則只是行銷上拿來嚇唬人的規格。至於其他如192 kHz及7.1聲道規格，則早在音效卡上出現，HD Audio反倒較晚跟上。而在規格無特殊出處時，便得從功能面下手，如此一來才有更多吸引人的特色，因此在當前的HD Audio上，加入了底下幾個AC’ 97所不具備的功能。

》Multi-streaming

Multi-streaming（多路音頻輸出、輸入）是HD Audio最強大的功能，透過Multi-streaming技術音效可以被分流處理而不互相干擾。舉例來說，由於目前HD Audio至少具備八聲道輸出，因此如果今天玩家在房間內打線上遊戲，那麼只用5.1聲道喇叭播放遊戲背景音時，便還有兩個聲道未用，如此一來玩家便可以將剩餘的兩聲道，播給耳麥使用以便和戰友進行對話。而以這樣的音路分離技術，則每個聲道都可以被徹底的應用，而這便是現今音效卡辦不到的部分，也是當前HD Audio的強項。

而在使用Multi-streaming技術時，玩家還得進一步的連結前置面板才行。因為主機板後端的音效面板，主要是供給多聲道輸出使用，而現今機殼上大部分都具備前置音效面板，將其連接線插到主機板上的HD Audio針腳上，便可以讓前置具備另一音路的兩聲道輸出功能。而Multi-streaming在結合上無線網路設備，便可以輕易的將多路音頻輸出擴展到不同的房間，達到更廣的分享。

》Jack Retasking

雖然在AC’ 97 2.3版就具備Device Sensing，可以動態偵測插孔是否和插入的器材相符，但為了更方便使用，HD Audio另外加入了Jack Retasking技術，可以在偵測出器材插錯插孔後，讓玩家自動指定插孔功能，當指定完成之後，音效系統便會自動進行內部音源線路的切換動作，將此插孔的功能改為器材所需的模式。

》16個陣列式麥克風

除了在播放的部分外，HD Audio也針對錄音需求增加了陣列式麥克風的支援數量。過去AC’97的錄音設計只能提供立體聲的左右聲道錄音，也就是2個陣列式麥克風，而在HD Audio上則是進一步的擴增至16個陣列式麥克風支援，透過多個輸入音源的感測、計算，對錄音來說可以進一步減少回音問題，並增加錄音的精準性與品質，這對於多人進行的視訊會議有相當不錯的幫助。

》S/PDIF輸入

在AC’ 97的2.2版本中，才開始加入S/PDIF數位輸出功能，但仍缺乏數位輸入的部分，因此在HD Audio上進一步加入了S/PDIF輸入功能。

Codec決定HD Audio表現

由於Intel只是將HD Audio的規範訂出來，而其內容是開放的，因此只要廠商簽署同意書，即可進行相關產品的開發，因此各家廠商在南橋的I/O控制部分紛紛加入HD Audio的功能，這也使得下游板廠只需要將Codec的部分，改用HD Audio規格的產品，便可以讓內建音效獲得提升，因此就目前的主機板音效來看，幾乎全都是HD Audio的規格了。

而玩家在挑選主機板時，通常只會看有無HD Audio的規格，並不會進一步注意到Codec的差異性。但其實就內建音效來說，由於資料處理全交由處理器負責，因此最大的音質差異點，往往出在最後端數位轉類比的Codec上，雖然同為HD Audio規格，但音質絕對都不一樣，畢竟產品在設計時只要符合規範，便可以當成HD Audio Codec進行銷售，但其實不同型號的Codec，不論在信噪比、失真度及頻率響應的表現都各不相同，這相對也會影響到音質表現。所以玩家在挑選同一系統晶片的產品時，若是想要進一步要求好一點的音效品質，不妨多注意一下Codec的型號，畢竟這部分對於聽感的影響相當大。

常見的HD Audio Codec

就目前市面上的主機板產品來看，HD Audio Codec有幾個常見的型號，廠商會在產品上依照價格差異，選用不同價位帶的Codec，而小編便針這些常見的產品進行測試，方便玩家了解各型號Codec的表現差異。

》AD1988B

AD1988B是Analog Devices的HD Audio Codec，其中AD是國外相當知名的IC設計廠商，其各類音效晶片製品常可在High End的音響廠機上見到，算是一家技術老道的公司。在過去AD的AC’ 97產品相當普遍，但自從進到HD Audio規格之後，其產品線上的晶片便很少在內建音效上看到，直到近期才有華碩大量的採用。

AD1988B在官方網站查不到資料規格，小編猜測這顆Codec有可能是AD專為華碩打造的客製晶片，在沒有大量公開銷售的狀況下，官方網站不提供相關的規格，因此我們無法得知信噪比等資料。就RMAA的測試來說，頻率響應曲線是所有Codec表現最好的，在44.1kHz的總諧波失真（IMD）高了點，這主要是因為SRC的影響，48kHz的數據就好看許多。至於16bit與24bit的信噪比及動態範圍則相差約4dB，整體表現是這次測試的首選。

》ALC882

國內知名廠商Realtek（瑞昱）的產品。這家廠商以內建式晶片聞名，不論是音效或是網路晶片部分都有產品，過去在AC’ 97時代，便有相當大的市場佔有率，當音效進入HD Audio規格之後，Realtek幾乎囊括了絕大部分的市場，因此玩家應該相當熟悉Realtek的產品。

ALC882的官方資料顯示，DAC信噪比為103dB，ADC信噪比則為90 dB，具備7.1 + 2聲道，因此在使用7.1聲道環繞音效時，透過Multi-streaming技術則依然可使用另外兩聲道播放另一音源，算是相當不錯的設計。就RMAA測試表現來說，ALC882的各類失真是所有Codec中最低的，相當不錯，但敗筆則出在頻率響應曲線上，一整條曲線忽上忽下，這對於各頻段的表現會產生影響，因此無法忠實還原前端訊號，是ALC882在這次評比最大的弱點。

》ALC883

ALC883也是Realtek的產品，這顆Codec常出現在中、低價位帶的主機板上，數量要比ALC882來得大，因此也是玩家相當容易看到的晶片。ALC883的DAC信噪比為95dB，ADC信噪比則為85dB，一樣具備7.1 + 2聲道。

在RMAA測試的部分來看，ALC883的失真數據表現要比ALC882高上許多，而且在44.1kHz及48kHz的部分差異不大，16bit與24bit的信噪比及動態範圍則相差約3dB。至於頻率響應曲線也和ALC882一樣表現並不理想。因此ALC883算是這次受測的3顆Realtek產品中，表現最不出色的一顆，但在當前市場上卻是數量最大的一顆Codec。

》ALC888

看到ALC888上的螃蟹標誌，玩家可以很清楚得知道這也是一顆Realtek製品的Codec。這顆Codec在市場上的數量，要比ALC883小得多，主要都用在高價端的主機板上。其DAC信噪比為97dB，ADC信噪比則為90dB，一樣維持Realtek主流產品的特色，具備7.1 + 2聲道的處理能力。

ALC888在RMAA測試數據的部分，失真度表現要比ALC883好，但仍比不上ALC882，在串音的部分則表現不佳，另外24bit的信噪比及動態範圍則相差不大，未獲得明顯的音質提升。但頻率響應曲線算是三顆Realtek產品中比較可取的一顆，大致上還算平直，這在聽感來說落差會好一點，但和AD1988B仍有一段差距。

》VT1708

VT1708是VIA的第一顆HD Audio Codec，主要用來和自家的南橋作搭配。官方資料顯示這顆Codec的DAC信噪比為100dB，ADC信噪比則為95dB，具備7.1聲道的處理能力。

在RMAA測試的部分來看，產品的信噪比表現相當不理想，16bit和24bit的訊號幾乎相同，都達不到90 dB。另外44.1kHz的測試數據受SRC影響，因此表現也不理想，唯獨頻率響應曲線相當漂亮，並不比AD1988B來得遜色。整體來說頻率響應是較為可取的部分，但失真跟信噪則得再加強。

外接式的HD Audio子卡

目前玩家在市面上所看到的主機板產品，除了將HD Audio Codec整合在主機板上的方案之外，另外比較重視音效品質，或是要為了達到產品行銷特色的目的，會另外將HD Audio製成一張子卡，以插槽連接的方式從主機板中獨立出來。早期常可以在abit在的主機板上看到這樣的設計，而近期華碩在高階產品上，也加入這樣的設計理念。

其實這樣的獨立子卡設計，最早是源自於Intel的AMR（Audio/Modem Riser）豎卡規範，而陸續歷經CNR（Communication/Networking Riser）及ACR（Advanced Communication Riser）規範。雖然規範各自有些差異，但三者主要的目的大致相同。因為主機板上除了電源之外，就是充滿了數位訊號，而反觀類比波型相較於前兩者來說，對於雜訊干擾的抵抗能力相當弱，因此當類比訊號和前兩者的電路距離太近的話，就容易受到這兩者的干擾混入其他的雜訊。而ACR等規範的目的，就是將類比電路從主機板上獨立出來，而內建功能的數位處理則仍然整合在主機板上。類比電路分離出來最大的好處，是可以進一步降底各類電氣訊號不容易克服的問題（如電磁干擾、電氣介面不同）。

雖然這些子卡的規範立意不錯，但因為會增加主機板的成本，因此早期在市面上根本看不到這樣的設計，直到前兩年才開始在音效應用上出現。而這些子卡和一般音效卡最大的差異，則是仍建立在HD Audio規範上，因此並不具備獨立的DSP，主要的數位音訊處理仍是以南橋晶片及處理器進行，而處理好的訊號則透過HD Audio Link，進一步傳送到獨立子卡上完成數位轉換的動作，因此子卡仍需採用HD Audio Codec，而無法改用效果更好的獨立DAC。雖然如此，子卡相較於整合在主機板上的Codec來說，可以避開了雜訊干擾，並且有更多的空間可以加入專門的電源穩壓及濾波電路，除此之外插槽位置的設計較為靈活，在類比處理完成後，可以達到最短路徑輸出的目的，進一步避開干擾及訊號衰減問題。因此玩家在挑選內建音效時，除了注意Codec之外，可以進一步看看有沒有獨立子卡的設計。

結論

就當前的HD Audio來說，其規格面已經能趕上音效卡，再加上部分Multi-streaming等功能後，其實使用的方便性相當高，而且可以不用多花錢再購買專門的音效產品，對不少使用者來說確實是福音。但對於音質有更多講究的玩家來說，應該會注意到其高規格並無法確實反應在音效表現上，我們從測試數據來看，不論是信噪比、各類失真或是頻率響應曲線，都仍比不上主流音效卡，而且這些反應在聽感上效果格外明顯。只是在現實價值中不用多花錢的好處，便足夠讓內建音效打死一票音效卡了。因此對玩家來說，不玩音效、想要省錢，那麼好一點的HD Audio絕對夠用，若要使用時的方便性高一點、音質有一定水準，則USB產品可以考慮，但如果是以音質為要條件的玩家，那麼還是花四張小朋友，買張主流的音效卡吧。

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