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High Definition Audio(HD Audio 高保真音频)音频规范.doc

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上传者: 听天使在哭泣d 2018-04-16 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《High Definition Audio(HD Audio 高保真音频)音频规范doc》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含HighDefinitionAudio(HDAudio高保真音频)音频规范英特尔的AC’声卡标准在PC全面实施后让计算机用户享受到了集成声卡的经济实符等。

HighDefinitionAudio(HDAudio高保真音频)音频规范英特尔的AC’声卡标准在PC全面实施后让计算机用户享受到了集成声卡的经济实惠和优美的音质。随着用户对高保真家庭影院级PC的需求AC’已经不能满足。于是Intel与杜比(Dolby)公司合力推出新一代的HighDefinitionAudio(HDAudio高保真音频)音频规范。HDAudio比AC’作了那些技术革新,从下面的对比表可以看出有项重大的革新。此主题相关图片如下一、AzaliaLink总线HDAudio与AC’相比最根本技术革新是总线方式的改变。AC’用ACLink与外部的Codec(数模转换解码器)相连接。如下图:AC’软声卡的数字音频控制器、ACLink和控制器整合在ICH(南桥)内控制器通过ACLink总线与外部的Codec芯片连接。ACLink总线有条信号线并采用固定带宽分配方式总带宽仅为MBs。DMA(直接访问内存)采用预定义方式。Codec提供主时钟源。HDAudio采用全新的AzaliaLink与外部的Codec连接。如下图:此主题相关图片如下:HDAudio控制器也整合在ICH(南桥)内通过AzaliaLink总线与外部的Codec芯片连接。AzaliaLink总线比ACLink增加了DMA控制器而且是动态分配。同时AzaliaLink引入了数据流概念每个CODEC为一条数据流每条数据流分配一个DMA随机接入的CODEC的改变启用的DMA也就改变。这样就实现了HDAudio的带宽动态分配。HDAudio的单通道输入带宽达到MBs输出通道带宽达到MBs。为实现高保真音频提供了硬件条件。从“HDAudio的流Link概念图解”可以看到AzaliaLink总线的信号传输与AC’完全不同。由于AzaliaLink总线的动态分配DMA和带宽引入数据流等新的技术所以HDAudio整合声卡的内部音频设计精度达到bitKHz最终输出可以达到bitKHz这意味着它能够对DVD,Audio、DVDVideo进行良好的支持。也使得HDAudio支持多音频流回放。HDAudio的PC能够同时输出最多路不同的音频并支持DigitalSurroundEX、DigitalPrologicIIx、DigitalVirtualSperaker、DTS、DTSES、DTSNeo、THX一系列的认证实现上述解码操作。此外在麦克风方面HDAudio还提供了软件降噪功能、回音设置和对多拾音器的麦克风、麦克风阵列的支持。同时HDAudio的录音功能还专门为视频电话、语音IP电话、视频会议进行优化不仅支持独立多麦克风输入还可提供质量和数据量非常平衡的信号。二、驱动程序AzaliaLink总线还导致声卡驱动程序的改变。AC’的驱动程序一般是由CODEC芯片厂商提供主板搭配的CODEC芯片不同驱动也就不同造成某主板上的AC’驱动程序未必能在另外一个主板上使用。HDAudio把驱动分为两层:总线驱动(BusDriver)和功能驱动(FunctionDrivers)其中“总线驱动”是实现最基本音频功能驱动将统一集成在操作系统中。目前在WindowsXP,WindowsServer,andWindows系统中是微软提供的HDAudioBusDriver一般称之为通用音频结构(UAA)高清晰度音频类驱动程序。“功能驱动”是实现特殊功能的功能性驱动包括音频控制面板软件一般由CODEC芯片厂商提供。微软的HDAudioBusDriver现在有两个版本:KB(版支持XPSP)、kb(a版支持XPSP)。这个驱动以补丁包的形式提供更新而在微软网站没有提供下载。想要下载的可以到下面地址下载:微软网站提供了有关说明:kb有多兆是多种语言的如下图:安装时执行LANGEXE即可。一般个CODEC厂商提供的HDAudio驱动整合了这款驱动不需要另外安装。也有的CODEC厂商提供的驱动没有整合HDAudioBusDriver如:骅讯CMIHDAudio声音芯片最新驱动UDAX版。需要先安装HDAudioBusDriver然后才可以安装骅讯CMI驱动。没有安装HDAudioBusDriver声卡就不能工作。三、设备感知设备感知就是声卡的输入输出接口可以自动感应设备接入并给出提示。AC’声卡的几个插孔是标注颜色和字符来说明每个插孔的作用如果把MIC接到Speaker接口上是无法正常使用的。HDAudio声卡支持所有输入输出接口自动感应设备接入不仅能自行判断哪个端口有设备插入还能为接口定义功能。比如同样把MIC接到Speaker接口上HDAudio可以探测到该接口有设备连接并提示有设备接入请用户确定接入的是那种设备用户确定后即将该接口定义为MIC输入接口改变原接口属性。这项功能为连接音频设备提供了方便。设备感知的原理就是利用音频插座的开关功能配置感知逻辑电路和相关软件。如下图:从图中可以看到HDAudio要求音频插座配有一个独立的常开开关。开关一端通过并行的电阻网连接到CODEC芯片的探测Pin(SENSERETURN)另一端连接到CODEC的探测PinSENSESEND端。有插头插入时开关闭合插头拔出开关断开。CODEC里的“PinSense”控制器通过探测电路的电阻网络感知是哪一个插座有插头插入拔出并在控制器的“PresenceDetect”bit(s)写入相应的代码然后经过软件提示给用户。图是把音箱插头插入音频输入插座后声卡控制面板提示“插头已插入插孔”同时弹出“设备类型”提示并让用户确认插入什么设备。此例中因为插入的是主音箱所以选择“音源输出”。这样音源输入插孔就变为前置主音箱输出了。当拔出插头时声卡控制面板又提示“插头已从插孔拔出”。四、前置音频面板、AC’的前置音频接口定义和连接、主板前置音频连接座和针脚定义如下图:在连接前置音频之前主板的前置音频连接座的和和针上面有跳线帽短接连接前置音频线时需要取下。如果取下后不连接前置音频线后置就没有音频信号输出。、前置音频面板的插座一般情况下符合AC标准的前置音频连接线至少有根:AUDMICIN前置麦克输入。AUDGND模拟音频电路的地线。AUDMICBIAS麦克偏置。AUDFPOUTR输出音频信号至前置右声道。AUDRETR音频信号从前置右声道返回。AUDFPOUTL输出音频信号至前置左声道。AUDRETL音频信号从前置左声道返回。还有把和各自合并为一根线同时和又通过导线连接共线个插针的。也可以认为符合AC标准。因为是输出到前置耳机是通过耳机插座的常闭开关返回再连接到后置音频输出插座。当没有插前置耳机时音频信号经耳机插座返回到后置音频输出后置音箱输出声音。插前置耳机后插座的常闭开关断开音频信号不能返回到后置音频输出后置音箱无声音输出。标准的线连接是前后置音箱不能同时使用。如果是线针的由于和通过导线短接音频信号不再经耳机插座开关返回所以前后置音箱可同时使用。、前置音频的连接AC’标准中规定了前置音频接线规则并给出示意图:下面是实际接线图例:、HDAudio的前置音频接口定义和连接、主板前置音频连接座和针脚定义如下图:HDAudio为了在连接针座方面与AC’兼容仍然采用X的插针座。与AC’不同的是取消了的跳线帽另外针脚定义和名称也不相同。下面是HDAudio与AC’的针脚定义对比:从上面的对比表可以看出个针脚里第、、、、虽然名字有所变化其功能没有改变。仍然是用于音频输入输出的。AC规定、针是麦克输入HD规定是模拟音频口的左右声道即可用于音频输入也可用于音频输出。所以、针仍可连接麦克输入。针和针仍然是输出给前置耳机音频信号与AC的定义相同。因此AC前置面板的、、、、针插在HDAudio插座上是没有问题的。、前置音频面板的插座从上面的对比图可以看出HDAudio采用的前置音频插座与AC完全不同。AC声道常闭开关以便于前后置音频切换。HDAudio采用的是独立常开开关用于感知设备插入。、前置音频的连接HDAudio标准规定了前置音频的连接同时给出连接参考图:下面是HDAudio前置音频线和AC前置音频线连接在HDAudio接线座的实例图:目前配置AC前置面板的机箱较多HDAudio前置面板的较少。HDAudio的主板可以搭配AC前置面板的机箱按上图的连接没有问题。但是前置麦克会没有声音输入。这是由于HDAudio要求音频插座必须是带有感知设备用的独立开关而AC的音频插座没有这个独立的开关不能感知麦克插入所以麦克不好用。CODEC芯片设计时考虑到这个问题解决办法是通过音频控制面板软件“禁用前置面板插孔检测”关闭前置面板的感知功能。如RealtekALC声卡:或者声音属性里设置录音设备如CMIL声卡使用前置麦克时需要在SoundsandAudioDevicesProperties对话框的Soundrecording部分里设置为CMediaAzaliaFrontPanel(默认设置是CMediaAzaliaRearPanel):、前置音频线英特尔对前置音频电缆做了明确的规范。为了减少串扰、信号衰减和电磁耦合干扰要求前置音频线采用屏蔽线。由于麦克信号是低电平信号并且对噪声很敏感屏蔽对于麦克线尤为重要。标准建议前置音频线长度在英寸以内。下面是标准中有关前置音频线的规则图示:目前在国内的机箱里很少看到有符合Intel标准的前置音频线。大部分是无屏蔽的排线这种排线由于抗干扰能力差必然降低声卡的音质。特别是HDAudio影响更大。所以配置HDAudio后最好选择配置标准音频线的机箱。参见下图:五、AC的前置插头改为HDAudio的主板上前置音频插座的第脚在AC规格是给模拟音频功放提供V供电的在HDAudio规格里改为PRESENCE#信号。这个PRESENCE#信号是前置面板插头插到主板的前置音频插座上的感知信号低电平()有效并把信号送给BIOS让BIOS知道已经插上前置音频插头。所以前置音频插头的第针与第针连接接地。当插头插到插座上时PRESENCE#信号变为低电平BIOS知道连接了前置音频插座。声卡驱动安装后从BIOS那里知道前置音频面板已连接。如果没有插PRESENCE#信号是高电平通知BIOS没有插前置。现在大部分机箱的前置音频面板是AC的第针是空的。所以插在主板的前置音频插座上不能使PRESENCE#信号变为低电平。BIOS认为没有插上前置音频插头。从上面讲述的道理来看只要在BIOS里把PRESENCE#信号改为低电平()就可以兼容AC前置音频插头。目前有些主板的BIOS已经做成与AC兼容。HDAudio还要求前置音频插口是带插入感知开关的。可以感知音频插头插入和拔除Codec芯片有一个SENSESEND信号线发出插口感知信号同时还有SENSERETURN信号线用来接收插口的感知信号。SENSESEND信号线只有一根SENSERETURN信号线有多根。前置音频有两个插口所以前置的SENSERETURN信号线有两根。SENSESEND信号对应前置音频插座的第针SENSERETURN信号对应第、针。SENSESEND信号和SENSERETURN信号通过导线连接到音频插口的感知开关上。当插头插入时感知开关闭合SENSESEND信号线与SENSERETURN信号短接从而感知到有插头插入。插头插入的感知是通过声卡驱动的管理面板控制的。因此兼容AC的HDAudio驱动一定要有开启、关闭前置插口探测功能的选项

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