第五章、声卡基础知识
声卡在计算机中已经不是仅仅扮演一种模拟信号的输入和输出的角色了。越来越强大的声卡芯片正在不断地为我们提供越来越真实的声音效果和震撼的环绕音效。没有了声卡的“芯”，也就没有了我们今天的MIDI、MP3以及游戏中那动人心魄的音响效果。毫不夸张地说，音频处理芯片的好坏直接影响整块声卡的表现能力。现在，就让我们从“芯”说起吧！
首先音频处理芯片承担着声音处理所需的大部分运算，包括对声音信号的回放、采样、录制等，比如控制CD、Microphone、MIDI和Line－In等音源的回放音量与左右声道平衡、控制录音音量、进行混合录音或放音等。
再者，随着PC环绕声（如最新流行的EAX与A3D）的出现及人们对其他特殊效果（如回声）的要求，音频芯片承担了所有的硬件加速处理，从而减轻CPU的负担，提高系统整体性能；另外，音频处理芯片还在不同程度上提供了MIDI波表合成能力以及软件兼容。
要想简明扼要地说清市面上的各种声卡音频处理芯片的话，我想不得不从“声卡霸主”——Creative说起。我们就先说说创新从高端到低档各种主力芯片吧！
一、创新公司(Creative)系列芯片
1、MU10K1芯片：SBLive！系列声卡的核心就是EMU10K1芯片，也是目前创新最“豪华”的声卡芯片了，该芯片甚至能达到一枚普通Pentium处理器的运算能力。它支持64个硬件MIDI复音和1024个软件复音，具有很不错的音频信号品质，从某种意义上说它已经不是一般的音效芯片，而具备了一定的专业水准，还具有相当不错的三维音效。由于它的可编程特性，所以可以通过升级软件进行升级从而达到提高性能的目的，通过类似于下载样本（DLS：DownLoadableSample）的音乐库（SoundFont）技术，可共享32MB的系统内存，从而保证了在将来新的音频技术面前仍能保持顽强的生命力。但其MIDI合成能力不如一些好的软波表。
2、CreativeES1370、ES1371、ES1373芯片：32个硬件复音，其中PCI64与PCI128可以通过相应的软波表扩充到64与128复音，支持DirectSound与DirectSound3D，能通过软件升级方式支持EAX，不过只是兼容了EAX的3D环绕部分，不能支持4声道，其实质上是通过软件模拟来产生4声道输出效果。很奇怪的是ES1370的驱动程序不能用在ES1371上，而ES1373芯片则主要用在主板集成，性能与ES1371相同。
3.Creative5507芯片：其性能和ES137X非常相似，只是Creative5507已能真正支持4声道环绕输出，而ES1371则是通过软件模拟来产生4声道输出效果。
其实，自从进入PCI声卡时代以后，声卡音频处理芯片的竞争也越来越激烈。由于各种不同的API（应用程序接口）的存在（比如A3D、DirectSound3D、EAX1.x／2.0），为了更好地支持某种API技术得到最佳的音效，从这方面来讲，实质上加速了各种不同声卡音频处理芯片的出现和竞争。今天的声卡音频处理芯片早已不是“独霸天下”的局面了，主要的声卡音频处理芯片还有：
二、雅马哈公司（Yamaha）系列芯片
YAMAHA目前主要有724E、740和744三个系列，主要面向中低档市场。
1.YMF－724E和YMF－740：兼容FM发音模式，192个复音（其中64个硬件复音和128个由性能优秀的软波表生成的软件复音），此外它还采用了Sensaura3D音效演算方法用于DirectSound3D，原理类似于A3D，具有HRTF功能，实际效果也不错，不次于A3D1.0。在I／O方面，YMF724E还支持索尼／飞利浦数字交换格式接口，可直接输出数字音频信号。美中不足的是该芯片在DOS兼容性方面较差。目前市面上除了雅马哈的Waveforce192XG外，还有昆盈（Qenius）的SoundMaker128XG和中凌（A－Trend）的3DS724A，花王SV550也是使用的该芯片。
2.YMF－744：YMF－744芯片基于前一代——724产品，具有优异的MIDI合成能力。和724相比，改进较大的地方是744芯片加入了趋于流行的4声道和DVD软件支持，三维环绕效果有较大提高。目前YAMAHAXG－Movie5.1、启亨呛红辣椒644.1和花王的SV1500都是采用的这种芯片。
三、AurealSemiconductor公司系列芯片
1.VortexAU8820：即Vortex－1：帝盟的SonicImpactS90和MonsterSoundM80是该芯片的最有力支持者。它是第一款真正支持A3D1.0标准的声卡芯片。主要特点就是完全支持AS公司所开发的A3D1.0标准，同时具有64个硬件复音并支持DLS，最多可使用4MB的RAM来存储波表样本。芯片本身的信噪比高于90dB，如果配合相应软件，它还可以进行DolbyDigital（AC－3）解码操作。另外，AS公司还在AU8820中加入了新的SoundBlaster／Pro模拟技术，可有效支持DOS环境。而且AU8820还支持MPU－401，可以连接使用ISA总线的Modem进行功能扩展，在必要的时候还可以外接摩托罗拉公司（Motorola）的56011DSP芯片来加快解码速度。
2.Vortex－2(AU8830)：目前帝盟的MonsterSoundMX300、TurtleBeach的MontegoⅡ和Xited的StormPlatinum使用该芯片。它是Aureal公司继Vortex－1推出的新产品，也是唯一可与EMU－10K1芯片相媲美的产品。AU8830完全支持A3D2.0规范，亦即支持用4声道来表现三维音效，加入了声波追踪技术，以便获得更多的声音变化体验，具有堪称一流的WAVE处理能力。MIDI方面Vortex－2与Vortex－1使用相同的合成技术，效果基本无异。不过该芯片在处理各类声音时的CPU占用率要普遍高于其他产品。
四、ESS公司系列芯片
1.Maestro－1（ES1948F）：这是ESS最早推出的PCI声卡芯片，采用了DLS技术，提供了一个64复音的波表合成器，这较当时广为流行的FM合成要动听许多。在三维音效上它采用Spatializar3D技术，可以提供硬件加速DirectSound和DirectSound3D的功能，该芯片最主要的特点是兼容性较好，软件支持A3D1.0标准，但效果不明显。基于该芯片的声卡市场上已不多见，产品主要有：华硕AXP－201、启亨的呛红辣椒64PCI以及硕合的TeraSound128。
2.Maestro－2(ES1968S)芯片：Maestro－2与Maestro－1一样内建双声道引擎，具有64复音，可使用最多8MB的RAM保存波表样本，采用了32位线程处理技术和数据缓存技术（WaveCache），充分发挥了PCI总线大容量数据传输的优点，音质非常出色，信噪比达到85dB。提供了两路立体声音频输出的支持（一路SPKOUT、另一路LINEOUT），可以为用户营造一个模拟的环绕效果（大家不要误解成4声道）。Maestro－2还支持较新的ACAPIv1.1与APMv2.1能源管理规范，非常适用于笔记本电脑，但从总体上来看MIDI合成效果欠佳。目前帝盟的SonicImpactS70、启亨的呛红辣椒、A3DPro和华硕APX－202以及AopenAW300都是采用的该芯片。
3.Canyon3D芯片：这是ESS公司的最新力作，具有很强的数据处理能力。目前新众公司的GoldenMelodyHi－five和帝盟的MonsterSoundMX400是采用的该芯片，它真正支持四声道，并单独提供了一个可独立控制的低音炮输出接口，可支持包括DS3D、A3D1.0和EAX在内的多种主流API，在四声道模式下能够提供较好的环绕效果，音质不错，DOS兼容性也比较好，MIDI合成却没有多少本质的改进，而且它提供的音效变化是通过软件模拟的，并非通过芯片合成，这样反而有可能加重CPU的负担。
五、CirrusLogic／CrystalSemiconductor公司的CS4280芯片：具有64个复音，支持最多2MB样本存储空间。此外它还内置了SRS环绕效果器，并通过了AC’97、PC'97和PC'98的认证，支持FM合成、通过硬件调整音量以及APM能源管理，适合在笔记本电脑上使用。
六、Trident公司的4DWave－DX／NX芯片：市面上的花王SV750、则灵天音1号采用的是4DWave－DX芯片，AZTech公司的PCI288Q3DII采用的是其4DWave－NX芯片。DX芯片具有64个硬件复音，最高支持6MB波表样本容量，在3D环绕方面，使用QSound最新开发的3D效果器，支持HRTF的声音能量密度（IID：InterauralIntensityDensity）与声音延时差异（ITD：InterauralTimeDifference）演算、多普勒效应模拟与延迟，并可用软件模拟A3D。芯片本身信噪比达到90dB以上。4DWave－NX芯片则在DX的基础上可以完全支持4音箱输出和S／PDIF输出以及支持创新的EAX环境音效，该系列芯片最为明显的缺陷是DOS的兼容性不好。
七、骅讯电子（C－Media）的CMI－8338／8738芯片：该芯片可能是目前市面上低档声卡采用的主要芯片了，在尽可能的低价位上提供了比较强大的功能，采用该芯片的声卡一般都具有较为优秀的性价比。目前市面上的丽台4XSound和夜莺6400都采用了这款芯片。该芯片支持4声道输出，该芯片最引人注意的特点是同时提供SPDIFIN和SPDIFOUT，而且可以通过子卡支持光纤输入和输出，目前支持A3D1.0和DS3D，但可通过升级驱动程序用软件来模拟EAX。该芯片主要缺陷是硬波表合成器效果差，在使用时一般都要另外安装软波表来弥补这一缺陷。8738是8338的改进版本，最主要的改进是增加了软猫的功能。其他性能并没有本质区别。
八、ForteMedia公司的FM801芯片：该芯片支持PCIv2.2（66MHz总线频率、64Bit带宽）、BusMaster控制功能以及高质量的音乐合成，为了能在DOS环境下工作，它还兼容SBPro，支持64复音和最大5MB的波表样本容量，支持S／PDIF输出并集成QSound3D环绕效果器。理论上信噪比高于85dB。采用此种芯片的声卡相对较少，主要是中宇公司的Phantom806声卡。
目前市面上还有S3SonicVibes、VLSIQsoundThunderbird128等其他型号的音频处理芯片，一是使用较少，二是由于篇幅的原因，我在这里就不再介绍了。