[音响]声卡综述——芯片性能篇

第三部分 芯片性能探秘篇

就一款声卡而言，音频处理芯片的地位是不言而喻的。主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；如今趋于流行的三维音效支持也需要通过主芯片的合成。因此，音频处理芯片的好坏直接影响整块声卡的表现能力。时下各种音效芯片诸侯并起，性能各不相同，以下我就为大家对如今市场上的主流声卡芯片做一个系统的介绍和测评。评分项目：音频品质——WAV通道的处理能力，包括回放音质和录音效果两个方面。兼容能力——考察声卡的软件兼容能力和DOS兼容性。三维效果——声卡对各种三维音效API的支持能力和试听效果MIDI表现——MIDI波表合成能力的表现考察。 评分标准：9-10分——表现极其出色，具有专业水准。7-8分——表现较好，性能适中。5-6分——功能非常有限，尚可接受。3-4分——性能很低，不可接受。1-2分——无此项功能或及其低劣。一、ESS系列

ESS公司在声卡芯片领域是非常出名的，从ISA时代起它的产品就以物美价廉、SB兼容性较好而著称。ESS688就是当年非常出名的一款芯片。自从进入PCI时代以后，ESS公司陆续推出了一系列代号为19XX的芯片，下面笔者逐一为大家介绍。1.ESS MAESTRO-I(1948)

1948是ESS最早推出的PCI声卡芯片，在当时来眼光来看，它已经完全符合新一代PCI声卡的标准了。MIDI方面由于它采用了全新的DLS技术，提供了一个64复音的波表合成器，使效果比FM合成要动听许多。在三维音效上它采用Spatializar 3D技术，可以提供硬件加速Direct Sound和Direct Sound 3D的功能，并且软件支持A3D 1.0标准，但效果不明显。

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MAESTRO-I各方面表现适中，继承了ESS兼容性较好的传统。虽然与眼下新一代芯片的功能不可同日而语，但在PCI声卡刚刚起步的时候，它还是性价比较高的一款产品。如今市场上采用此芯片的声卡主要有：AUSU AXP-201、启亨震撼教育等品牌。评分：音频品质: 7.5 三维效果: 6.0 兼容能力: 8.5 MIDI表现: 6.02.ESS MAESTRO-II(1968)

ESS MAESTRO-II是ESS公司的第二代PCI声卡芯片，性能上比1948有较大的提升。首先1968芯片采用了先进的32位线程处理技术，这样的好处是大大降低了声卡放音时CPU占用率。其次它还采用了数据缓存技术（WaveCache），充分发挥了PCI总线大容量数据传输的优点，使得总体成本得以进一步下降。MAESTRO-II的音质非常出色，信躁比极高，达到85db。同时还提供了两路立体声音频输出的支持（一路SPK OUT、另一路LINE OUT），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）。另外在三维音效方面它采用了Sensaura技术，效果上比1948芯片使用的Spatializar 3D有一定提高。当然它也有不少缺点，比较明显的就是MIDI合成效果欠佳，虽然驱动程序提供了一套4MB的音色库，但听感较飘忽，与前作相比没有多少提高。

总体上看，MAESTRO-II许多方面的功能在同价位芯片中都是比较优秀的，良好的音质和较低的CPU占用率，值得普通用户选择。眼下采用此芯片的产品主要包括大名鼎鼎的帝盟S70、AUSU APX-202、Aopen AW300和启亨呛红辣椒A3D Pro。同时ESS公司推出的简化产品——SOLO-I(1938)也有较大的市场占有率，主要用作主板集成化，性能稍有下降，但要比MAESTRO-I强。评分：音频品质: 9.0 三维效果: 6.5 兼容能力: 9.0 MIDI表现: 6.03.ESS Canyon3D(MAESTRO-2E 197OS)

Canyon3D是ESS公司的最新力作，具有很强的数据处理能力。与MAESTRO-II最大区别在于Canyon3D可以真正支持四声道了。而且与其它的多声道声卡有所不同，Canyon3D提供了一个可独立控制的低音炮输出接口（这个接口与LINE IN共用），这是比较独特的一点。同时它利用Sensaura MultiDrive技术（为4声道进行了优化）处理三维音效，以获得包括DS3D、A3D 1.0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。而在立体声模式下，通过三维处理技术加宽的信号频率可使用户获得虚拟的环绕声。其他方面，Canyon3D的CPU占用率不太稳定（驱动程序问题），音质不错，DOS兼容性也比较好，基本继承了前作的所有优点，但MIDI合成却仍然没有多少改进，连基本的回馈与和声特效也不能被明显的表达出来，叫人颇为失望。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，这样反而会加重CPU的负担。新众的Golden Melody Hi-five和帝盟的MX400都采用此芯片。评分：音频品质: 9.0 三维效果: 8.0 兼容能力: 9.0 MIDI表现: 6.0　二、CREATIVE系列

从ISA时代到PCI时代，CREATIVE始终占据了声卡业乃至多媒体技术的霸主地位。但平心而论，进入PCI声卡时代以后，CREATIVE的产品受到了来自各方面因素的挑战，在用户心目中的地位有所下降。下面让我们仔细探究一下如今从低端到高档，各种CREATIVE声卡采用的几款主力芯片之间的区别与共同点，为大家选购指明方向。1.CREATIVE 137X系列（ES-137X）

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这一系列由ENSONIQ公司研发并推出，故而原本芯片代号的前缀为“ES”，此系列中最先问世的是ES-1370。这是一款比较“古老”的芯片了，早在98年初PCI声卡刚刚在市场上露头的时候，就有采用此芯片的产品（浩鑫公司的HOT-255）。而后CREATIVE收购了ENSONIQ公司，并先后推出了三款采用ES-1370芯片的声卡ENSONIQ AudioPCI、Sound Blaster PCI 64和PCI 128。

大家会发现一个很奇怪的问题，CREATIVE早期的PCI声卡使用的竟然都是ES-1370芯片，板卡在硬件结构上是基本一致的。不同的地方在于驱动程序限制了低端产品的使用性能。以ENSONIQ AudioPCI和PCI 64为例，最早时CREATIVE为ENSONIQ AudioPCI配备了2MB、4MB两套波表库且只支持32复音，而PCI64的驱动程序中则多了一套8MB音色，复音数提高到64；ENSONIQ AudioPCI不能支持4声道，而PCI64可以通过软件模拟输出4音箱。由于两者其实就是一种卡，所以当时盛传PCI32（ENSONIQ AudioPCI最初的代号）变为PCI 64的“魔术”，其实就是为ENSONIQ AudioPCI配上PCI64的驱动程序，以提高性能。要知道当时两者价格相差近一倍啊！但CREATIVE也意识到用驱动程序做文章的弊端，也出于对市场的考虑，迅速做出反应——推出了新版的ENSONIQ AudioPCI，这次使用的芯片是ES-1371这一简化产品。大量进入国内市场的盒装货就大多是使用此芯片的。1371与1370最大的区别就在于对4声道的支持。如今市面上的ENSONIQ AudioPCI随卡附带的驱动程序已经可以使它支持64复音了，并提供8MB音色库文件，唯独不能支持4声道。同时PCI64（1370）的驱动程序也不能用在1371身上了。而后CREATIVE有推出了这一系列最小的“弟弟”——1373芯片，主要用在主板集成，性能与1371相同。

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上面罗嗦了那么多“历史问题”，主要是为了让大家认清137X芯片之间的区别，以防被JS坑害。那么它们诸方面性能究竟怎样呢？

我们以最先推出、功能最全的ES-1370为例。首先芯片本身的信躁比较高，在WAVE通道的录放音测试中可以得到比较满意的音质，在各类PCI声卡芯片属于中上水平。MIDI方面由于ENSONIQ是一家传统的电子乐器生产厂商，所以它为芯片所制作的音色库还是不错的，尤其在鼓、电贝斯等低音乐器方面做的比较出色，而且支持3种渲染效果。但由于合成算法比较简单，整体效果不是很好，某些MIDI乐曲在合成时会产生混乱。在三维音效方面1370可以硬件加速DS3D、软件模拟A3D 1.0和EAX，在双声道模式下效果不太明显。由于可以模拟支持4音箱输出（必须有AK4531 Codec芯片与之搭配，且后部输出与LINE IN口共用）所以在四声道模式下可以获得较好的三维定位，只是一定要得到软件的支持。普通使用中它可以为WAV通道提供加宽的模拟三维处理，效果也不明显。比较明显的一个缺陷是1370（137X系列）不支持多音频流回放，没有很好的利用PCI总线所带来的数据款带，这与它推出时间较早有关。除此以外，1370的软件兼容能力比较好，DOS发音基本没问题。1370芯片给人的总体感觉是中规中矩，在低价位可提供廉价的四声道支持，是它的一大优势。ES-1370芯片评分：音频品质: 8.5 三维效果: 7.5（以4声道输出效果为准） 兼容能力: 9.0 MIDI表现: 7.5ES-1371、ES-1373芯片评分：音频品质: 8.5 三维效果: 6.0 兼容能力: 9.0 MIDI表现: 7.52.CT-2518、CT-5507和CT5880 字串2

CT-2518、CT-5507和CT-5880分别用于CREATIVE的VIBRA 128、SB PCI 128和SB PCI 128 Digital上。CT系列本应是是创新自己的声卡芯片代号。但从一些朋友的使用感觉看，这三款芯片本质上与ES-137X系列没有大的区别，只是在小的细节上做了一些改动。CT-2518只能支持双声道，而CT-5507可以像ES-1370那样模拟出4声道，CT-5880则在5507的基础上增加了对数字音频的支持。评分：同ES-1371、ES13733.EMU 10K1

不可否认在当今的声卡领域，CREATIVE依然拥有最强大的研发实力，EMU 10K1就是最好的证据，无愧为当今最为强劲的音效处理芯片。EMU是创新的子公司，实力很强大，在ISA时代红极一时的SB AWE系列使用都是EMU的芯片。进入PCI声卡时代，CREATIVE推出了他们的重磅炸弹—SB Live！系列，而其核心就是EMU 10K1这款超级芯片。

EMU 10K1拥有1000MIPS的数据运算能力，可以提供强大的音效处理能力。由于它率先采用了8点内插运算功能，所以音质极佳，达到了DSP数据转换的一个高峰，所以经过它处理转换后的音频信号是有品质保证的。在三维音效处理方面，EMU 10K1更是凭借自己强大的运算能力，轻松应付各种复杂的音效处理。CREATIVE为其配套开发的环境音效技术，将EMU 10K1的功效发挥到了及至，至今无人能出其右。同时，它也顺理成章的提供了最佳的软件兼容。不足的一点是MIDI合成能力，虽然运用了先进的SOUNDFONT技术，可以添加各种风格的音色库，但由于算法较简单，整体效果无法与YAMAHA、ROLAND等软波表媲美。 字串5

总体上分析，EMU 10K1芯片无疑是当今最先进的音效处理器，而且由于它的可编程特性，所以可以通过升级软件从而达到提高性能的目的，非常超值。最近EMU 10K1芯片已改用0.25微米技术制造，克服了原本0.35微米制造技术所带来的发热大的缺陷。评分：音频品质: 10.0 三维效果: 9.0 兼容能力: 10.0 MIDI表现: 7.5　三、YAMAHA公司

前面提到过，YAMAHA也是廉价SB兼容声卡芯片的主要研发厂商，YMF-719是其中的典型之作。在PCI声卡成为主流以后，YAMAHA又推出了724、740和744三个系列，主要面向中低档市场。1.YMF-724和YMF-740

YMF-724是YAMAHA比较成功的一款芯片，主要特色在于它比较优异的MIDI合成能力。前面我已经提到过YAMAHA在合成器领域的地位，所以它在MIDI方面的高性能也就不足为奇了。YAMAHA曾经出品过一款名为MU-50的硬件MIDI音源设备，效果十分震撼。而后在97年初软波表技术迅速发展的时期，他们便推出了基于MU-50的软件合成器——SYXG-50，而且模拟效果很逼真，成为深受用户喜爱的软件音源。到了98年PCI声卡逐渐走红，YAMAHA乘势于5月份在市场上推出了他们自己的新一代芯片——YMF-724，而其MIDI部分可以说又将SYXG系列硬化回来了。一方面我们可以得到很好的合成效果，另一方面又无需占用过多的CPU，可谓两全其美。而且724芯片还增加了独特的Soundius-XG物理模型合成技术，使其乐器的音色逼真效果又有不小的提升。在MIDI性能指标上，724支持最大6MB音色库（实际提供的为2MB容量，而且不可升级）和192复音的合成器（64个由芯片直接提供、另外128个由软件生成）。 字串5

其他方面724的性能也是非常出色的。芯片自身提供了85db左右的信躁比。并且采用Sensaura技术实现三维音效，使用最新的驱动程序可以使它支持DS、DS3D、DSM和A3D1.0、EAX 1.0。但由于724芯片是双声道音频芯片，不能接四扬声器，所以环绕效果相对差一些。在兼容性方面724做的比较好，由于支持SB Link功能，所以DOS发音毫无问题。此外它还可支持SPDIF OUT功能，可提供一个数字音频接口（但并非所用适用724芯片的声卡都有此接口）。

综上所述，YMF-724芯片在诸多方面的性能都非常出色，对于入门级的MIDI爱好者尤其适用。但选购时需要注意芯片的编号，YMF-724B、C版在设计上有缺陷，造成了DDMA功能和BX主板兼容性上有问题，而YMF-724E、F版则修正了以上两点BUG，可以放心使用。所以大家购买时千万要注意芯片的代号，以防不必要的损失。此外由于724芯片定位于低档市场，一些厂商为了节约成本，在设计生产上偷工减料，造成如今市场上使用724芯片的声卡质量有所下降，用户反映噪音比较严重。相对比较好主要有中凌3DS724A、花王SV550以及YAMAHA原厂出品的WAVEFORCE 192XG。

那么YMF-740又是何方神圣哪？其实它是724芯片的简化产品，主要用于主板集成，性能指标方面两者差不多。评分：音频品质: 8.5 三维效果: 6.5 兼容能力: 9.5 MIDI表现: 9.02.YMF-744

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新近问世的YMF-744芯片基于前一代产品。与724相比，744在MIDI方面没有多少变化，唯一不同点在于后者可以最大支持8MB音色，但我认为没有多少实际应用价值。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。而且在保留SPDIF OUT后还加入了SPDIF IN功能。

总体来看YMF-744具备了较强的功能，但与EMU-10K1等高档产品相比仍然有不小的差距，要想立足于市场售价是比较重要的一个因素。如今即将在市场露面的使用此芯片的产品包括：YAMAHA原厂的XG-Movie 5.1（内建YSS-912 DVD AC-3解码单元，建议零售价199美元！）、启亨呛红辣椒64 4.1、彩蝶YMF744B和花王的SV1500。评分：音频品质: 8.5 三维效果: 8.0 兼容能力: 9.5 MIDI表现: 9.0　四、Aureal系列芯片

Aureal公司是美国老牌的音频处理芯片的研发生产厂家，目前在市场上的主流产品包括Vortex1 AU8820和Vortex-2 AU8830两个芯片系列(早期可能还有一个Freedom5600，但是否是由Aureal独立开发还不能确认)，性能非常出众，到目前为止，它们是CREATIVE最大的竞争者。1.Vortex AU8820

Vortex AU8820是Aureal公司推向市场的第一款音频处理芯片，我们通常叫它Vortex-1，它是第一款真正支持A3D 1.0标准的声卡芯片。前面我们多次提到过A3D，其实它正是由Aureal公司研究开发出来的最早的HRTF三维音效算法技术，所以Vortex系列采用的A3D是最为正统的，效果也相对好一些。就算在双声道模式下也可以获得较好的虚拟环绕效果，在如今为数众多的立体声声卡中最为出色。此外在输入输出的音质表现上Vortex-1也令人十分满意，基本可以达到其标称的信躁比。MIDI方面它提供了一个最大64复音的4MB GM、GS音色库和两种特殊效果处理器，合成效果一般。在兼容性上Vortex-1没有出现大的错误，可以令人满意。不过此芯片在处理各类声音时的CPU占用率要普遍高于其他产品。评分：音频品质: 9.0 三维效果: 8.0 兼容能力: 9.0 MIDI表现: 7.02.Vortex-2 AU8830 字串9

Vortex-2 AU8830是Aureal的第二代芯片，具有当今声卡芯片领域最为迅速的处理能力，是眼下唯一可与EMU-10K1芯片相媲美的产品。Vortex-2最为骄人的一点是它是如今市面上唯一完全支持A3D 2.0规范的音频芯片，与A3D 1.0相比提供了更加丰富的功能与变化。A3D 2.0完全支持用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。所以在游戏效果上A3D 2.0与EAX 2.0完全可有一拼，关键在于软件支持哪种标准（现在看来EAX似乎占据上风）。在WAVE处理上Vortex-2也有独到之处，信躁比达到96db，同时提供了一个硬件处理的10波段EQ均衡器，可以使声音（尤其是音乐）在回放效果上达到令人震撼的感觉，而EMU10K1在这方面只提供了一个高低音的增强衰弱调整，不如Vortex-2这样丰富。MIDI方面Vortex-2与Vortex-1使用相同的合成技术，效果基本无异。评分：音频品质: 10.0 三维效果: 9.0 兼容能力: 9.5 MIDI表现: 7.0　五、其他芯片

以上为大家介绍了当今市场上著名芯片制造厂商的主要产品，当然一些中小厂商也不乏性能优异或者具有一定意义的声卡芯片，下面就让它们逐一登场。由于这些芯片笔者没有亲自使用测试过，本着公正客观的原则就不对它们进行逐一评分了，以免误导。1.S3 Sonic Vibes

S3公司是著名的显卡芯片设计制造厂家，但大家不要忽略在它的三个“S”中有“Sound”这一项（其余两项是speed和sight），可见S3也想在声卡芯片领域有所作为，因此Sonic Vibes便应运而生了。

从推出时间来看Sonic Vibes可能是最早的PCI声卡芯片，所以功能上还有不少局限。但它为我们最先带来了DLS技术，实现了廉价的MIDI波表合成。就效果而言，芯片提供的32复音、4MB（后曾推出过8MB）音色库较为呆板。比较独特的一点是Sonic Vibes自带SRS 3D环绕音效器，可以为听众模拟出一个虚拟的声场包围，但效果与当今流行的EAX、A3D等不可同日而语。其他方面Sonic Vibes没有特点可言，毕竟它是较早的产品，我们也不能对它过于求全责备。启亨的第一代PCI声卡采用的就是S3的这块芯片。2.CMI-8338/8738

CMI-8338和CMI-8738是由台湾的骅讯电子（C-Media）研发出品的音效芯片。8338推出较早，而8738在它的基础上进行了适当的调整和改进，比较明显的一点是增加了软猫的功能（但并非所有使用8738芯片的声卡都支持）。其余部分两者都大同小异。

CMI-8338/8738支持4声道输出，顺应了发展潮流。另外一个非常优秀的地方是它可以同时提供SPDIF IN和SPDIF OUT，而且可以通过子卡支持光纤输入和输出，而价格却很平易近人，这一点深受用户喜爱。在三维音效支持方面，到目前为止CMI-8338/8738只能支持A3D 1.0和DS3D，今后还可以通过升级驱动程序软件模拟EAX。比较遗憾的是CMI-8338/8738硬波表合成器效果极差，需通过安装软波表来弥补这一缺陷，令人失望。总体上看CMI-8338/8738芯片在低价为上提供了比较强大的功能，比较超值。最近非常走红的丽台4XSound和夜莺6400都采用了这款芯片。3.Trident 4D Wave DX/NX

与S3一样，Trident也是比较著名的显卡芯片提供商，同时也有自己的声卡芯片系列——4D Wave。这是一个定位于低端市场的芯片系列，主要有DX和NX两种。4D Wave DX推出较早，性能适中。采用的HRTF算法是Q3D，支持DS、DS3D。MIDI方面它提供了多套容量不等的音色库供用户调用，最大为6MB。4D Wave NX则是新近上市不久的产品，与DX最大的区别在于：NX可以完全支持4音箱输出和SPDIF。这个系列最为明显的缺陷是DOS的兼容性不好，但在如今Windows一统天下的时代，这好像并不重要。采用此芯片的声卡有AZTech的PCI288 Q3DII。4.VLSI Qsound Thunderbird 128

VLSI的Thunderbird 128属于中高档音效芯片。大家看到“Thunderbird 128”里这个128可能以为是128复音MIDI合成的含义，其实不是。这里的128是指这款芯片可以支持128个音频流，其中64个硬件生成、64个软件生成，由此可见Thunderbird 128强劲处理能力。另外它也采用Q3D技术处理三维音效，支持多种API，可选用4音箱输出。它的320复音MIDI合成也颇具特色，提供三种特殊处理效果。另外值得一提的是Thunderbird 128同EMU-10K1一样也是一款可编程的音效芯片，但似乎厂商没有很好的利用这一特性。AZTech的PCI368DSP采用正是这块芯片。5.Fortemedia FM-801AS

说起FM-801芯片大家可能比较陌生，其实在港台地区它早就问世了。经过好几次改版，最终形成FM-801AS这样一款比较成熟的产品。FM-801AS采用了Q3D的HRTF算法，支持如今大部分的主流API接口，但实际效果一般。DOS兼容能力尚可。但MIDI非常差，竟然没有提供硬波表支持。其余方面也都是中规中据。不过FM-801AS的最大卖点在于其非常良好的DVD搭配性能。此芯片最大可以支持6声道输出，并可通过WINDVD和POWERDVD这两个非常有名的播放器对AC-3音频信号进行软件解压，从而使用户获得非常廉价的DVD多声道音频享受。最近采用此芯片的APAC红魔声卡已经打入国内市场，是最近大家非常关注的一款产品。

除此以外Crystal CS系列也是比较出名的品牌，但由于型号比较复杂，在这里就不详细介绍了。未完待续，请看下一篇“声卡综述——选购篇”本文作者：刘恩惠 转载自飞翔鸟硬件资讯站