Audio 知识
数字音频基础知识
第一章数字音频基础知识重要内容⏹声音基础知识⏹结识数字音频⏹数字音频专业知识第1节声音基础知识1.1 声音旳产生⏹声音是由振动产生旳。
物体振动停止，发声也停止。
当振动波传到人耳时，人便听到了声音。
⏹人能听到旳声音，涉及语音、音乐和其他声音（环境声、音效声、自然声等），可以分为乐音和噪音。
✦乐音是由规则旳振动产生旳，只包具有限旳某些特定频率，具有拟定旳波形。
✦噪音是由不规则旳振动产生旳，它包具有一定范畴内旳多种音频旳声振动，没有拟定旳波形。
1.2 声音旳传播⏹声音靠介质传播，真空不能传声。
✦介质：可以传播声音旳物质。
✦声音在所有介质中都以声波形式传播。
⏹音速✦声音在每秒内传播旳距离叫音速。
✦声音在固体、液体中比在气体中传播得快。
✦15ºC 时空气中旳声速为340m/s 。
1.3 声音旳感知⏹外界传来旳声音引起鼓膜振动经听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经再把信号传给大脑，这样人就听到了声音。
⏹双耳效应旳应用：立体声⏹人耳能感受到（听觉）旳频率范畴约为20Hz~20kHz，称此频率范畴内旳声音为可听声(audible sound)或音频(audio)，频率<20Hz声音为次声，频率>20kHz声音为超声。
⏹人旳发音器官发出旳声音（人声）旳频率大概是80Hz～3400Hz。
人说话旳声音（话音voice / 语音speech）旳频率一般为300Hz～3000 Hz（带宽约3kHz）。
⏹老式乐器旳发声范畴为16Hz (C2)～7kHz(a5)，如钢琴旳为27.5Hz (A2)～4186Hz(c5)。
1.4 声音旳三要素⏹声音具有三个要素：音调、响度（音量/音强）和音色⏹人们就是根据声音旳三要素来辨别声音。
音调（pitch ）⏹音调：声音旳高下（高音、低音），由“频率”（frequency）决定，频率越高音调越高。
✦声音旳频率是指每秒中声音信号变化旳次数，用Hz 表达。
例如，20Hz 表达声音信号在1 秒钟内周期性地变化20 次。
mpegaudio音频处理的基本知识
MPEG AUDIO音频处理的基本知识音频数据因为其內容的特性，以传统的压缩方法很难达到很高的压缩率，不过我们人耳并没有无限的时间解析度和频率解析度，其实原始的音频信号中包含了很多我们听不到的内容。
把这些对我们来说其实无意义的内容去掉，这样就可以达到很高的压缩率。
这种利用人类感官知觉的特性的失真压缩法，就叫做perceptual coding（感知编码）。
人耳的生理结构，由外耳的耳殼收集外界的声波到达中耳的耳膜产生震动，经由三块小骨连接前庭窗传入内耳，其中由于耳殼的內凹形状，外耳道的长度和宽度..等等生理的构造，会对不同频率产生共振升压的效果，尤其是2～5KHz的频率，会在这个过程中被放大。
人耳的听觉频率范围，大约是20Hz~20KHz，音量范围则是130dB SPL，大于130dB会产生痛苦的感觉，小于0dB则被当成是静音。
如上所述，人耳对2~5KHz 的频率最敏感，越往高频感觉越不敏锐，音量要超过一定的界限以上不能被人耳察觉，这个最低可以听闻的界限，叫做ATH （absolute threshold of hearing）。
内耳的耳蜗有许多绒毛细胞，分别会对不同的频率产生反应，将基底膜淋巴液的波动转换成神经的电流信号，传达给大脑。
也就是说耳蜗的作用就像一个频谱分析仪，把声波转换成不同频率的信号，每一个特定位置的绒毛细胞会受到特定频率的刺激，但是当基底膜传导波动时其临近周围的阿绒毛细胞也会受到刺激。
这也就是说如果有一个频率的音量很大，在它附近同时有一个比较弱的频率的话，比较弱的频率的声音就会被比较强的声音给遮蔽掉。
我们人耳没有办法分辨出有一个比较弱的频率的声音存在。
这个遮蔽的作用叫做frequency masking。
另外从基底膜收到声音震动到达稳定状态，还有声音结束后完全停止，中间都需要一段时间。
所以如果有一个很大声的声音出现，在这个声音开始之前，到这个声音结束之后，有一段时间我们听不到其他声音的，这种遮蔽效应，我们称为temporal masking，之前的叫pre-masking，之后的叫post-masking。
音频基础知识
Audio知识简介干一行专一行VS学一行丢一行第一部分：HTS基本概念：HTS（Home Theater System）通俗的讲就是将电影院搬到家里，然后就成了家庭影院，就公司的产品而言可以简单的理解为：DVD/BD player + 功放+ Speaker 组成：节目源（碟片+碟机等）+ 放声系统（AV功放+音箱组等）+显示部分（电视机/投影仪）配置家庭影院的好处：高清晰的如水晶般的画面，环绕的立体声，清晰的人声，震撼的低音效果，可以提供几乎身临其境的感觉。
在强烈的视听冲击下，能感受到现实和虚拟的完美交汇，触发更深的人生感悟。
第二部分：Audio百度定义：1.Audio指人说话的声音频率，通常指300Hz---3400Hz的频带2.指存储声音内容的文件3.在某些方面能指作为波滤的振动。
音频这个专业术语，人类能够听到的所有声音都称之为音频，它可能包括噪音，声音被录制下来以后，无论是说话声，歌声乐器都可以通过数字音乐软件处理。
把它制作成CD，这时候所有的声音没有改变，因为CD本来就是音频文件的一种类型。
而音频只是储存在计算机里的声音，演讲和音乐，如果有计算机加上相应的音频卡，可以把所有的声音录制下来，声音的声学特性，音的高低都可以用计算机硬盘文件的方式储存下来，反过来，也可以把眄来的音频文件通过一定的音频程序播放，还原以前录下的声音。
Audio的分类：按编码格式分类：mp3,wav, aac, ogg, flac, aiff, ac3(亦称之Dolby digital), dts, pcm, Dolby true hd(HD), Dolby digital plus(HD), dts hd master audio(HD), dts hd high resolution audio(HD), dts hd low bit rate(HD)多声道音频的分类：C:center L: left front R: Right frontLS: Left surround RS: right surround S: surround(单个环绕声道)LB：left back surround RB: right back surroundCs: Center surround1.带LFE声道的分法：根据码流中实际的通道数分X的值为0/1，0表示不带LFE通道，1表示含LFE通道1.x C 如1.0 为C，1.1为C+LFE2.x->L+R3.x->C+L+R4.x->L+R+LS+RS5.x->L+R+C+LS+RS6.x->L+R+C+LS+RS+Cs7.x->L+R+C+LS+RS+LB+RB2.不带LFE声音的分法：根据喇叭摆放的位置分其中C/L/R均摆放在前面，LS/RS/S/LB/RB均摆在两边/后面，如下图1/0->C2/0->L+R3/0->C+L+R2/1->L+R+S2/2->L+R+LS+RS3/1->L+R+C+S3/2->L+R+C+LS+RS3/3->L+R+C+LS+RS+Cs3/4->L+R+C+LS+RS+LB+RB3.声音信号的传输：（1）定义及I2S总线构成：I2S（Inter-IC Sound）总线是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，该总线专责于音频设备之间的数据人，广泛应用于各种多媒体系统。
音频入门知识
音频入门知识声音的概念.1. 声音是一种机械振动状态的传播现象，它表现为一种机械被即声波。
产生声波的条件:a) 有作机械振动的物体：声源 b) 有能传播机械振功的弹性介质 声波示意（L. A. Rowe ）2.声波频率声压变化可以是周期性的和非周期性 频率概念循环（cycle）- 压缩/稀薄过程 频率（frequency）：每秒cycle 数，单位 hertz (Hz) 周期 – cycle 的持续时间 (1/frequency)声音信号一般由许多频率不同的信号组成，称为复合信号；而单一频率的信号称为分量信号时间幅度频率范围频率小于20Hz 一般称为次声波（subsonic)人的听觉器官能感知的声音频率范围约为20Hz～20kHz的信号称为音频(Audio)信号人发音器官发声频率约是80～3400Hz，但人说话的信号频率约为300～3000Hz，即话音(speech)信号高于20kHz的信号称为超声波 (ultrasonic)超声波及次声波一般不能引起人听觉器官的感觉，但可借助一些仪器设备进行观察和测量乐音与噪音1.一般乐音指具有确定的基频以及与该基频有较小整数倍关系的各阶谐频（harmonic tone）2.频率比基音高的所有分音统称泛音(over tone)，泛音的频率不必与基音成整数倍关系3.在主观上把令人不愉快或不需要的声音定义为噪音4.噪音的频谱较为复杂，具有无规则的振幅和波形的连续频谱声音三要素1.响度（音响）loudness到达人耳的声扰动振幅所产生的听觉的大小声振动能量是物理特性，可用声强（sound pressure）定义，单位:帕斯卡 (Pa)实用上通常都以对数方式的声压级 (sound pressure level)表示，单位:分贝(db)响度是主观量，不能用任何仪器正确地测量声音响度使用了以两个声强之比的对数为基础的相对标度，单位：宋（sone）2.音调（音高）pitch或tone人对声音刺激频率的主观判断与估量，称之为音调 (Pitch)，单位：美（Mel）Frequency是物理量，而音调是人的感觉听觉经验一般女生的声音比男生高较大物体振动的音调较低3.音色（音质）timber由其频谱决定: 不同乐器发出同一音高的乐音，仍然可以分辨可以把音色描述为音的瞬时横截面，即用谐音（泛音）的数目、强度、分布和相位来描述。
视频与音频
知识链接
下图所示分别为音效均衡器窗口和编辑器窗口。
知识链接
音效均器中排列着音效控制按钮，可以调节 音效的质量。编辑器主要用于对播放的乐曲文件 进行设置。 播放音频文件时，可以单击播放控制器左上 角的图标按钮，然后在弹出的菜单中选择“Play File”，在打开文件对话框中选择要播放的文件。
学习任务4 学习任务
3、播放 在网页中单击“直播”按钮，进入页面，下 载播放客户端，安装后打开，选播节目。
然后进入正在连接状态
下载了一定长度后开始播放。
感谢观赏
操作指南
（4）单击“录音”按钮开始录制声音，录音时波形框中的 单击“录音”按钮开始录制声音， 波形会有变化，如图所示。 波形会有变化，如图所示。 单击“停止”按钮停止录制声音。 （5）单击“停止”按钮停止录制声音。 执行“文件” 保存”命令， （6）执行“文件”→“保存”命令，在弹出的保存对话框 确定保存的位置并输入文件名，单击“保存”按钮， 中，确定保存的位置并输入文件名，单击“保存”按钮， 即可将录制的声音保存为wav文件。 wav文件 即可将录制的声音保存为wav文件。
第三节 音频与视频
制作：孙长玲 制作：
音频（ 音频（audio）是多媒体信息中一种非常重要的信息表现形式。它包 ）是多媒体信息中一种非常重要的信息表现形式。 括语音、音效、音乐等。视频（ 括语音、音效、音乐等。视频（video）也是多媒体信息中一种非常重 ） 要的信息表现形式。它是指由摄像机等输入设备获取的活动画面。 要的信息表现形式。它是指由摄像机等输入设备获取的活动画面。它显 示真实生动的场景，使人们能够在计算机上看影像。 示真实生动的场景，使人们能够在计算机上看影像。视频是由一幅幅单 独的画面（称为帧Frame）序列组成，这些画面以一定的速率（计量单 独的画面（称为帧 ）序列组成，这些画面以一定的速率（ 位：fps，即每秒显示的帧数）连续投射在屏幕上，使观看者具有图像 ，即每秒显示的帧数）连续投射在屏幕上， 连续运动的感觉。 连续运动的感觉。 音频素材的获取主要有：利用麦克风通过Windows系统自带的录音 音频素材的获取主要有：利用麦克风通过 系统自带的录音 机录制、 设备（ 接口上进行演奏、 机录制、将MIDI设备（如电子琴）连接在声卡的 设备 如电子琴）连接在声卡的MIDI接口上进行演奏、 接口上进行演奏 利用数码录音笔、通过播放软件截取、利用音频素材库光盘、 利用数码录音笔、通过播放软件截取、利用音频素材库光盘、从网络上 下载等方式。 下载等方式。 视频信息的获取主要有：利用数字摄像机拍摄、利用专业软件制作、 视频信息的获取主要有：利用数字摄像机拍摄、利用专业软件制作、 通过播放软件截取、视频、视频素材库、从网络上下载等方式。 通过播放软件截取、视频、视频素材库、从网络上下载等方式。
Audio基本知识
基本知識通常我們以0dB 作為基準音量，在數位訊號上，最高只能紀錄到0dB，不能再大聲，否則會被剪（cut）掉，聽起來就是破音的現象。
因此如果想要錄下一段非常飽滿的聲音，必須先確定這一段聲音中的最大聲處，不能超過0dB，而要盡量逼近0dB，才開始錄音，這樣就可以錄下非常飽滿的聲音了。
我們在閱讀關於聲音品質分析的圖形時，一般來說，縱軸是音量，單位是dB（分貝）；橫軸是頻率，從左往右是低頻往高頻，單位是Hz（赫茲），而且從左往右的頻率分隔並不是線性的（linear），越往高頻，頻率之間的密度越高。
在閱讀時務必先有這個概念，不要看錯了。
頻率範圍又與取樣頻率有關，例如以音樂CD 的品質來說，每秒取樣44100 次，那麼頻率範圍能夠達到的理論上限就是44100 的一半，也就是22050Hz。
所以在閱讀圖形時，請注意取樣頻率值，在96000Hz 的圖形中，頻率範圍自然延伸到48000Hz，所以不要看到在右邊部分衰減就以為成績不好了，要看他是在什麼值才衰減的。
人耳對於高頻的感受能力因人而異，年紀越大，能夠聽到的頻率也越低，一般來說能聽到18000Hz 就相當不錯了，因此，過高的響應頻率，對於人耳來說不會有直接的感受。
觀看數據時，記得要注意正負號。
頻率響應好的頻率響應，是在每一個頻率點都能輸出穩定足夠的訊號，不同頻率點彼此之間的訊號大小均一樣。
然而在低頻與高頻部分，訊號的重建比較困難，所以在這兩個頻段通常都會有衰減的現象。
輸出品質越好的裝置，這一條頻率響應曲線就越平直，反之不但在高低頻處衰減的很快，在一般頻段，也可能呈現抖動的現象。
透過compare results 功能，可以比較兩組取樣頻率相同的圖形。
由圖形可以知道，ONKYO SE-120PCI 從2000Hz 開始往上提高，大約到了18000-19000Hz 已經提高了近1.3dB，隨後開始衰減下來，而CardDeluxe 則一直很平穩的在20000Hz 附近才衰減下來，而且只掉了0.2dB 左右；又因為這一份是48000Hz 輸出品質的測試，所以高頻最多只會到24000Hz，因此才會迅速衰減下來。
音频基础知识
⾳频基础知识⼀.⾳频基础知识1.⾳频编解码原理数字⾳频的出现，是为了满⾜复制、存储、传输的需求，⾳频信号的数据量对于进⾏传输或存储形成巨⼤的压⼒，⾳频信号的压缩是在保证⼀定声⾳质量的条件下，尽可能以最⼩的数据率来表达和传送声⾳信息。
信号压缩过程是对采样、量化后的原始数字⾳频信号流运⽤适，当的数字信号处理技术进⾏信号数据的处理，将⾳频信号中去除对⼈们感受信息影响可以忽略的成分，仅仅对有⽤的那部分⾳频信号，进⾏编排，从⽽降低了参与编码的数据量。
数字⾳频信号中包含的对⼈们感受信息影响可以忽略的成分称为冗余，包括时域冗余、频域冗余和听觉冗余。
1.1时域冗余．幅度分布的⾮均匀性：信号的量化⽐特分布是针对信号的整个动态范围⽽设定的，对于⼩幅度信号⽽⾔，⼤量的⽐特数A．幅度分布的⾮均匀性据位被闲置。
B．样值间的相关性:声⾳信号是⼀个连续表达过程，通过采样之后，相邻的信号具有极强的相似性，信号差值与信号本⾝相⽐，数据量要⼩的多。
C．信号周期的相关性:声⾳信息在整个可闻域的范围内，每个瞬间只有部分频率成分在起作⽤，即特征频率，这些特征频率会以⼀定的周期反复出现，周期之间具有相关关系。
D．长时⾃我相关性:声⾳信息序列的样值、周期相关性，在⼀个相对较长的时间间隔也会是相对稳定的，这种稳定关系具有很⾼的相关系数。
E．静⾳:声⾳信息中的停顿间歇，⽆论是采样还是量化都会形成冗余，找出停顿间歇并将其样值数据去除，可以减少数据量。
1.2频域冗余．长时功率谱密度的⾮均匀性：任何⼀种声⾳信息，在相当长的时间间隔内，功率分布在低频部分⼤于⾼频部分，功率谱A．长时功率谱密度的⾮均匀性具有明显的⾮平坦性，对于给定的频段⽽⾔，存在相应的冗余。
B．语⾔特有的短时功率谱密度:语⾳信号在某些频率上会出现峰值，⽽在另⼀些频率上出现⾕值，这些共振峰频率具有较⼤的能量，由它们决定了不同的语⾳特征，整个语⾔的功率谱以基⾳频率为基础，形成了向⾼次谐波递减的结构。
音频基础知识dts-hd（AudioBasicsDTS-HD）
音频基础知识dts-hd（Audio Basics DTS-HD）Basic knowledge of audio: DTS-HDDTS DTS-ES independent 6.1 channel to DTS-HD (High Definition), the format has now for the next generation of digital cinema and Blu-ray and HD DVD. The new encoding format of the digital cinema system launched by DTS called DTS-HD. Maybe you had heard of DTS launched more channels DTS++ format after ES 6.1 channel, officially registered trademark of the DTS-HD is the name of the DTS++.DTS-HD is a set of associated acoustic audio encoding system, including the original DTS digital surround sound, DTS-ES and DTS 96/24, also a lossless compression technique. But it has the interchangeability and expansion of higher and higher quality, in addition to taking into account more sound outside, but also compatible with the interactive network to download content. The sampling frequency and channel selection is also more flexible. But the remains of the characteristics of the compression ratio is smaller than DD+, so the sound less information loss, more detailed.DTS-HD to 7.1 channel to start. Support high bit rate is above 1.5Mbps, is nearly two times the ordinary now going to DVD 768kbps. The sampling frequency range from 8-192kHz (16/24bit). With a maximum of 32 channel surround output format, allegedly can support the independent surround channel is unlimited number.The DTS-HD data flow can be switched according to the demand of sound quality, audio bit rate can be adapted to thecorresponding lossless compression format from the DTS format to surround sound quality. But, no matter what the format can be mixed in 5.1 surround sound and stereo audio.DTS-HD as a digital cinema standard format that is not here, look at the main audio format for multi-channel home theater will happen in the next generation of cd.DTS-HD 7.1 channel is two additional channels increase in the traditional 5.1 channel. This new system can make the two channel surround sound effect is far higher than traditional surround sound.The first benefit is a more accurate location of the sound. 7.1 channel will have the ability to almost perfect sound radiation to the entire listening room. So that everyone can have a good seat, not only a "emperor seats" second benefits is a special 7.1 channel has a better dynamic effect.With more channels and speakers, sound more correctly positioned in the listening room. The effect of special, such as jet flight, or arrow at head on the top of the head, will make the sound more dramatic and true.In the 7.1 channel DTS-HD audio can also make you love music more vivid. With two additional tracks, artists and producers can dramatically "development" sound mixing mode. Every musical instrument and every sound "positioning" in different places to listen to the sound chamber. Mixed out of you and the band together in the studio, and drummer on a stage or the music hall of the first row of the effect of music.DTS-HD quality is good for two reasons, one is to improve their encoding technology, the two is a hard track arrangement.The characteristics of DTS-HD encodingDTS-HD encoding and decoding of the DTS format has three kinds: DTS-HD (Master Audio), the main audio DTS-HD high resolution audio (High Resolution Audio) and DTS (Digital Surround) digital surround sound. Can deal with every kind of the latest entertainment.[img]/sound/images/2007-6/26/2007626 34885789335137.jpg[/img]The main DTS-HD audio (Master Audio)DTS-HD can be the main audio audio processing and recording the original 1 bit of the 1 bit of the same. The main DTS-HD audio processing audio can achieve ultra high variable bit rate Blu-ray of 24.5Mbps and HD-DVD to 18.0Mbps disc. Thus all the information corresponding to the audio channel: 7.1 to96khz/24bit sampling rate and depth, exactly the same with the original studio version. With the main DTS-HD audio can enjoy the same intention strictly in movies and music and artists: clear, pure and not compromise.[img].cn /声音/图像/ 2007-6 / 26 / 200762637484379464226 .jpg [图片]高分辨率音频HD（高解析度音频）高分辨率音频HD（高解析度音频）处理的7.1声道声音与原始声音没有实际上的区别。
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聲卡結搆
•它主要是由一塊主音頻處理晶片，一塊音頻混合晶 片和一塊放大器電路組成
匯
流
主
排
晶
介
片
面
音 頻 混 合 晶 片
運 算
功 率
放
放
大
大
器
器
MIDI/JOYSTICK
M綫I路C輸輸入入、綫路 輸出
揚聲器
揚聲器 輸出
High Definition Audio (Azalia)
• Intel宣布，先前代號為「Azalia」的Intel新一代音效標 準的新名稱為「High Definition Audio」。這項名為 High Definition Audio，或簡稱HD Audio的技術，可整 合PC與消費性電子裝置間的功能；將消費性電子等級 的音效引進PC領域，並可將音效、數據機、以及通訊 等功能融入PC、掌上型裝置、以及消費性電子(CE)產 品。 Intel研發的High Definition Audio技術已獲得PC 與消費性電子產品製造商、編/解碼器研發業者、軟體 供應商、以及其它產業廠商的廣泛支援，本身建構在 一套高彈性、動態(dynamic)、低成本、穩定的架構之 上，且預留充裕的空間支援日後的升級擴充。
Azalia 優勢
• Azalia最大的優勢就是具備出色的效能，即同 時處理功能和標準化架構。Azalia技術最高支 援32bit/192kHz的音頻採樣率，最高支援7． 1聲道輸出。此外，Azalia會使用統一匯流排 驅動程式進行控制，這樣做法最大的好處是 可以減輕Azalia CODEC開發廠商的壓力，因 為任何相同的Azalia音效設備都可以使用相同 的驅動程式。
•量化：量化處理把在幅度上連續取值（模擬量）的每一個樣本轉化為離散值. （數字量）表示，因此量化過程有時也稱為A/D轉換（模數轉換），量化後的 樣本是用若干位元二進位（比特）來表示。位數多少反映了度量聲音波形幅度 的精度，稱為量化精度。 •編碼：按照一定要求進行資料壓縮與編碼，便於電腦儲存與處理.
PC機中的數字聲音表示方法
• High Definition Audio規格現已發展至Rev. 1.0版。其 架構目標是希望透過與AC'97相同的低成本策略，改 進內建式PC音效元件的音質與穩定性。HD Audio預 料將能取代AC'97技術。在2004上半年問市的 Grantsdale晶片組將搭載這項新技術。
Azalia Streams
声音在计算机中的表示
•聲音是物理信號，電腦要對它進行處理，其前提條件是必須用 二進位數字的編碼形式來表示，最常用的聲音信號數位化方法 是取樣—量化法，它分為3步：
模
拟
数
声
取样
音
ADC
编码
字 信
信
号
号
•取樣：也稱採樣，就是用時間上離散的一組值（稱取樣值或樣本）來代替一個 連續的頻帶有限信號。一般每隔相等時間取樣一次，其時間間隔稱為取樣週期
1. 一種稱為“波形聲音”，通過對實際聲音的波形信號進行 數位化（取樣和量化）而獲得，它可以表示任何種類的聲
2.另音一. 種是“合成聲音”，它使用符號（參數）對聲音進行 描述，然後通過合成的方法合成聲音，列如MIDI音樂（用符 號描述的樂器演奏的音樂聲音），合成語音等.
•數位聲音在電腦中存儲和處理時，其資料必須以檔的形式進行組織，所選 用的檔格式必須得到作業系統和應用軟體的支援.如：波形檔採用的.WAV （WAVE FILE FORMAT）作為副檔名.
The High Sampling Rate
48K/96K
192K
Maximum playback bandwidth
6-ch/20-bit for 48KHz
3-ch/20-bit for 96KHz
8-ch/24-bit for 192KHz
6-ch/32-bit for 192KHz
Maximum
AC'97 軟音效卡簡介
AC'97軟音效卡則僅在主板上集 Audio Codec，而Digital Control這部分則 由CPU完全取代，節約了不少成本。根據 AC'97標準的規定，不同Audio Codec 97 晶片之間的引腳相容，原則上可以互相替 換.軟音效卡就是沒有Digital Control晶片， 而是採用軟體類比，所以就存在兩個問題： 首先其CPU佔用率肯定較高，容易產生爆 音，其次音質也不可以和普通的獨立音效
3.AC’97的應用
1997年後，市場上出現的PCI音效卡大多數已經開始符合AC’97規範， 把類比部分的電路從音效卡晶片中獨立出來，成為一塊稱之為“Audio Codec”(混音芯片，也稱多媒體數位信號編解碼器)的小型晶片，而音效卡 的主晶片即數位部分則成為一塊稱之為“Digital Control”(數位信號控制器) 的大晶片。
卡相提並論。
AC‘97規範的要求
在AC‘97規範的要求下，類比聲音信號輸入通 道至少要支援4組Stereo的輸入通道，包括(1)光碟 機的聲音訊號輸入通道(CD-IN)，(2)數據機的麥克 風輸入通道(MIC-IN)，(3)視訊裝置 的類比信號輸 入通道(VIDEO-IN) ，(4)還有一組保留的類比信號 輸入通通(AUX-IN)。而在聲音信號輸出上，則支援 了目前最標準的聲音輸出裝置：RCA與Stereo mini。
SYNC SDOUT RESET# BITCLK
SDIN
CODEC
Controller provide bit clock - Crystal free !! - 24MHz for BITCLK
New driver architecture
AC’97
HDA
Application AC’97 driver
BIT CLK RATE
[cACo’9n7t.]
12.288MHz
HDA 24MHz
SDO Data Rate 12.288Mb/Sec
48Mb/Sec
SDI Data Rate 12.288Mb/Sec
24Mb/Sec
Data Bit Number 8/16/20 bit 8/16/20/24/32 bit
晶片的功能
一”Digital Control “晶片
“Digital Control”的作用如同電腦中的 CPU，需完成大部分的音效卡功能，如WAV重播、 MIDI(Musical Intrument Data Interface乐器数字界 面)合成、音效處理等，音效卡的主要技術參數都 取決於它，它是決定音效卡檔次的重要依據。
Study
Intel High Definition Audio
Outline
➢Introduction
– Motivation、Feature
➢Architecture
– Hardware、Driver、Codec
➢Link Protocol
➢Hardware Design guide Measurement
聲音的特徵
•聲音由震動產生的
•聲音在時間和幅度上都是連續的糢擬信號 • 聲音的三要素：
1. 音量：也稱響度，主要由聲波壓力大小決定 2. 音調：音調的高低決定聲音的頻率 3. 音色：與聲波的波形有關
•聲音是由許多頻率不同的信號組成，聲音信號的一個重要參數 就是帶寬（BANDWIDTH），它用來描述組成聲音的信號頻率 範圍。 •如音頻信號（AUDIO）：頻率範圍是20~20KHZ
WMA的全称是Windows Media Audio，是微软 力推的一种音频格式。WMA格式是以减少数据流量 但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的，其压 缩率一般可以达到1:18，生成的文件大小只有相应 MP3文件的一半。这对只装配32M的机型来说是相 当重要的，支持了WMA和RA格式，意味着32M的 空间在无形中扩大了2倍。此外，WMA还可以通过 DRM（Digital Rights Management）方案加入防止 拷贝，或者加入限制播放时间和播放次数，甚至是 播放机器的限制，可有力地防止盗版
Introduction
• Motivation
– To support high quality audio in a PC environment. (Dolby)
• Feature
– Supports up to 15 audio streams at a time.
AC’97 vs. HDA – Electric I/F
2. 參數編碼或模型編碼：這是一種基於聲音生成模型的壓縮方 法，一般用語音信號的壓縮。缺點品質不理想。
3. 混合編碼：它是上述兩種方法的結合，它既能達到高的壓縮 比，又能保證一頂的質比，但演算法相對複雜一些。
•MIDI（Musical instrument digital interface )是樂器數位介面的 縮寫，因為各種產品必須使用統一的介面才能進行連接，因此 必須規定一種數位樂器與電腦的介面標準，這就是MIDI .符合 MIDI規範的數位電子樂器稱為MIDI設備。
二“Audio Codec”晶片
“Audio Codec”晶片是一塊48PIN或者 64PIN的晶片（列如AC-97），它的功能包括數模 轉換（D/A）和模數轉換（A/D），實現聲音的獲 取和重建，它也負責對聲音的疊加和混合處理。
AC'97音效卡的分類
根據通俗的分類，AC'97音效卡被分為硬音 效卡和軟音效卡兩種,首先大部分獨立音效卡都 是硬音效卡。集成在主板上的音效卡，包含有 Audio Codec晶片和Digital Control晶片是硬音 效卡。僅在主板上集成Audio Codec，而Digital Control這部分則由CPU完全取代的是軟音效卡。
8-ch/24-bit for
AC’97 HDA