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作者 主题: 53--微星主板音皇技术II详解 <2014-9-18>  (阅读 2203 次)

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gogochen

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53--微星主板音皇技术II详解 <2014-9-18>
« 于: 九月 18, 2014, 06:39:13 下午 »

微星主板音皇技术II详解

dongfang-M 发表于 2014-9-18

当前主板上的板载声卡分为而大部分,一是高保真数字音频处理器,集成在芯片组内,二是把数字音频还原为模拟音频部分,也就是解码器。

板载声卡现在已经是电脑声音处理的主流。目前我们能够看到的主流级主板都会搭载Realtek公司的ALC892、ALC898甚至是ALC1150等解码芯片。从Realtek主流级音效芯片的参数可以看出相比于以前的芯片有质的飞跃。在小小的一枚芯片中,不仅仅有完整的D/A和A/D转换电路,同时还支持多种输出接口的标准以及多声道的输出。

微星GAMING和OC主板采用ALC1150解码芯片,这是Realtek最优秀的一款解码芯片。


这是ALC1150芯片的主要参数。


单从芯片的参数上看,现在Realtek ALC1150音效芯片已经非常出色。但是音效芯片能不能发挥出全部性能,音频电路的设计和用料也对起着相当重要的作用。
音效区的布局,音效芯片及外围电路的布线,以及外围远见的用料等方面,其优劣程度会直接影响到最终输出信号的指标。
微星的GAMING和OC主板在ALC1150音效芯片基础上,采用第二代音皇技术(Audio Boost2),使板载声卡接近HIFI级的音效,采用音皇技术II的主板配以高保真耳麦,聆听音乐,游戏现场音效,有如身临其境。

现在我们对第二代音皇技术(Audio Boost2)做详细的解析和评测。

一、第二代音皇技术的六项新技术

1-1、PCB的独立音效区
电脑主板上有CPU、芯片组等高速部件,它们产生的电磁波会对板载声卡的解码芯片产生干扰。为了防止干扰,PCB的声卡区和计算区相互隔离,就是两个区域之间设计一条隔离带,这条隔离带没有任何电器连接。


为了让这条隔离带明显看出来,PCB背面沿隔离带设计了若干个红光LED,通电后LED发出红光。


从PCB正面看,可以清晰的看到隔离带。


1-2、独立的音效供电
音效电路的供电可以转换为由电源的大4Pin供电,随主板附送一根大4Pin转小3Pin供电线。独立供电的好处是可以提供大功率电流,可以保证低音丰满。


1-3、屏蔽音效芯片
CPU和芯片组会产生高频的电磁波,电磁波可能影响音效芯片,产生噪声以及声音失真。把音效芯片做铁磁屏蔽,可以防止电磁波的干扰。


1-4、耳机功放
声卡的音频输出增加2片600欧的德州仪器出品的双通道音频运算放大器芯片OPA1652。


下面是OPA1652的特性、应用和说明。


为什么用600欧的功放芯片?因为高端耳麦多数是600欧阻抗的。为什么用2片OPA1652?因为考虑到前后的音频插孔都可以插耳麦,就是机箱后面和机箱前置的耳机插孔都配音频功放,用户可以自由插在后面或前面。

1-5、高品质音频电容
尼吉康的音频电容是世界闻名的,高端音响设备基本上都采用。微星的二代音皇主板也采用,这是必须的。


这是尼吉康的音频电容特性参数。


1-6、镀金插孔
音频接插件接触不良也会导致声音失真,高端音响设备都采用镀金接插件。微星音皇主板也不例外。


二、环绕音效

耳机有2个发音设备,一般是双声道立体声。人耳感受到的声音是360度的立体环绕方位,很多游戏是立体环绕声的,游戏者希望用耳机也可以感受到立体环绕声。USB耳机的解码芯片可以模拟环绕声产生一种虚拟环绕声。微星的音皇II采用Sound Blaster Cinema 2软件也可以建立虚拟环绕声,游戏者用普通耳机也可以感受立体环绕声。

Sound Blaster Cinema 2软件的设置如下:
2-1、选用Sound Blaster Cinema 2预置的游戏模式
安装Sound Blaster Cinema 2后启动这个软件,选中左侧的“游戏”图标,进入默认的游戏模式,窗口下边有五种音效,第一种就是环绕音效(SURROUND),默认是开启的。中间的滑动条是环绕声强弱,向右拉是增强效果。


左上角的开关图标是开启/关闭Sound Blaster Cinema,你可以通过开启/关闭对比,体验环绕声的效果。

三、音皇II测试

每个人的听力不同,对音皇II的音效感觉也不相同。客观一点的评测就是用音频测试软件检测重要的音频指标,并同普通的声卡设计方案对比,可以看出微星的音皇II确实比普通声卡方案优秀很多,接近HIFI级的音效。

音频测试软件是Right Mark Audio Analyzer(简称RMAA),这也是目前大家较为认可的声卡的评测软件。这款软件虽然操作简单,但是测试内容非常丰富,且可以反映出声卡的各个关键指标的实际性能。

Right Mark Audio Analyzer(简称RMAA)测试的项目有:频率响应Frequency Response)、本底噪声(Noise Level)、动态范围(Dynamic Range)、总谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD)、互调失真(Intermodulation Distortion,IMD)和立体声分离度(Stereo Crosstalk),一共六项。

用音皇II技术的主板和配置ALC898声卡的主板作对比测试。

测试要把声卡的前喇叭插孔和音频输入插孔用端接线连接,以便输出的音频通过输入被测试软件接收。


这是RMAA测试软件界面。


先介绍一下RMAA的测前设置。
声卡的输出和音频输入口,要选择扬声器和线路输入,注意不要选数字输出。
然后设置取样位宽和取样频率。取样的常识简介如下。

取样是模拟声音转换为数字化音频的手段,可以参照下图。

取样就是对某一时刻的声音波形用二进制的数字表示。取样涉及二个重要的概念,就是取样位宽和取样频率。
取样位宽,就是用多少位二进制数表示这一时刻的波形,因此采用的二进制数位越多,取样的数据量就越大,还原时就越接近原来的声音。
取样频率,就是一秒钟对声音波形取多少次样,因此取样次数越多,还原时也就越接近原来的声音。

这是ALC音效芯片的录音取样规格,可以看到取样规格有三大类CD音质、DVD音质和专业录音室音质。


在RMAA软件中设置取样位宽和取样频率时可以根据音效芯片的规格设置。每设置一种取样规格,就测试一次。

我们以24位 96KHz的取样率作对比测试,测试结果如下表。

RMAA可以对上述测试结果生成曲线图,从曲线图很容易看出性能对比。下面分六项逐一介绍。

3-1、频率响应Frequency Response)
频率响应可以理解为在各个频段下音量(声压)的大小。
人耳能感觉到的声音频率是20—20000Hz,低于20HZ,高于20000Hz的声音一般是感受不到的,所以音效芯片在还原声音的时候,频率响应至少要在20—20000Hz。从测试结果可以看出ALC1150和ALC898的频率响应基本一致。


3-2、本底噪声(Noise Level)、动态范围(Dynamic Range)
由于声卡在工作过程中会产生噪声信号,这项测试就是检测声卡的噪音值,当然测试的数值越小越好。从检测数值看,ALC898是-90.8分贝,ALC1150是98.0分贝。从下面的曲线图可以看到见ALC1150的曲线在ALC898的下方,有7分贝的差距。


3-3、动态范围(Dynamic Range)
动态范围就是音频信号最大不失真时电平与无信号输出时噪声电平的比值。再说简单一点,就是动态范围越大,所呈现的声音细节就越多,许多声卡也是以高动态范围作为卖点之一。从检测数值看,ALC898是-90.5分贝,ALC1150是97.9分贝。从下面的曲线图可以看到见ALC1150的曲线在ALC898的下方,有7分贝的差距。


3-4、总谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD)
总谐波失真是以比率的方式表示检测到的非线性失真,即输入信号处理后输出时多出来的额外谐波部分。总谐波失真越低,声音输出的“纯净度”就越高。这里的测试成绩是总谐波失真加上干扰信号的总值(THD + noise)。ALC1150的总谐波失真(0.0041)也是比ALC898(0.0085)小很多。


3-5、互调失真(Intermodulation Distortion,IMD)
互调失真是指有两个频率之和与差之间产生的谐波,也就是由信号互相调制所引起的失真。互调失真越小,声卡的声音会越有“层次感”。所以互调失真也是衡量声卡好坏的重要指标之一。ALC1150的互调失真(0.010)也是比ALC898(0.014)小。


3-6、立体声分离度(Stereo Crosstalk)
立体声分离度就是左右声道分离成度,测试就是分别检测左右声道的声音“漏”到彼此声道的状况。优秀的声卡应该拥有非常出色分离度,从而避免“串音”的情况发生。
ALC1150的立体声分离度是-94.1仍然好于ALC898(-84.9)。


小结:
通过测试结果对比,动态范围测试证明了微星的音皇2采用ALC1150芯片,配以隔离声卡电路,尼吉康音频电容,德仪的OPA1652功放,镀金插孔等第二代音皇技术,确实有明显的效果,声音的品质和音效接近HIFI的水平。

« 最后编辑时间: 九月 18, 2014, 06:41:08 下午 作者 gogochen »
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