Dos知识——PCI音效卡

　　现在的主机板对 ISA 适配卡的支持越来越少了，许多原本是 ISA 接口的卡，如网络卡，纷纷推出 PCI 接口的形式，连声卡也出现了 PCI 版本，目前 PCI 声卡对于大部分的人来说，仍属于太陌生的产品，许多人仍对他一知半解，声卡为什么要从 ISA 改成 PCI 接口，

　　它有什么好处 ? 又有什么限制 ? 值得购买吗 ? 买了会不会失望 ? 你可以从这里得到一些解答。

　　何谓 FM 与 Wavetable?

　　在进入主题之前，一定要先跟各位谈到 Wavetable ( 波型表函数 ) ，让告位具有一些基本概念。早期的声卡大都属于 FM 声卡，在播放 MIDI 的时候，对于乐器音色的合成方式，是采用 频率调变 (Frequency Modulation) 的合成方式，利用正弦波 (SIN) 和余弦波 (COS) 合成各种波形，只要这两种函数就可以组成各种千变万化的波形，这就是着名的「富立叶 (Fourier) 转换」函数的一种，这点土木系、电机系等理工科的同学应该都有学过。这种合成方式需要很多振荡器，但振荡器非常昂贵，所以便宜的 FM 声卡只用简单几个振荡器来合成，再用逼近的方式，合成波形，所以合成出来的波形较为圆滑，听起来一听就知道是「计算机音乐」的调调 ( 计算机发出来的音乐 ) ，跟真实的乐器一点都不像 ( 真实的乐器音色波形高低起伏变化很大 ) 。

　　因此后来出现了所谓的 Wavetable 声卡，这类的声卡的乐器音色并非采用频率合成，而是来自 真实乐器的声音取样，所有的乐器取样集合就成为一套 Wavetable 波型表函数，这些 Wavetable 音色事先都存放在声卡上，再经由音效芯片的处理，合成真实的音色，所以 Wavetable 声卡拨放 MIDI 的质量更加接近真实的乐器演奏出来的感觉。

　　RAM 或 ROM 的必要性

　　内建 1 MB RAM 的 Ultrasound ( 左上角 )

　　Wavetable 是一套乐器音色的波型表函数，在拨放 MIDI 的时候，它必须先存放在声卡上的内存，让音效处理芯片进行处理合成真实乐音，因此声卡上需要 ROM 或 RAM 来储存这些音色， ROM 表示音色是烧死的，例如艾格的威力音源卡就内建 4 MB 的 ROM 来存放音色，而 RAM 表示里面的音色可动态更换的，例如 Ultrasound 声卡或创巨 AWE 32 。不管是哪一种，任何一款标榜 Wavetable 的声卡上面都需要提供储存媒体，就好像显示卡上有 Video RAM 一样，这是一张 Wavetable 声卡最典型的特色，而一般没有内存的声卡就是所谓的 FM 声卡，例如采用 ESS1868 芯片的廉价声卡。

　　为什么要做成 PCI?

　　好的，现在问题来了，声卡为什么要做成 PCI 接口 ?? 声卡之所以要做成 PCI ，原因在于 PCI 的高频宽， PCI 总线是一个宽度 32 bit 频率 33 MHz 的数据总线，理论频宽高达 132 MB/Sec ，超过 100 MB/Sec ，而 ISA 仅有 8.33 MB/sec ，还不到 10 MB/sec ，所以两者相差 10 倍以上。

　　没有 RAM 的 PCI 声卡

　　因此声卡所需的 Wavetable 取样音色可先放在系统内存当中，再利用快速的 PCI 总线传送到音效芯片上进行处理合成，因此原本 ISA 声卡上所需的 RAM 或 ROM ，在 PCI 声卡上就可以省下来，因为它们已经被系统内存所取代，结果就是声卡成本降低，因此降低成本是 PCI 声卡最大的诉求点，让你可以花较少的钱，得到相同的音质。你绝对看不到哪一款 PCI 声卡上面还附上 ROM 或 RAM ，否则就没有必要做成 PCI 接口，因为这违背 PCI 的设计理念，无异于「自相矛盾」。 ( 但有的 PCI 声卡还是提供 RAM 插槽让你扩充，这样就可以不用用到或减少使用系统内存，不过我个人认为这倒是有点画蛇添足，因为我猜大概没有半个人会去扩充，包括我自己，在后面会再详细提到。 )

　　我们看创巨 SB AWE64 的 RAM ，光 8 MB 记忆卡的扩充费用大概就要 2000 元左右，中古市场可能有人卖一千多，所以可以看到 RAM 占整张声卡的成本实在不少 ( 虽然现在的 RAM 跌的不象话 ) 。而改成 PCI 之后，这些成本不再需要，并且可以自由提供 2 MB ， 4MB ，或甚至 8 MB 版本的音色供声卡使用，完全不受到 RAM 或 ROM 大小的限制，也不需要硬件升级的费用。

　　与软件音源的差异

　　有人可能会把 PCI 声卡的这种特性跟「软件音源」或「软件 Wavetable 」混为一谈，其实这之间还是有所差异，所谓的软件音源，如 YAMAHA 的 YXG50 ，或 ROLAND 的 VSC-88 ，主要是因为，原本 Wavetable 乐器音色的处理合成是由音效芯片来进行的，如今这项工作由 CPU来替代完成，因此你的 CPU 要很够力，其建议基本需求为 Pentium 166 MHz 以及 16 MB 的内存才能跑的动。这就好像 XING 软件 MPEG 一样，原本影像解压工作是由 MPEG 卡来进行，如今交给 CPU 来做，所以才称为软件仿真。所以要看 Video CD ，并不一定要买 MPEG 卡 ( 影像解压缩卡 ) ，只要你的 CPU 够力，就可透过 Xing 来模拟。同样的道理，要享受 Wavetable 音质，并不一定要买 Wavetable 声卡，你那花五六百元购买的 ESS1868 声卡，透过 YAMAHA 软件音源的仿真运算，也能享受到 Wavetable 的绝佳效果。而所谓的 PCI 声卡，乐器音色的合成仍是由卡上的音效芯片来处理运算，如今只是将 RAM 或 ROM 由系统内存来取代而已，希望大家在这点能有所区分。

　　DLS 音色

　　因为 PCI 声卡所需的音色由 RAM 或 ROM 存放在内存，因此音色先以档案的形式存在硬盘当中，要播放 MIDI 的时候，就被加载到主存储器。因为这种特性， PCI 声卡都说自己符合 DLS 1.0 规格，也就是说，它们的音色是所谓的 DownLoadable Sample ，中文翻成「可下载的取样音色」，以档案的形式存于硬盘当中。

　　因为音色成为档案的形式存放于硬盘之中，因此你可以利用 DLS 音色编修软件去自行更换或修改音色，让音色更符合自己的需求。不过目前好像还没有任何的 DLS 音色编修软件，我个人也没见过。或许这些软件在未来会有它实用的价值，假如其接口做的够亲切，说不定每个人都可以利用这小小的工具自行编修音色。

　　PCI 声卡会比 ISA 声卡好听吗 ?

　　必须再次声明的是， PCI 声卡最大的诉求点在于降低成本，以较少的钱获得相同的 Wavetable 音质。所以一张 PCI 声卡在播放 MIDI 到底好不好听，事实上还是要看它音效芯片的种类，以及其所提供的 WaveTable 乐器音色到底优不优美，这才是最重要的地方。并不会因为是 PCI ，所以音色一定比 ISA 就比较优美、效果就比较好，这没有绝对的关系。当然啦，效果一定比 FM 声卡要好，这是无庸置疑的。

　　面临的挑战－ DOS游戏兼容性

　　降低成本是 PCI 声卡最大的诉求，这个主意的确不错，但将声卡由传统的 ISA 接口改为 PCI 接口，却面临了软件兼容性的问题。怎么说呢 ? 因为在 DOS 每一套游戏的音效程序部份都是针对 ISA 声卡所撰写的，说得更清楚一点，就是 ISA 所需的 DMA 讯号，在 PCI 上是不存在的，因此势必会衍生 PCI 声卡和 DOS 游戏之间的兼容性问题，例如没有声音，或有怪音、杂音等等的情况，玩游戏没声音，当然玩起来就会不爽，后悔买了它。这也是一般的消费者，尤其是 GAME 玩家，最质疑 PCI 声卡的地方，也最害怕的地方，这个问题只有透过良好的驱动程序才能解决。

　　必须声明的是，这不能算是 PCI 声卡的缺点，只能叫做困难，一旦困难解决，则 PCI 声卡在使用上和传统的 ISA 声卡根本没有两样。对于 for Win95 的游戏来说，问题就比较小，因为游戏和声卡之间是透过 DirectSound 这个应用程序接口去相互呼叫的，因此只要两者之间对 DirectSound 都有很好的支持，就比较不会有问题产生。 最大的问题在于这些 for DOS 的游戏，包括在传统的 DOS ，还有在 Win95 的 DOS 窗口两种环境下必须能够正常的执行。

　　其实 PCI 声卡的制造商他们也特别重视这个问题，如果声卡跟现有的游戏兼容性很差、无法驱动、发不出声音或发生杂音怪声，那么还会受欢迎吗 ? 不会的，一定会一败涂地，然后乏人问津，所以厂商一定会在这方面不遗余力，它不会拿自己的产品开玩笑。说的更明白就是，这些生产音效芯片制造商，一定要提供适当的驱动程序，这样才会吸引其它的制造商采用他的芯片来制造声卡。所以对于 PCI 声卡与游戏软件的兼容性问题，我个人觉得倒不用太过于忧虑