Dos知识——声卡的历史

　　声卡历史回顾

　　与其他电脑产品相比，声卡的历史并不算长。但是向来竞争激烈的硬件行业，会让任何一样产品的发展历史都变得耐人寻味，做为多媒体力量的象征，声卡当然也经历了一次又一次轰轰烈烈的变革……

　　1 最初的尝试者

　　虽然PC声卡是在90年代才得以普及，但它的问世却早在1984年。英国的ADLIB公司是目前公认的“声卡之父”，虽然他们最初开发的产品只能提供简单的音乐效果，并且无法处理音频信号，但在当时无疑已经是一个很大的突破。由于技术不够成熟、成本又非常高昂，因此这类带有试验品性质的早期ADLIB音乐卡，没能普及的，况且那时候电脑的运算速度也不足以应付大规模的多媒体处理，普通用户对于电脑音乐依然处在一个比较懵懂的时期。

　　2 把声卡带入主流市场

　　把声卡真正带入个人电脑领域的，应该算是新加坡的CREATIVE创新公司。说起来CREATIVE研发“多媒体声卡”的历史并不比ADLIB短，但由于早期公司规模很小，所以研发的产品始终只能停留在实验室阶段，无法大规模投放市场。一直到了80年代末、90年代初期，PC机在硬件和软件上的双重技术突破，使得“多媒体电脑”的概念应运而生。CREATIVE抓住这个千载难逢的机遇，将多年来的技术潜力迸发，成功研制并推出了Sound Blaster声卡。使其成为了第一代主流多媒体声卡的代名词，也成为了CREATIVE值得引以为豪的骄傲！第一代Sound Blaster声卡基于ISA总线，具有一个8位的D/A转换器，只支持单声道录放音模式，但在当时看来却是极其振奋人心的新事物，它一次为电脑同时加上了音乐处理和音频信号处理的功能，在当时可谓一枝独秀。此后推出的Sound Blaster Pro则是CREATIVE研发的后续产品，主要加入了对立体声信号的支持。此时多媒体电脑已经深得人心，虽然那时候声卡的价格异常昂贵，但是人们对它的未来充满信心。当时出台了第一代的多媒体电脑技术标准——MPC1，就把Sound Blaster Pro作为声卡设备的标准配置。

　　3 采样规格上台阶

　　在传统音频行业已经非常发达的九十年代初，电脑多媒体音频无论在回放品质还是录音能力上和传统的音频设备差距都是很大的，低劣的信号采样规格，使人们对多媒体声卡的音质感到很不满意。为此，经过了一段时间的开发，CREATIVE终于推出了具有16bit、44KHz采样率并支持立体声的Sound Blaster 16系列。它的推出使多媒体声卡的录音和放音第一次在技术规格上达到了CD唱片的品质。在九十年代中期，16bit、44KHz、立体声D/A转换代表了声卡的最高技术水平。

　　4 波表合成魅力无穷

　　鉴于一般人群对于电脑多媒体音质的需求不高，因此CREATIVE在改善声卡D/A转换方面的努力到这时暂时告一段落。随着电脑音乐MIDI的流行，CREATIVE找到了新的技术改进目标，全新的Sound Blaster Awe系列开始走红了。Awe与以往的Sound Blaster系列最大的不同在于改进了MIDI合成引擎，弃用了性能较为落后的FM芯片，而将波表合成的理念首次引入多媒体声卡。1995年推出的Awe 32，96、97年陆续问世的Awe 64系列每一款都给MIDI爱好者带来了全新的感受。但是由于波表合成技术需要在板卡上集成内存模块，因此他们的售价往往是异常昂贵的。

　　5 CREATIVE以外的音频巨头——ESS、YAMAHA和Crystal

　　当CREATIVE在高、中、低各个层次推出自己产品的时候，随着声卡技术得不断完善，市场接受程度提升迅速，成本也得以逐渐下降，许多厂家便也注意到了颇有前途的多媒体市场，并开始进行音频处理芯片、CODEC芯片、MIDI合成芯片的研发和制造。其中国内用户比较熟悉的有ESS、YAMAHA和Crystal等。在当年CREATIVE产品以自己先进技术、优良品质赢取消费者的年代，他们的兼容级产品往往以良好的性价比占据一定的市场，从而促进了整个多媒体行业的发展与竞争。ESS公司是一家专业的影音通讯半导体研发机构，可以设计出声卡上所有的核心处理单元，其产品以品质优良、兼容性好、价格低廉着称。而YAMAHA则主要着力于MIDI领域的探索，在FM合成引擎流行的时期，他们的OPL-2和OPL-3 FM合成器占据了极大的市场份额，乃至CREATIVE都一度采用YAMAHA制造的MIDI合成芯片。而Crystal公司则与ESS类似，也属于全功能型的音频芯片大厂，具有各类音频DSP处理器、解码器、CODEC芯片的开发设计能力。在多媒体声卡领域Crystal的CS处理芯片拥有一个非常庞大的系列，不少欧美的品牌机上往往就采用Crystal声卡芯片。但平心而论，它在国内市场的号召力，同CREATIVE，甚至YAMAHA和ESS相比还有一定差距。

　　6 ISA->PCI 声卡革命的到来

　　1997年时的ISA声卡已经做的非常成熟，由于很多SB 16兼容级声卡芯片的普及，也使声卡得以成为国内普通家用电脑的标准配置。在这个时期，MIDI的魅力深深打动了不少音乐爱好者的心，但因为当时波表声卡过于昂贵的价格，所以使大部分用户只能望而却步。软波表虽然拥有类似的功能，但是在CPU稍慢的机器上，发音延迟现象极为严重。如何能够让硬波表普及起来？PCI声卡的设计就被提到议事日程上来了。把多媒体声卡的总线从ISA转移到PCI，本质上是一次宽带的提升，PCI总线133M/s的传输速率远远高于ISA总线的8MB/s，这就使声卡拥有了更大的施展空间，从而实现功能上的革命。一种名为“DLS”的技术得以实现，使PCI声卡可以非常轻松的支持硬波表。而三维音频技术，多声道环绕技术也开始逐渐崭露头角。在当时看来，PCI声卡的出现是必然的，许多兼容芯片开发厂家为了率先抢夺这块市场，联合了一些中小型的板卡生产厂家，合作推出了第一代PCI声卡。可能是由于太过急功近利、并且技术不够成熟，第一代产品存在不少函待解决的问题，最终没有取得市场的认可。直到97年底、98年初，当时美国头号多媒体板卡大厂DIAMOND联合Aureal、ESS两大芯片巨头，先后推出了M80、S70和MX200这三款性能优秀、性价比合理的产品，这才使PCI声卡开始逐渐得到消费者的认同。而声卡市场的传统领头羊CREATIVE则在静静观察整个市场的发展，先期推出了几种带有试验性质的PCI产品，而最终在98年的第三季度推出自己的重磅炸弹——基于PCI总线、采用EMU10K1芯片的SB Live!声卡，而几乎与此同时DIAMOND力推自己的新品MX300，与CREATIVE展开激烈的技术竞争和市场争夺，PCI声卡市场终于被全年打开了。

　　7 诱人的三维音效和四声道技术

　　PCI声卡流行以后，在技术上取得最大突破的当属硬件波表合成技术的成本大大下降以及三维音效、多声道环绕声场在电脑上的普及。后者更是得到了广大游戏玩家的普遍认可。在电脑游戏视频三维逐渐趋于主流的时候，三维音效的运用无疑进一步增添了游戏的娱乐性和拟真度。此时一款PCI声卡是否能够拥有强大的音场模拟效果和音频定位能力就显得尤为重要了。而对声卡三维音效处理能力起到关键作用的则是主芯片是否拥有强大的处理能力和声卡所支持的API算法。同时，三维音效还带动了多声道音箱系统的销售。在高档产品中，对四声道的支持早已是诱惑发烧友的一大卖点。而诸多中小厂家在99年也纷纷推出了能够支持四声道输出和三维音频定位的中低档次芯片。YAMAHA YMF-744和C-Media CMI-8738就是这类产品的代表。

　　8 数码传输初显锋芒

　　音频传输数码化是由于人们对于电脑内部强烈的电磁干扰造成声卡D/A转换质量欠佳而被提出的。采用数码方式输出PCM音频，把D/A转换工作交由数字式音箱或专业解码器来完成，可以适度提高整套音频系统的性噪比，所以在98年以后推出的一些中高档声卡上出现了同轴SPDIF输出口。这个接口另外一个非常有价值的功能则在于可传输Dobly AC-3信号，这样声卡就可以通过SPDIF OUT口外接AC-3、dts解码设备，从而组成家庭影院系统。此外随着MD的流行，不少发烧友对光纤数字录音技术开始感兴趣，因此带有光纤SPDIF输入输出的相关产品在99年也逐渐发展起来，速捷时公司力推的夜莺系列声卡是这类产品中的佼佼者。

　　9 用电脑组成家庭影院

　　当进入2000年之后，国内声卡市场在经历了98、99年的火爆后，逐渐趋于平静，一度出现了新产品脱节的情况。归根结蒂是因为市场缺乏新的技术和消费热点。而FM-801芯片在市场上崛起终于打开了这个僵局。这片早就在港台地区红透半边天的中低档声卡芯片在2000年年中逐渐走进国内市场，虽然没有非常出众的技术指标，但是其别出心裁的六声道模拟输出能力和软件AC-3解码支持，独辟蹊径的走出了一条低价位桌面影院的解决方案，良好的影院定位效果相对其低廉的价格，非但使FM-801芯片迅速出名，带动了相关声卡的销售，也使整个多媒体市场找到了全新的发展方向，模拟5.1输出成为新产品所不可或缺的一个技术标准。在这一年年底CREATIVE发布了SB Live! 5.1，可以说是对软件AC-3解码，模拟六通道技术最好的认可。近期市场上已经开始出现售价低于100元的同类声卡，可见低价位电脑多媒体桌面影院的概念已经深入人心。

　　10 传统大厂纷纷落马

　　在2000年，整个声卡市场发生了比较大的震动，首先是YAMAHA和S3/DIAMOND两大多媒体行业的巨头先后告别民用声卡领域。前者是着名的MIDI器材大厂，着名的兼容声卡芯片研发厂商，YAMAHA的YMF-724、744芯片以其优良的MIDI合成能力和较高的性价比曾经获取了不小的市场份额，但最终他们宣布YMF-754将使他们最后一款民用多媒体声卡处理芯片，此后他们将放弃这个领域。后者则是名声显赫的“媒体之王”，但自从Aureal公司自主生产成品卡，不再向DIAMOND提供芯片以后，他们在声卡领域和CREATIVE竞争的局面就成为历史了，MX400和S100在销售上的不尽人意，最终也使他们放弃了这块曾经辉煌过的“土地”。但在这一年中最令人惋惜的，还是Aureal最终被CREATIVE收购的消息。这家在PCI声卡崛起初期进入民用领域的专业音频处理器研发机构，凭借着定位能力超强的A3D技术红遍全球。但由于经营决策上的失误以及长期和CREATIVE在三维定位技术上专利权官司，拖累了Aureal的发展，造成亏损，并在2000年年初爆发高层人事变动，从此一蹶不振。到了去年9月份，最终被其往日的对手CREATIVE以3200万美元所收购，其中包括红极一时的A3D技术。经过了这一番重新洗牌，多媒体声卡行业的格局越加趋向CREATIVE的垄断，尤其是在中高档产品领域。但幸好我们还有ESS、Crystal、C-Midea和Fortemedia，他们依然不断以自己的新技术，新产品冲击着这样一个残酷的现实。