Ac 97 что это на материнской плате

Обновлено: 05.07.2024

Год назад, летом 2001 года, в №24 "КВ" была опубликована небольшая статья об особенностях AC'97-звука, в которой я рассматривал некоторые распространенные на тот момент решения. С тех пор на рынке интегрированного звука ситуация изменилась. Новые, более функциональные и качественные кодеки полностью заменили старые, одни участники рынка не выдержали конкуренции и ушли в тень, другие значительно укрепили свои позиции. Стандарт AC'97 развивался, возрастали требования как к аппаратной, так и к программной частям интегрированного звука. Я тоже не сидел сложа руки, тестируя материнские платы. Я собрал информацию по производителям, кодекам, драйверам, получил данные по качеству звучания большинства представленных на рынке решений. В итоге получилась эта статья.

Что такое AC'97

Большинство современных потребительских звуковых решений строится согласно стандарту AC'97, разработанному корпорацией Intel. Он предусматривает разделение звукового контроллера на две части - цифровой контроллер (DC'97) и аналоговый кодек (AC'97). Функции цифрового контроллера строго не регламентируются. Кодек AC'97 - это небольшой чип (4х4 см, корпус TSOP, 48 выводов), который отвечает за преобразование звука в аналоговую форму при выводе и в цифровую - при вводе. Он соединяется с контроллером DC'97 посредством стандартного цифрового интерфейса AC-Link.

От самого аудиокодека зависят такие параметры звука, как соотношение "сигнал/шум", уровень сигнала на выходе, нелинейные искажения, передача различных частот, поддержка нескольких аналоговых и цифровых входов и выходов. Различные звуковые эффекты (позиционирование, реверберация), поддержка нескольких потоков, соответствие требованиям различных API, работа с MIDI, общая устойчивость работы зависят от возможностей цифрового контроллера и его драйверов.

Большинство интегрированных звуковых решений, встречающихся на современных материнских платах, базируются на самом простом варианте AC'97. В южный мост чипсета встраивается хост-контроллер, удовлетворяющий спецификации 2.2 или 2.3, который поддерживает двух- или многоканальные кодеки, а также независимую выдачу отдельного цифрового потока в формате PCM, AC-3, DTS и т.д. для интерфейса S/PDIF. Функции обработки звука целиком возлагаются на драйверы, которые пишут и разработчики чипсетов, и разработчики кодеков (у последних это получается лучше). Некоторые драйверы поддерживают и позиционируемый 3D-звук, и имитацию звуковой среды, и многополосный эквалайзер - мощности современных процессоров позволяют это.

Современный встроенный звук уже практически избавился от таких типичных проблем, как повышенная шумность, искажения и наводки, низкий выходной уровень. Исчезли проблемы с поддержкой игр, недостаточной стабильностью, пропаданием звука при разгоне.

Тем не менее, не все хорошо с воспроизведением низких и высоких частот, по-прежнему не всегда работает MIDI, часто отсутствуют какие-либо настройки, нет поддержки DOS (или она ограничена).

У одних кодеков качество звучания и поддержка различных API лучше, у других - хуже, но производители материнских плат практически никогда не указывают, какие кодеки они используют. Я расскажу об особенностях кодеков различных производителей, но привести перечень всех материнских плат с указанием, какой кодек установлен на каждой, не могу по понятным причинам. Поэтому если вы планируете пользоваться встроенным звуком, обращайтесь к обзорам материнских плат.

Распространенные модели AC'97-кодеков

Realtek/Avance Logic

Кодеки ALC, разработанные подразделением известной тайваньской фирмы Realtek, Avance Logic, широко используют все производители материнских плат. Сегодня они встречаются на 90% моделей, хотя год назад из хорошо известных производителей только ABIT регулярно пользовался кодеками ALC. Очевидно, что причина этого - улучшение соотношения "цена/качество" этих кодеков.

На современных материнских платах чаще всего устанавливаются кодеки ACL201A (двухканальный) и ALC650 (шестиканальный). Первый имеет средние шумовые характеристики (-75-80 дБ), слабовато воспроизводит низкие (<50 Гц) частоты, зато практически не подвержен нелинейным искажениям при всех частотах дискретизации (может поспорить со звуковыми картами Creative), поддерживает усиление сигнала для наушников, цифровой выход S/PDIF, имеет хороший линейный вход. Кодек ACL650, по сравнению с предшественником, имеет лучшую АЧХ в области низких частот, меньший уровень шума, а последняя его версия поддерживает цифровой вход. Тем не менее, заявленная поддержка шести каналов реализована некорректно - тыловые и центральный/сабвуферные каналы при воспроизведении обычного стереосигнала не работают, за исключением режима имитации окружающей среды.

Analog Devices

Эта фирма не специализируется на кодеках. Тем не менее, в недалеком прошлом ее AD1881 и AD1885 были очень популярны. Но сейчас производители материнских плат предпочитают ALC. Только на материнских платах Intel устанавливаются исключительно кодеки AD. В частности, мне встречался новый кодек AD1981A. По своим характеристикам он ничуть не уступает, а во многом даже превосходит ALC201A. У него 20-разрядные ЦАП и 16-разрядные АЦП, встроенный усилитель для наушников с возможностью распознавания, цифровой выход S/PDIF, поддерживается любая частота дискретизации, есть аппаратный эквалайзер. По результатам измерений у него практически идеальная АЧХ, нет нелинейных и интермодуляционных искажений. Драйверы SoundMAX отличаются самыми широкими функциями по поддержке 3D-звука и спецэффектов. Тем не менее, кодеки Analog Devices встречаются очень редко.

Crystal/Cirrus Logic

Кодеков у этой фирмы много, но они мне ни разу не встречались. Ничего по их поводу сказать не могу.

Какой кодек выбрать?

Собственно говоря, кодек выбирает за вас производитель материнской платы, исходя из соображений цены, функциональности, иногда - качества. Понятно, почему Intel использует только Analog Devices - эти кодеки, по моим наблюдениям, наиболее качественные. ASUS стремится к функциональности, поэтому ставит CMedia, хотя по качеству эти чипы - самые последние. EliteGroup выбирает их из-за низкой цены, хотя на платах этого производителя можно встретить и VIA, и Realtek. Сегодня практически на всех платах устанавливают кодеки ALC, и не зря - на мой взгляд, они оптимально сбалансированы.

Выбирая плату, следует обращать внимание не только на тип кодека, но и на то, использовал ли производитель все его возможности. Далеко не всегда разводится S/PDIF, редко на плате есть хотя бы два линейных входа. Если производитель кодека не выкладывает драйверы на своем сайте (SigmaTel, AD), то вам придется полагаться только на службу поддержки разработчика материнской платы. Если есть возможность, всегда скачивайте драйверы к кодеку с сайта его разработчика, а не с сайта разработчика материнской платы. И, тем более, не ставьте драйверы с компакт-диска. Работа встроенного звука полностью зависит от драйверов, которые в большинстве своем только недавно были доведены до нужной кондиции.

Аудиоконтроллер – специальная микросхема, установленная на материнской плате, которая отвечает за обработку звука. Принцип работы аудиоконтроллера заключается в преобразовании цифрового потока данных в аналоговый сигнал (при воспроизведении звука) и аналогового сигнала в цифровой формат (при записи звука). Существует три основных типа аудиоконтроллера: AC’97, HDA, DSP.

Основные параметры аудиоконтроллера

ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь. АЦП — аналого-цифровой преобразователь.

Разрядность (16, 24, 32-bit) – влияет на точность сопоставления аналогового сигнала с его цифровым представлением. Чем выше разрядность ЦАП/АЦП, тем качественнее звук на выходе либо полученный при оцифровке.

Частота дискретизации (48, 96, 192 кГц) – максимальная частота с которой ЦАП/АЦП производит обработку аналогового/цифрового потоков. Чем выше частота ЦАП/АЦП, тем качественнее звук.

Звуковая схема (2.0, 5.1, 7.1, 9.1)

Современные аудиоконтроллеры, установленные на материнских платах, поддерживают практически все существующие системы объемного звучания.

2.0 — стереофонический режим.

5.1 — пять каналов плюс один канал сабвуфер (всего шесть звуковых каналов).

7.1 — семь каналов плюс один канал сабвуфер (всего восемь звуковых каналов).

9.1 — девять каналов плюс один канал сабвуфер (всего десять звуковых каналов).

Аудиоконтроллеры: AC’97, HDA, DSP

AC’97 — 16-ти битный аудиоконтроллер с частотой дискретизации до 48 кГц. Поддерживает звуковую схему 2.0 (в старших версиях — 5.1). За обработку звука отвечает южный мост чипсета и центральный процессор. Аудиокодек AC’97 является устаревшим, долгое время использовался на дешёвых материнских платах.

High Definition Audio (HDA) — 32-х битный аудиоконтроллер с частотой дискретизации до 192 кГц. Поддерживает звуковые схемы: 5.1 и 7.1. Встроенный контроллер HDA выдает более качественный звук высокого разрешения по сравнению с AC’97, но обработка аудиопотока также ведётся чипсетом и центральным процессором.

Digital Signal Processor (DSP) – микропроцессор, отвечающий за обработку звука в реальном времени, позволяет добиться более качественного звука и дополнительных звуковых эффектов (в том числе 3D) по сравнению с интегрированными вариантами AC’97 и HDA.

Первые персональные компьютеры не имели звуковых возможностей. Да, у них были небольшие «пищалки», управляемые сигналами таймера, которые могли издавать звуковые сигналы заданной тональности. Они еще подходили для целей диагностики, но не более. А первые звуковые карты были достаточно дорогостоящими устройствами, не доступными рядовому пользователю ПК.

Росла вычислительная мощность процессоров, улучшались характеристики видеоподсистемы, росла емкость дисковой памяти. Звуковые возможности постепенно стали требоваться каждому персональному компьютеру — для игр, прослушивания музыки, звуковой поддержки интерфейса операционной системы. Возникла необходимость разработки максимально простой и недорогой звуковой подсистемы, которую можно было бы интегрировать в материнские платы.

Что такое AC’97

Большинство современных потребительских звуковых решений строится согласно стандарту AC’97, разработанному корпорацией Intel. Он предусматривает разделение звукового контроллера на две независимые части — цифровой контроллер (DC’97) и аналоговый кодек (AC’97), связанные между собой цифровым последовательным каналом AC-Link. Функции цифрового контроллера строго не регламентируются. Он может содержать универсальный или специализированный DSP-процессор для обработки звука, табличный волновой синтезатор, модуль поддержки DOS-звука, кодер и декодер Dolby и DTS и т.п. А может быть и простым хост-контроллером, отвечающим только за обмен данными между системной шиной и кодеком. Именно последний вариант хорошо подходит для интеграции, так как требует минимум аппаратных затрат.

Функциональная схема AC’97.

Кодек AC’97 — это небольшой чип (4х4 см, корпус TSOP, 48 выводов), который отвечает за преобразование звука в аналоговую форму при выводе и в цифровую — при вводе. Спецификация AC’97, последняя версия которой — 2.3, описывает электрические, механические, функциональные параметры кодека. Функциональная схема представлена на рисунке. Согласно ей, современный AC’97-кодек должен:
• содержать 16-разрядные ЦАП и АПЦ, аналоговый микшер;
• иметь до четырех линейных стерео входов и до двух моно входов;
• иметь один или два микрофонных входа с возможностью усиления (+20 дБ);
• иметь один линейный стерео выход;
• иметь дополнительные линейные выходы — для наушников, 4- и 6-канальной акустики;
• иметь расширенные возможности управления питанием.

Необязательные требования к кодекам включают:
• увеличение разрядности ЦАП и АЦП до 18 или 20 бит;
• аппаратное преобразование частоты дискретизации;
• управление громкостью (не уровнем) и тембром (отдельная настройка низких и высоких частот);
• расширение стереобазы (3D Enhancement);
• отдельный вход для записи голоса;
• наличие трасмиттера для цифрового интерфейса S/PDIF, поддержка независимого вывода S/PDIF (требование спецификации 2.2);
• определение типа подключенного к каждому входу или выходу устройства по его сопротивлению (требование спецификации 2.3).

Таким образом, от самого аудиокодека зависят такие параметры звука, как соотношение «сигнал/шум», уровень сигнала на выходе, нелинейные искажения, передача различных частот, поддержка нескольких аналоговых и цифровых входов и выходов. Различные звуковые эффекты (позиционирование, реверберация), поддержка нескольких потоков, соответствие требованиям различных API, работа с MIDI, общая устойчивость работы зависят от возможностей цифрового контроллера и его драйверов.

Особенности встроенного звука

Большинство интегрированных звуковых решений, встречающихся на современных материнских платах, состоят из встроенного в южный мост чипсета хост-контроллера и расположенного на плате аудиокодека. Размещение кодека или нескольких кодеков на специальной плате — райзере AMR (или более функциональных его разновидностях — CNR, ACR) тоже возможно, однако это решение не стало популярным, и потому слоты райзеров постепенно исчезают с материнских плат. Причина заключается в том, что встроенный звук имеется у каждой платы, а реализация с помощью райзера модема или сетевой карты получается не настолько дешевой, насколько малофункциональной и недостаточно качественной.

Хост-контроллер чипсета удовлетворяет спецификации AC’97 2.2 или 2.3, поддерживает двух- или многоканальные кодеки, а также независимую выдачу отдельного цифрового потока в формате PCM, AC-3, DTS и т.д. для интерфейса S/PDIF. Функции обработки звука зачастую целиком возлагаются на драйверы, которые пишут и разработчики чипсетов, и разработчики кодеков (у последних это получается лучше). Некоторые драйверы поддерживают и позиционируемый 3D-звук, и имитацию звуковой среды, и многополосный эквалайзер — мощности современных процессоров позволяют это. Иногда встроенный в чипсет контроллер аппаратно реализует поддержку DirectSound, табличного синтеза MIDI, а также позиционируемый звук, аппаратное кодирование звука в формат AC-3 (чипсеты NVIDIA).

Современные звуковые кодеки поддерживают практически все не только обязательные, но и опциональные требования. Нормой стало наличие трасмиттера S/PDIF для подключения цифровой акустики или других устройств с цифровым входом, встроенного усилителя, который активируется при подключении наушников. Есть кодеки с поддержкой многоканальной акустики, с 20-разрядными ЦАП и АЦП. Существенно улучшилось качество работы кодеков, производители плат научились грамотно проектировать обвязку, уменьшая тем самым наводки. Полностью аппаратные решения для шины PCI встречаются все реже и реже, так как они заметно дороже, а существенных преимуществ уже не имеют.

На сегодня встроенный звук уже практически избавился от таких типичных проблем, как повышенная шумность, искажения и наводки, низкий выходной уровень. Исчезли проблемы с поддержкой игр, недостаточной стабильностью, пропаданием звука при разгоне. Тем не менее, не все хорошо с воспроизведением низких и высоких частот, по-прежнему не всегда работает MIDI, часто отсутствуют какие-либо настройки, нет поддержки DOS (или она ограничена). У одних кодеков качество звучания и поддержка различных API лучше, у других — хуже, но производители материнских плат практически никогда не указывают, какие кодеки они используют. В этой статье можно рассказать об особенностях кодеков различных производителей, но привести перечень всех материнских плат с указанием, какой кодек установлен на каждой, невозможно по понятным причинам. Поэтому если вы планируете пользоваться встроенным звуком, обращайтесь к обзорам материнских плат.

Распространенные модели AC’97-кодеков

Год назад на материнских платах устанавливались в основном кодеки Analog Devices и SigmaTel. Они были реализованы лучше аналогов — имели более высокое качество звука, хорошие драйверы, часто использовались и для дорогостоящих звуковых карт. Более дешевые кодеки Avance Logic и Cirrus Logic/Crystal встречались реже, в основном на дешевых моделях материнских плат. Однако из-за того, что разработчики кодеков не заметили, как возросли требования к функциональности встроенного звука, и не успели подготовить новые модели, быстро приобрел популярность дешевый звуковой контроллер CMedia CMI8738.

в настоящее время я настраиваю старую систему в новом случае (я буду обновлять ее поэтапно, а старые части затем вернуться в старый случай ;p), и у меня немного путаница в отношении того, какой кабель использовать, и в чем разница.

кабель выглядит примерно так , с разъемом AC 97, подключенным к разъему HD audio. Они оба, по-видимому, имеют один и тот же разъем (вплоть до "ключа" - пространства, где нет штыря и его заполнено вверх), видимо те же цветовые коды при ближайшем рассмотрении и так далее.

какая разница между этими кабелями, и когда я знаю, что использовать? В моем случае звуковой чип-это ALC888 но меня больше интересует общий, универсальный ответ, а не один конкретный. Заголовок в самой системе помечается как "Audio".

Если требуется более конкретная информация, я поместил материнскую плату от dell 530 в графит cosair 600T, только для проверить дело до конца мое оборудование.

правильный для использования зависит от вашего случая. Эти кабели обычно используются для подключения портов наушников/микрофона на передней панели. В то время как разъемы могут выглядеть идентично, распиновки разные и не очень взаимозаменяемы. Соответствующий разъем на вашем случае должен быть помечен соответствующим образом, я знаю, что мой помечен HD Audio.

HD Audio предназначен для замены AC ' 97. HD аудио, как правило, более способны. Связанные статьи имеют более подробную информацию на этом. Для среднего домашнего использования не должно быть заметной разницы.

дизайн передней панели аудио в сочетании с дизайном материнской платы аудио заголовка зависит от типа аудиокодека используется на материнской плате. в в прошлом преобладали интегрированные аудиокодеки AC’97. С введением аудио определения Интел высокого, много новых конструкции материнской платы переключаются на аудиокодеки высокой четкости (HD). дизайнеры следует отметить, что материнские платы передней панели AC’97 и Intel High Definition Audio, а также реализации карт ввода/вывода различны и могут быть несовместимы напрямую или взаимозаменяемы

некоторые источники указывают, что необходимо / может быть необходимо переключить аудио режимы вывода в конфигурации BIOS или перемычкой. Рекомендуется ознакомиться с руководством по материнской плате. _{моя собственная материнская плата (MSI P67A-C45) руководство просто говорит, что он совместим с Intel передней панели ввода/вывода руководство по проектированию подключения, не все, что много информации.} руководства Dell описывают его как front audio (F_AUDIO) и не указывайте никакой такой перемычки, а только опишите опцию BIOS Onboard Audio Controller as Enabled or Disabled (Enabled by default) .

пассивная аналоговая передняя панель AC ' 97 ключи (те, которые оставляют 5В аналоговый пин-7 линия неподключенный на ключе) может использоваться с Intel® HD аудио аналоговые передней панели заголовка. Но обратите внимание, что функция обнаружения и переназначения разъема на передней панели будет потеряна, так как разъемы AC’97 не поддерживают подключение к линии SENSE. Кроме того, программное обеспечение должно знать, что ключ AC ' 97 используется с аналоговым заголовком Intel ® HD Audio, так как программное обеспечение может потребоваться выделить порты кодека, подключенные к заголовку для удовлетворения функциональные возможности продукта.

Зачастую пользователи оставляют подключение передней панели при сборке напоследок, уделяя больше внимания основным компонентам ПК. Такой подход резонен, но в свою очередь один неправильно подключенный коннектор панели не позволит включить устройство даже при правильной сборке всех остальных комплектующих. Как этого избежать, рассмотрим в данном материале.

Какие бывают разъемы на передней панели корпуса

Дизайн компьютерных корпусов менялся на протяжении многих лет, эта участь не обошла стороной и панель с разъемами. Различные кард-ридеры и встроенные реобасы уже не так актуальны, как раньше, а спикеры используются далеко не каждым рядовым пользователем. Неизменными остаются органы управления в виде кнопок включения/отключения и перезагрузки, индикации, аудио- и USB-порты.

Кроме этих основных групп разъемов в некоторых современных корпусах можно встретить кнопки управления подсветкой. Подключение подсветки корпуса может быть реализовано разнообразными вариантами в зависимости от производителя. Зачастую это трехпиновый 5В кабель, подключаемый в материнскую плату, и SATA-кабель для подсоединения к блоку питания. Еще один часто встречающийся вариант — подключение к встроенному контроллеру.

При подключении проводов от передней панели желательно следовать общему кабель-менеджменту корпуса. А именно заранее спланировать и подвести кабели до установки материнской платы. Подключение проводов панели является предпоследним шагом перед готовой сборкой ПК. Заключительный шаг — установка видеокарты, так как ее размеры могут создавать неудобства.

Три основные категории разъемов имеют соответствующие коннекторы на материнских платах в специально отведенных местах, которые незначительно меняются в зависимости от конкретного устройства.

Аудио-разъемы

На передних панелях современных корпусов можно встретить два вида реализации аудио0-разъемов:

Раздельный — отдельные разъемы для микрофона и аудиовыхода.
Комбинированный — один разъем, совмещающий в себе оба интерфейса.

Вне зависимости от типа реализации, аудио-разъем подключается к плате при помощи одного стандартизированного коннектора. Аудио-разъем представляет собой коннектор в 9-pin, десятая колодка отсутствует, создавая тем самым специфичную структуру, не позволяющую подключить коннектор неправильно. Как правило, соответствующий разъем на материнской плате находится в ее нижней левой части и обозначен маркировкой HD_Audio. В компактных платах он может быть расположен не в самых удобных местах, а использование процессорных кулеров с горизонтальным расположением может сильно затруднить свободный доступ к разъему.

USB-порты

Разнообразие версий USB-портов не обошло стороной и компьютерные корпуса. В продаже можно встретить корпуса со стандартными USB-портами разных версий, двусторонними Type-C, а также с различными их сочетаниями.

USB 2.0

Этот тип разъема имеет схожий с аудио-разъемом коннектор в 9-pin, но с иным расположением отверстий — отсутствующая колодка находится с краю. Как правило, найти соответствующий разъем на плате можно неподалеку от массивной площадки для подключения кабеля питания в правой части материнской платы. Маркируется он обозначением USB. Зачастую на плате присутствует несколько таких разъемов.

USB 3.0

В отличие от более старой версии 2.0, порты USB 3.0 подключаются массивным кабелем и штекером. Для коннектора с 19-pin имеется отдельная фиксирующая рамка. Для предотвращения неправильного подключения у штекера предусмотрен специальный ключ и вставить его в разъем неправильной стороной попросту не получится. Располагается он также в группе с остальными USB-портами. Массивность коннектора в ряде случаев не позволяет аккуратно скрыть его, и этот фактор напрямую зависит от конкретной платы и корпуса.

USB Type-C

Современный и компактный разъем USB Type-C встречается далеко не во всех материнских платах, и, чтобы пользоваться соответствующим портом в корпусе, стоит заранее предусмотреть этот нюанс. Этот разъем имеет направляющую для плотного соединения коннекторов. Его коннектор кардинально отличается от рассмотренных ранее версий USB. Вместо колодок используются «дорожки» — по десять штук с каждой стороны. Как правило, его можно найти в группе с остальными USB-разъемами под маркировкой USB 3*.

Управление и индикация ПК

Если с подключением раннее рассмотренных коннекторов не должно возникнуть особых проблем, то подключение коннекторов управления и индикации ПК может доставить неопытному пользователю ряд проблем. Виной тому множество отдельных проводов, у которыз нет ни физических направляющих, ни защиты от неправильного подключения.

Как правило, необходимые разъемы находятся в правой нижней части материнской платы и обозначены надписью PANEL или F_PANEL. Коннекторы кнопок и индикаторов разделены на группы и располагаются друг за другом. В зависимости от конкретной платы колодки для подключения могут располагаться в разной последовательности. Поэтому важно иметь под рукой краткое руководство пользователя, где подробно указана распиновка платы. Если же его нет, можно воспользоваться подсказками производителя платы, а именно нанесенными маркировкой обозначениями рядом с колодками. Но стоит учесть, что они не во всех случаях могут быть читаемы.

Стандартная колодка представляет собой 9-pin коннектор, а коннекторы подключаются надписью вниз. Как правило, кнопка включения/выключения Power SW имеет сдвоенный провод и подключается в верхний крайний справа разъем.

Следующий шаг — подключение индикаторов, отображающих включение ПК Power LED. Нужные пины находятся в этом же ряду. Плюс — крайний слева, а минус, соответственно, правее.

На очереди кнопка перезагрузки Reset SW. В данном случае она располагается крайней справа, также, как и кнопка включения/выключения, но в нижнем ряду.

Остается лишь подключить индикацию работы жестких дисков HDD LED. Необходимый коннектор можно найти в нижнем ряду панели F_PANEL. Как и в случае с индикаторами питания ПК, плюсовой разъем находится левее, минусовой правее. В комплекте с материнской платой или корпусом пользователь может обнаружить переходник для подключения озвученных раннее коннекторов. Переходник значительно облегчает частое подключение/отсоединение миниатюрных разъемов.

Читайте также: