PCI音效卡
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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(FrequencyModulation)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,这就是著名的「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1MBRAM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4MB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AWE32。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VideoRAM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E1868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32bit频率33MHz的数据总线,理论频宽高达132MB/Sec,超过100MB/Sec,而ISA仅有8.33MB/sec,还不到10MB/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AWE64的RAM,光8MB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2MB,4MB,或甚至8MB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Pentium166MHz以及16MB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VideoCD,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E1868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DLS1.0规格,也就是说,它们的音色是所谓的DownLoadableSample,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。
