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HD Audio

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Realtek ALC 882高清晰音效編解碼器

英特爾高清晰音效[1]（英語：Intel High Definition Audio，縮寫：IHDA或HD Audio，開發代號Azalia）是用於個人電腦音頻子系統的規範。該標準由英特爾於2004年發佈，是AC'97音頻標準的後續標準[2]。

特點

英特爾高清晰音效包括以下功能[3]：

主板內置通常不超過8個輸出通道（7.1環繞聲）和4個輸入通道（前後面板麥克風輸入和後面板立體聲線路輸入）。因此需要更多音頻輸入輸出的用戶會選擇聲卡或外置音頻接口（英語：Digital_audio#Interfaces），因為這些設備提供的附加功能更偏向於專業音頻應用。

作業系統支持

Windows XP的Service Pack 3更新和所有後續版本的Windows（從Vista開始）都包含通用音頻架構（UAA）類驅動程序，該驅動程序支持按照HD Audio規範製造的音頻設備。此外，微軟還為Windows 2000、Server 2003和XP Service Pack 1/2提供了追溯性UAA驅動程序[4]。MacOS的AppleHDA驅動程序支持HD Audio。部分Linux作業系統以及OpenSolaris[5]、FreeBSD[6]、和OpenBSD[7]也支持HD Audio。

主機控制器

與AC'97一樣，HD Audio也是一種設備驅動程序，它定義了PCI總線主機控制器硬件中使用的架構、數據鏈路層和API，並將其與計算機軟件使用的編解碼器連接起來[8]。包括Nvidia、VIA和AMD[8]在內的第三方供應商提供主機控制器（晶片組）配置，Realtek、Conexant、IDT、VIA、SigmaTel（英語：SigmaTel）、Analog Devices、C-Media、Cirrus Logic等第三方供應商也提供編解碼器[9][10]。AMD於2019年推出了用於Ryzen線程撕裂者的TRX40晶片組（英語：List_of_AMD_chipsets#sTRX4_chipsets），該晶片組提供的是Realtek ALC1220晶片，而不是HD Audio接口。因此，在TRX40主板上集成HD Audio編解碼器需要單獨的USB或PCIe音頻設備[11]。

局限性

與AC'97標準一樣，HD Audio沒有為耳機插孔上的媒體按鈕指定處理程序（即播放/暫停、下一首、上一首、增大音量、減小音量等）。

前面板接口

計算機主板通常會提供引腳，將麥克風和耳機信號連接到計算機前面板（英語：Front_panel）。Intel為此制定了相關規範，但AC'97和HD Audio的引腳分配並不相同[12]。

AC'97和HD Audio接口的引腳分配如下[12]:21,22：

引腳 AC'97 HD Audio
信號 描述 信號 描述
1 MIC
  • 單聲道音頻輸入（麥克風電平）
  • 左聲道音頻輸入（偏置麥克風電平）
 PORT 1L 左音頻音頻，端口1
2 AUD_GND 接地 GND 接地
3 MIC BIAS
  • 麥克風偏置
  • 右聲道音頻輸入（偏置麥克風電平）
 PORT 1R 右聲道音頻，端口1
4 AUD_GND 接地 PRESENCE# HD Audio適配器或連接器檢測，低電平有效
5 FP_OUT_R 前面板右聲道音頻輸出（耳機功能） PORT 2R 右聲道音頻，端口2
6 FP_RETURN_R 前面板右聲道音頻返回（插孔未連接時） SENSE1_RETURN 端口1檢測
7 AUD_5V +5V電源 SENSE_SEND 插孔檢測感應，電阻多路復用
8 KEY 未定義 KEY 未定義
9 FP_OUT_L 前面板左聲道音頻輸出（耳機功能） PORT 2L 左聲道音頻，端口2
10 FP_RETURN_L 前面板左聲道音頻返回（插孔未連接時）， SENSE2_RETURN 端口2檢測

HD Audio的3.5mm音頻插孔與AC'97規範及一般音頻設備中使用的接口不同。AC'97使用普通的3.5mm音頻插孔，通常有5個針腳：一個針腳接地，兩個針腳接立體聲信號，另外兩個針腳接返回信號[12]:20。當沒有連接插頭時，兩個立體聲信號會連接到各自的返回引腳。當插頭插入時，立體聲信號與插頭上的相應通道連接，並與插孔的返回針腳斷開。HD Audio的3.5mm插孔沒有兩個回傳音頻信號；相反，它有一個隔離開關，用於感應插孔中是否有插頭[12]:25。

在AC'97規範中，音頻輸出會默認發送到插孔。當檢測到耳機時，揚聲器的返回信號引腳會斷開，將音頻傳輸到耳機。如果沒有檢測到耳機連接，插孔會將音頻傳回到揚聲器。同樣，如果沒有檢測到麥克風，返回引腳也會將麥克風插孔接地。因此，如果沒有連接前面板音頻模塊，大多數使用AC'97的主板都需要兩個跳線來短接這些引腳，以便將音頻傳輸到揚聲器[12]:21。

而在HD Audio規範中，如果不插入插頭，編解碼器會直接將音頻發送到揚聲器。插入插頭後，插孔內的隔離開關會觸發並傳輸信號至主板，然後編解碼器會將音頻發送到耳機。類似的隔離開關用於檢測麥克風是否已插入。HD Audio還能感知音頻適配器（英語：Dongle）的存在。引腳4（PRESENCE#）上有一個10kΩ的上拉電阻。插入HDA適配器後，它會通過一個1kΩ電阻將引腳4接到地線上。主板可以通過檢查引腳4的邏輯電平來確定是否連接了適配器。如果主板未檢測到HDA適配器，則會忽略SENSE1_RETURN（引腳6）和SENSE2_RETURN（引腳10）的信號[12]:24。

Intel建議應將HDA適配器與HDA主板一起使用[12]:19：

It is strongly recommended that motherboard designers only use Intel HD Audio analog front panel dongles with the Intel HD Audio analog front panel header to ensure that the jack detection and dynamic retasking capability are preserved. Passive AC'97 analog front panel dongles (ones that leave the 5V Analog pin-7 line unconnected on the dongle) may be used with the Intel HD Audio analog front panel header. But note that the front panel jack detection and re-tasking functionality will be lost as the AC'97 jacks cannot support connection to the SENSE line. In addition, software must be aware that an AC'97 dongle is being used with an Intel HD Audio analog header since the software might need to dedicate codec ports that are connected to the header to meet the product's intended functionality.

當AC'97前面板適配器與HDA主板一起使用時，不同的信號分配可能會造成問題，反之亦然。AC'97適配器在6針和10針上返回音頻信號，而不是數字插頭感應信號。因此，大音量音頻通道可能會導致帶有AC'97適配器的HDA主板誤認為耳機和麥克風每秒被插入和拔出數百次。帶有HDA適配器的AC'97主板會將AC'97的5V音頻電源（引腳7：SENSE_SEND）連接到揚聲器，而不是所需的左右音頻信號。為了避免這種情況，有些主板允許在BIOS的前面板選項中選擇HDA或AC'97。儘管硬件是HD Audio，但BIOS仍可更改以便使用AC'97前面板。同樣，部分機箱的前面板音頻線末端既有AC'97插頭，也有HDA插頭。

參見

參考文獻

  1. ^ 英特爾公司的中文網站部分也翻譯成「高保真音效」。
  2. ^ Smith, Tony. Intel completes hi-def audio spec. The Register. 2004-04-16 [2024-04-07]. （原始內容存檔於2023-09-29） （英語）. 
  3. ^ High Definition Audio Specification Revision 1.0a (PDF). Intel Corporation: 17. 2010-06-17 [2024-04-07]. （原始內容存檔 (PDF)於2024-04-06） （英語）. 
  4. ^ Universal Audio Architecture (UAA) High Definition Audio class driver version 1.0a available for Windows XP, Windows Server 2003, and Windows 2000. Microsoft. [2024-04-07]. （原始內容存檔於2024-04-07） （英語）. 
  5. ^ OpenSolaris Project: Open Sound System. OpenSolaris. [2024-04-07]. （原始內容存檔於2009-10-26） （英語）. 
  6. ^ Intel High Definition Audio bridge device driver. FreeBSD. 2019-07-16 [2024-04-07]. （原始內容存檔於2023-09-29） （英語）. 
  7. ^ azalia — generic High Definition Audio device. OpenBSD. 2012-03-15 [2024-04-07]. （原始內容存檔於2024-03-24） （英語）. 
  8. ^ 8.0 8.1 ATI SB600 Series. AMD. [2024-04-08]. （原始內容存檔於2010-03-14） （英語）. 
  9. ^ ALC888 | 7.1+2 Channel High Definition Audio Codec. Realtek. [2024-04-08]. （原始內容存檔於2018-10-10） （英語）. 
  10. ^ PC HD-Audio. Conexant. [2024-04-08]. （原始內容存檔於2014-02-13） （英語）. 
  11. ^ Bonshor, Gavin. The AMD TRX40 Motherboard Overview: 12 New Motherboards Analyzed. AnandTech. 2019-11-28 [2024-04-08]. （原始內容存檔於2024-01-20） （英語）. 
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 Front Panel I/O Connectivity Design Guide (PDF). Version 1.3. Intel Corporation: 19–25. 2005-02 [2024-04-08]. （原始內容 (PDF)存檔於2018-06-19） （英語）. 

外部連結

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