在信息化日益加速的今天，数字多媒体的应用越来越广泛，随着宽带网概念深入人心，数字多媒体进入到了一个更广阔的空间，许多应用课题都围绕着两者展开，其中可视电话、电话会议系统和视频会议系统发展迅速，这些都要涉及到多媒体数据通信。在多媒体数据通信中，要求有良好的实时性，能够对多媒体数据进行细节的操作，如压缩、实时流传输等。而在这些应用之中，因为现实的网络状况还难以满足较好的实时视频通讯，音频数据在其中就更显重要。

　　PC音频向AC'97的过渡

　　自从威盛（VIA）在其MVP3主板芯片中提出了"AC97声卡"这个概念，我们便常常在形形色色的主板说 明书上见到它，也就有了"AC97软声卡"一说。发展到后来，"AC97"干脆成了软声卡的代名词。可是如果你去看看某些声卡的技术资料，你就会惊讶地发现"该卡采用AC97标准",难道声卡也是软声卡？要知道这其中的奥妙，还须先认识AC97规范（或标准）。1996年6月，5家PC领域中颇具度和权威性的软硬件公司（Intel、Creative Labs、Analog Device、NS和Yamaha）共同提出了一种全新思路的芯片级PC音源结构，也就是我们现在所见的"AC97"标准（Audio Codec97）。AC'97规范的数字控制器部分恰好位于I/O控制器中心（ICH）的"南桥"芯片中，而音频处理和调制解调器所需的模数和数模功能则位于音频编解码器芯片中。AC'97早的目标是支持单声道麦克风输入和双声道（立体声）音频I/O特性、16到20位分辨率和每通道48kHz采样率。

　　然而，并非所有终用户都完全得到了满足。这种方式实现的音频品质往往并不能达到高保真音乐迷和狂热游戏玩家的标准，因为对于低噪声的音频信号而言，PC主板是一个本质上很不友好的电气环境。在主处理器负荷很重时，例如在运行图象处理量繁重的游戏或屏幕更新任务时，AC'97系统还可能会表现出令人讨厌的音频毛刺、喀嗒声和音频丢失。在我们想要享受带杜比数字5.1声道的DVD唱碟时，出现这样的问题可大大不妙。

　　多声道音频技术

　　Intel 公司在2004年就公布了HDA标准（见图1），用以满足终用户不断提高的期望值。Intel的HDA继承了AC'97采用主板声音解决方案的传统，但又专为支持家庭娱乐而额外添加了高性能的音频功能。HDA规范支持八通道的192kHz/32bit音频输出。

 
图1：Intel公司针对PC的高清音频系统框图

　　HDA 链路是用于连接HDA控制器（通常是ICH内核逻辑芯片的一部分）和HDA编解码芯片的五线数字串行接口。HDA链路采用了锁定于HDA控制器提供的 24MHz位时钟（BCLK）的控制器同步比特流，所有音频输入和输出数据流都与一个帧速率固定为48kHz的SYNC信号同步。

　　PC 机中使用的典型HDA系统都能提供5到8个板载模拟音频通道（即支持7.1声道），并可选择48到192kHz/24bit模拟音频输出。一些HDA编解码器芯片和主板还通过同轴连接器、光连接器或同时通过这两种连接器提供S/PDIF数字音频输入/输出。另外，音频子系统的硬件和软件层设计也更加成熟，从而降低了与音频性能相关的毛刺和丢失出现的概率。

　　除了原来就支持的多声道音频功能外，现代PC音频系统还必须提供多程序运行功能用于并行回放。例如，一台家庭娱乐电脑可能在用于厅内播放多声道环绕声DVD电影的同时被厨房或书房中的另一个用户用来播放互联网视频共享网站上的声音信号。类似的，狂热的网游爱好者可能会选择通过音箱播放游戏的5.1音频声轨，同时又通过轻便的耳机在互联网上进行实时音频聊天。

　　PC音频子系统设计挑战

　　显然，音频子系统设计师和编程人员所面临的挑战是如何确保多个并行音频声道各司其职、各尽其能，并使系统的设置、调试和维护更加容易。硬件设计师必须遵循完善的模拟设计规范，才能在苛刻的PC环境下保证信号完整性。

　　除了选择音频编解码芯片之外，设计师还必须为模拟音频连接器选择合适的布线方式、放置位置和类型，并在需要S/PDIF连接器时选择合适的数字I/O.

　　编解码器制造商的版图说明中通常都建议从物理上分隔编解码器芯片的数字接口部分（例如HDA链路和S/PDIF连接）与敏感的模拟音频输入/输出管脚，以便尽可能减小高频数字信号对模拟电路的感性串扰。

　　同样，选择正确的输入输出音频隔直电容也可能对电路的低频性能产生很积极的影响。大多数编解码器制造商都规定在音频输入端要采用等效串联电阻和电感非常小的 X5R电介类MLCC电容，并在输出端使用容量相对较大的电解电容（>10μF）。只要足够细心，那么硬件设计师就能在PC环境中设计出真正高清音频电路。

图2：MPEG环绕声