電腦達人養成計畫 6-3：淺談個人電腦音效系統發展

Creative Sound Blaster Pro (1991)

相較於 Sound Blaster 基本上可以視為 Game Blaster 與 AdLib 的合體作品來說，在 1991 年推出的 Sound Blaster Pro 是 Creative 首次針對旗下的音效卡產品進行較大幅度的設計變更，但仍然保持了與前作和 AdLib 的相容性。

Sound Blaster Pro 採用了兩顆 YAMAHA YM3812 達到支援雙通道合成音效的效果 (每顆負責一個聲道)，並具備了 22.05 kHz 雙聲道 (若單聲道則為 44.1 kHz) 的輸入/輸出取樣能力，同時也是第一款整合 CD-ROM 光碟機介面的 Creative 音效卡，而隨後 Creative 則推出了換裝新款 YAMAHA YMF262 晶片的 Sound Blaster Pro 2 (功能特性上大致與 Sound Blaster Pro 相同)。

Creative Sound Blaster 16 (1992)

在 Sound Blaster Pro 2 推出後不久 Creative 便推出了架構上與其相當相似 (同樣基於 YAMAHA YMF262) 但引入多項新功能特性的 Sound Blaster 16，在這款音效卡當中 Creative 首次加入了 16 位元數位音效取樣技術，使音效卡的音質終於提升到 CD 等級，讓電腦的音效處理能力終於足以應付聆聽音樂時的需求，並且加入了對 MIDI 擴充子板 (例如同樣由 Creative 所推出的 Wave Blaster) 的支援使其具備部分模擬 MPU-401 的能力 (僅限 UART 模式，但對於大多數應用來說其實已經足夠)。

Sound Blaster 16 可以算是 Creative 歷來最為成功的產品之一，儘管 AdLib 在當年也試圖推出同樣基於 YAMAHA YMF262 的新款產品應戰，但最終仍然未能擺脫破產的命運，而時至今日仍然有不少虛擬化平台在模擬音效卡時是使用 Sound Blaster 16 作為樣板。

Creative Sound Blaster AWE32/32/AWE64 (1994-1996)

在 SoundBlaster 16 推出之後的兩年內，Creative 並沒有推出新一代的音效卡產品 (不過倒是成功打入 OEM 市場了)，在 1994 年 Creative 才推出了 Sound Blaster AWE32 作為 Sound Blaster 16 的後繼產品，然而實際上 AWE32 與前作之間的差別並不是很大，主要的差異是出現在合成器改用 EMU8000，這款可以支援多達 32 個和弦的合成器才是這款產品被命名為 AWE32 的實際原因 (當時確實曾經造成一些人誤以為 AWE32 是支援 32-bit 取樣的意思)。

在架構上 AWE32 與前作的差異主要出現在新增的取樣記憶體 (而且是難得一見可以擴充記憶體的音效卡，內建 512 KB 至多可以增加到 28 MB)，而後來的 SoundBlaster 32 則是以 Sound Blaster AWE32 為基礎刪減掉取樣記憶體 (但仍可以購買記憶體模組進行擴充) 與 Wave Blaster 擴充插槽的版本。

而 AWE64 則是以 AWE32 為基礎改良，運用軟體模擬的方式模擬出額外的 32 個取樣通道 (由於是軟體模擬，會消耗電腦本身的運算性能)，並且改進了 SNR 與把擴充取樣記憶體擴充模組的規格由標準的 SIMM 模組改為 Creative 自家特殊設計，這三款產品雖然相較於前作來說在硬體特性上並沒有太多突破性的發展，但卻是 Creative 的業績最為輝煌的一段時期。

AC’97 (1997-2004)

在 1996 年，以 Intel 為首的五家廠商共同制定了一套稱為 Audio Codec ’97 (簡稱 AC’97) 的個人電腦音效系統統一標準，盼能讓原先混雜且經常出現相容性問題的音效系統能有一套能讓業界共同遵循的設計依據，由於制定廠商中包含了個人電腦處理器與晶片組的翹楚 Intel、在音效卡領域極具影響力的 Creative 與主流音效系統晶片生產商 YAMAHA 等產業巨頭，又加上這套音效標準在設計時特別考慮壓低成本等因素，AC’97 這套標準很快就普及到絕大多數的個人電腦音效系統上。

在 1987 年到 1996 年這十年左右的時間裡，通常個人電腦音效系統是把整套與音效相關的晶片和電路通通放在單一一張擴充介面卡上 (Sound Blaster 音效卡等產品大多是如此設計) 而有著體積龐大、成本高昂的缺點，儘管這段期間內隨著晶片製作工藝的改進也有將音效系統全部放在同一個晶片裡的產品出現，但卻有著類比訊號部分容易受到電磁干擾影響輸出音質的困擾，而 AC’97 標準在制定過程中便考慮的此一問題，因此將傳統的音效系統劃分為兩大部分，分別安置在兩枚獨立晶片上並使用稱為 AC-Link 的通道連結 (AC’97 的 SNR Ratio 表現因此比起以往要好得多)：

• Digital Controller (數位訊號控制器)
  主要負責與處理器共同進行數位訊號處理 (DSP) 與負責 I/O 控制等工作，在實務上經常被整合到南橋晶片中，Intel 從 ICH1 開始的南橋晶片就多半內建有符合 AC’97 標準的數位音訊控制電路。
• Analog Codec (類比訊號解碼器)
  包含數位類比轉換器 (DAC)、類比數位轉換器 (ADC) 等元件，主要負責外部音源訊號的輸入與處理後音效的輸出能力 (並不支援音效技術，廠商在宣傳中使用的 Dolby 等音效技術實際上由軟體支援)。
• AC-Link
  一組由五條訊號線所組成的匯流排，用於將 Digital Controller 與 Analog Codec 連結在一起 (其中三條分別為 12.288 MHz 時脈訊號、48 kHz 同步訊號與重設訊號，剩下的兩條則是分別負責兩個傳輸方向的資料訊號)，傳輸速度則為 12.288 Mbit/s。

從架構規劃的觀點來看，其實 AC’97 的設計安排是比以往傳統的入門音效系統來得進步的 (近幾年來廠商更是樂於對 Analog Codec 與類比訊號輸出電路的電磁干擾使用各種隔離方式以作為產品宣傳時使用的特色，例如近來許多主機板在左下角的音效電路區會有一道實體分隔將音效電路與主機板的 PCB 作一定程度的隔離)，但實際上人們經常可以從音樂愛好者與專業作曲家的口中聽到各種對於 AC’97 音質的不滿與抱怨，這主要是肇因於 AC’97 規範的早期版本對取樣率的硬性規定所衍伸的失真問題所致。