石英晶振在聲卡上的應用
石英晶振用于產生時鐘頻率,晶振的檔次由其精度決定。在聲卡設計當中,不管是娛樂用、還是音樂欣賞用、還是純數字輸出聲卡上,都能找到晶振。常見的聲卡都支持44.1kHz和48kHz的信號輸出,而這2種采樣率不是整數倍關系,如果同時支持這2種采樣率輸出的話,聲卡上需要2顆晶振。分別用于產生為44.1MHz和48MHz(或者為它們整數倍的頻率)。
而通過SRC(SRC就是Sample Rate Convertor采樣頻率轉換器后,輸出的采樣率(一般)固定在48kHz和48kHz整數倍頻率,這樣聲卡可以節省一顆晶振,降低了成本,雖然AC'97 2.1開始支持多種采樣率輸出,但廠家都傾向使用硬件或者軟件SRC輸出以節省成本。
基于VIA Envy24 系列 I/O控制器的聲卡,一般都會使用到2顆晶振,分別負責44.1kHz和48kHz(或其倍頻)的采樣率輸出。基于VIA Envy24 系列 I/O控制器的聲卡音質普遍較好,因此也讓不少用戶產生了誤會,要好聲卡音質,必須兩顆聲卡晶振才行。兩顆晶振,成了很多消費者判斷聲卡是否能繞開SRC的重要依據,這是誤區。
例如基于CMI878X的聲卡,能繞開SRC,但只搭配了一顆晶振,這又是為什么?因為芯片內部能產生44.1kHz的時鐘頻率。外部就只需一顆晶振了茉莉聲卡雖然基于Envy24系列芯片,但也只用到了一顆晶振,Envy24系列芯片均無法從內部產生44.1kHz的時鐘頻率,為什么只有一顆晶振器呢?因為另外一顆晶振被FPGA取代了,目的是為了獲得更加精準的時鐘。
其實晶振是無源晶振和有源晶振的合稱。無源晶振又稱晶體(Crystal),依賴其他芯片的內部振蕩電路工作,無源晶振的晶體主要有石英和陶瓷兩種,石英晶體的精度更高一些,而有源晶振集成了振蕩電路,需要單獨給電才能工作,有源晶振被稱為振蕩器(Oscillator),通常情況下,有源晶振的工作狀態會更加穩定一些。在聲卡設計當中,只有極少數的聲卡使用了有源晶振。有源晶振和無源晶振如何區別呢?主要看引腳數量,有源晶振一般為4個,無源晶振為2個。
隨著溫度的提升,晶體振動可能出現漂移,會導致時鐘出現誤差。有些高檔的晶振會加入補償電路,根據溫度的變化來補償出現的時鐘漂移,從而修復錯誤,以獲得更精準的時鐘。這種晶振被稱為溫補晶振,就目前,尚無發現一款聲卡使用了該元件。
對于低檔聲卡、板載聲卡、娛樂聲卡而言,晶振的使用并不是很講究,晶振的精度并不是系統音質的瓶頸,當對于聽音樂用的純輸出卡、數字輸出卡以及專業的錄用卡,晶振的作用就非常重要了,在聽感上的重要體現就是聲音的密度,它能使得聲音更加的有形態更加的殷實。