石英晶振在声卡上的应用

2024-08-10 晶鸿兴官网
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石英晶振用于产生时钟频率,晶振的档次由其精度决定。在声卡设计当中,不管是娱乐用、还是音乐欣赏用、还是纯数字输出声卡上,都能找到晶振。常见的声卡都支持44.1kHz和48kHz的信号输出,而这2种采样率不是整数倍关系,如果同时支持这2种采样率输出的话,声卡上需要2颗晶振。分别用于产生为44.1MHz和48MHz(或者为它们整数倍的频率)。


而通过SRC(SRC就是Sample Rate Convertor采样频率转换器后,输出的采样率(一般)固定在48kHz和48kHz整数倍频率,这样声卡可以节省一颗晶振,降低了成本,虽然AC'97 2.1开始支持多种采样率输出,但厂家都倾向使用硬件或者软件SRC输出以节省成本。


基于VIA Envy24系列I/O控制器的声卡,一般都会使用到2颗晶振,分别负责44.1kHz和48kHz(或其倍频)的采样率输出。基于VIA Envy24系列I/O控制器的声卡音质普遍较好,因此也让不少用户产生了误会,要好声卡音质,必须两颗声卡晶振才行。两颗晶振,成了很多消费者判断声卡是否能绕开SRC的重要依据,这是误区。


例如基于CMI878X的声卡,能绕开SRC,但只搭配了一颗晶振,这又是为什么?因为芯片内部能产生44.1kHz的时钟频率。外部就只需一颗晶振了茉莉声卡虽然基于Envy24系列芯片,但也只用到了一颗晶振,Envy24系列芯片均无法从内部产生44.1kHz的时钟频率,为什么只有一颗晶振器呢?因为另外一颗晶振被FPGA取代了,目的是为了获得更加精准的时钟。


其实晶振是无源晶振有源晶振的合称。无源晶振又称晶体(Crystal),依赖其他芯片的内部振荡电路工作,无源晶振的晶体主要有石英和陶瓷两种,石英晶体的精度更高一些,而有源晶振集成了振荡电路,需要单独给电才能工作,有源晶振被称为振荡器(Oscillator),通常情况下,有源晶振的工作状态会更加稳定一些。在声卡设计当中,只有极少数的声卡使用了有源晶振。有源晶振和无源晶振如何区别呢?主要看引脚数量,有源晶振一般为4个,无源晶振为2个。


随着温度的提升,晶体振动可能出现漂移,会导致时钟出现误差。有些高档的晶振会加入补偿电路,根据温度的变化来补偿出现的时钟漂移,从而修复错误,以获得更精准的时钟。这种晶振被称为温补晶振,就目前,尚无发现一款声卡使用了该元件。


对于低档声卡、板载声卡、娱乐声卡而言,晶振的使用并不是很讲究,晶振的精度并不是系统音质的瓶颈,当对于听音乐用的纯输出卡、数字输出卡以及专业的录用卡,晶振的作用就非常重要了,在听感上的重要体现就是声音的密度,它能使得声音更加的有形态更加的殷实。

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