前言
    90年代末期，PC的音频处理有了飞速的进步。从最初的电子管发出的“嘀嘀”声，到最新的Creative实验室推出的一系列的EAX技术，这些革命性的变化，使得枯燥的PC系统能够带给我们更多的听觉享受；3D的音效处理技术，使得游戏玩家更真实的置身于一个虚拟的世界。

    目前，Creative公司占据着中高端声卡市场的大部分份额，它的混响回放技术和EAX 3D音效受到许多游戏爱好者的好评。随着nForce1/nForce2芯片组的推出，NVIDIA公司也开始涉足于声卡市场，希望自身得音效技术也能同显卡一样，给诸多游戏玩家带来惊喜。除了这个原因之外，在当时NVIDIA公司还考虑到，Microsft推出的XBox游戏控制器可能会使用nForce芯片组，而Xbox 采用的音效技术还是一个空白点，因此nVidia希望集成的APU（音效处理单元）能够提高nForce芯片组的竞争实力，扩大芯片组的市场份额。

    事实表明，NVIDIA在APU的开发上的确做的不错，尽管nForce的APU是NVIDIA在音效处理领域的“处女秀”，但是其表现性能和技术含量足以和声卡巨头Creative叫板。nForce芯片组刚刚推出，其中的APU处理单元就成为一个热点，其中的Dolby音效处理技术更是受到来自各界的好评。NVIDIA在APU单元中采用Dolby实验室最新的“Dolby交互内容编码器”（Dolby Interactive Content Encoder，DICE）技术，它能够把nForce系统的任何音源实时的转化成Dobly 5.1音频流，并且从4个或者6个模拟接口输出。

技术规格
    NVIDIA的nForce芯片组得到了市场的肯定，在所有集成的声卡中，NVIDIA的APU处理单元无出其右；和外置的声卡相比，除了Creative等公司外，NVIDIA基本上也是没有敌手。在NVIDIA的音效处理有着以下的三大法宝：APU，SoundStorm，DICE。

APU （音效处理单元）
    APU是nForce第一代和第二代芯片组的多媒体通讯处理单元，并且也使用在Microsoft XBOX游戏控制器中，它具有5个DSP（数字信号处理器）部件对音效进行处理（其中3个固定，2个可编程），APU是整个nForce音效系统的大脑核心。

 
APU构成
    按照不同的功能，APU可以分为4个部分：建立引擎，声音处理器，全局处理器，和DICE。

 建立引擎：初始化声音处理器，全局处理器和DICE所需的数据，参数以及分配相应的内存空间和对DMA资源进行映射。

 声音处理器：对固定DSP进行音效处理。渲染2D和3D音效，HRTF（头部频率转移函数）可以和2D音效同时进行处理。

 全局处理器：对可编程的DSP进行音效处理，并且输出至操作系统。其中包括环境音效处理，均衡器，3D cross－talk消解等功能。

 DICE：由一个可编程的DSP构成，主要对Dolby的AC－3音频流进行处理，并且在6个模拟接口输出。
在nForce系列的芯片组中，并不是所有的主板都集成APU处理单元。从音效处理角度，NVIDIA把芯片组分为MCP，MCP－D，和MCP－T三类。

 MCP：nForce 1和nForce 2芯片组均不包含APU处理单元。nForce 1提供USB1.0/1.1接口，而nForce 2支持USB2.0标准。

 MCP－D：nForce 1芯片组包含APU处理单元，并且提供USB1.0/1.1接口。
 MCP－T：nForce 2芯片组包含APU处理单元，并且提供Firewire接口和DualNet接口（Nvidia和3Com公司的网络连接设备）。

由于使用的Dolby技术要支付一定的版权费，所以集成APU的芯片组价格要比MCP芯片组高的多。在MCP芯片组中，一般会使用AC 97 CODEC来代替APU音效处理单元。

SoundStorm
 “NVIDIA SoundStorm”，这是一种新型音频产品，目的在于重新确立集成PC音频标准，并且希望充分挖掘nForce 2 MCP平台处理器的集成音频处理器、六声道模拟音频输出以及面向杜比数码5.1环绕立体声的S/PDIF输出的功能的PC OEM厂商以及主板制造商。

　　SoundStorm是在nForce/nForce2的APU的基础上，通过一个ACR接口的扩展卡来实现。ACR接口扩展卡提供了所有的必需的输入和输出接口，包括数码SPDIF，杜比数码5.1编码器，喇叭筒，激光唱碟，电视，线输入，耳机，前置左右声道，后置左右声道，中央声道和超重低音喇叭。和其它软声卡相比，nForce2的APU性能非常突出，因为SoundStorm大大增强了nForce APU的特性！

SoundStorm

SoundStorm
    NVIDIA为SoundStorm专门设计了一个混音软件，可以创建出独有的SoundStorm声音。 其中StremThru技术使用了芯片到芯片HyperTransport接口，提供了足够的带宽来递送平滑的连续视频和音频流。

 

特性	nForce/nForce2 APU	SoundStorm
DSP或硬件加速混音2D声音	256个声音	256个声音
DSP或硬件加速混音3D声音	64个3D声音	64个3D声音
DX8硬件混音	32	32
DLS2加速	支持	支持
每个声音有独立的EQ参数	支持	支持
闭塞和阻碍	支持	支持
近场效果	支持	支持
EAX2和I3DL2回响	支持	支持
全球效果(回响，齐声)	支持	支持
喇叭	2个	2,4,或6个
麦克风/线输入	支持	支持
SPDIT接口	不支持	支持
软件和工具	基本	增强
硬件杜比数字解码	不支持	支持

    Dolby数字技术在当今已经不再陌生。在电影的后期制作时，通常会通过专业的软件对其进行Dobly数字处理，并且这种处理过程是预先的。而APU中的DICE部件却是实时的对音频流进行Dobly数字处理。DICE能够把系统中的任何音源转化成Dolby 数字5.1信号进行输出。

软件支持
    NVIDIA对APU处理单元提供了强有力的软件支持，配套的音频控制调节软件提供了详尽的功能。
Nforce控制面板

    NVIDIA提供了“nForce 音频控制面板向导”来尽可能的方便用户对nForce系统进行设置和优化。在安装完nForce驱动程序后，用户便可以通过nForce控制面板对整个音频系统进行详细的设置。

主页面
    主页面主要对各个输出，输入接口的音量大小进行调节，并且也包括对均衡器和录音器的设置。用户可以按照CD播放，游戏，MP3音乐等不同的应用设置不同的音量，音效配置。在录音的过程中，APU可以接收数字输入（一般模拟信号通过数字扬声器发出），并且按照设置进行输出。

 
扬声器设置页面

    扬声器设置页面帮助用户配置正确的外部连接，决定采用何种格式向扬声器进行输出。用户在此页面可以设置扬声器的个数，连接的类型（模拟或者数字），并且可以对每个扬声器的接收位置进行微调。在环绕立体声设置中，用户可以有以下几种选择：

• Dolby Surround Encoding：音频流只使用模拟接口进行输出。

• Dolby  Digital Encoding：音频流只使用数字S/PDIF接口进行输出。

• Create Center Channel：对音频流建立中心音效通道，一般使用在mp3，wma音频文件的播放中。

• Create Channel 3D Pan：对DirectSound3D游戏进行3D的音效处理。

• Create LFE Channel：为多声道系统建立低音通道，对分频频率（crossover frequency）进行设置。低频会从主声道过滤并且送往专门的LFE声道。

• Rear Speaker Phase Shift：调节后置扬声器，去除后置扬声器中的bass效果，防止和前置音效混淆。

• LFE Crossover Frequency：调节bass信号（频率位于50Hz～500Hz），并且从主通道中过滤后，直接送往低音炮。

MIDI设置页面
    此页面对MIDI的回放进行设置，任何mid文件可以在此页面中进行试听。用户也可以在系统的内存中加载/卸载音色库。

 
环境音效设置
    环境音效是nForce设置页面中功能最为强大的一个页面。和MIDI页面相似，任何音效都可以在此页面试听，并且把此音效设置到环境音效中去。用户可以对环境音效中的合声，压缩，失真，回响，旋转等效果进行详尽的设置和调节。
 

Routing 子页面
    Routing页面显示了加载不同音效的信息，用户可以在此页面中加载/删除音效。

 
Source Levels 子页面
    此页面决定了对原始音源使用的效果。

 
Parameter Editor 子页面
    此页面对于音效进行更加专业的优化，用户可以对APU中的DSP，混音器，内存映射进行详细的设置。所有改变可以对正在播放中的音乐进行实时处理，方便用户的设置。

 
一般而言，非专业的音效处理用户不会对APU的默认设置进行改变。

应用页面
    当音量，扬声器，音效等页面配置完毕后，用户可以在应用页面制定此配置结果的使用对象。因此用户可以对mp3，游戏，电影等不同的应用配置不同的音效处理。
 

信息页面
    信息页面比较普通，显示了APU和驱动程序的一些基本信息。

 
音效测试

测试环境 

CPU	AMD Athlon 2100＋
内存	512MB PC2100 DDR
显卡	NVIDIA GeForce 440FX
硬盘	酷鱼四 60GB
操作系统	Windows XP
DirectX	DirectX 8.0

测试驱动

 

DSOUND.DLL	5.1.2600.0 (xpclient.010817-1148) Microsoft Corporation
DSOUND3D.DLL	5.1.2600.0 (xpclient.010817-1148) Microsoft Corporation
EAX 1.0	支持
EAX 2.0	支持
I3DL2	支持
Voice Manager	不支持
AUDIO3D.DLL	没有安装
A3D.DLL	没有安装
NVAPU.SYS	5.10.2906.0 WinDDK NVIDIA Corporation
KMIXER.SYS	5.1.2600.1106 (xpsp1.020828-1920) Microsoft Corporation
WDMAUD.SYS	5.1.2600.1106 (xpsp1.020828-1920) Microsoft Corporation
PORTCLS.SYS	5.1.2600.1106 (xpsp1.020828-1920) Microsoft Corporation
SYSAUDIO.SYS	5.1.2600.1106 (xpsp1.020828-1920) Microsoft Corporation

测试音响设备

 

	Swan M200（2.0系统）
	MidiLand S4-8200 v2（四通道模拟输出和Dolby数字DTS 5.1系统）
	VideoLogic Sirocco Crossfire（4.1系统）
	Logitech Z－560（4.1系统）
	Polk Audio AMR-130（5.1系统）
	Klipsch ProMedia 5.1 （5.1系统）
	Cambridge SoundWorks MegaWorks 510D（5.1系统）
	Sennheiser HD500（耳机）

整体音质测试
    制造商可以市场定位的不同，对APU的解码器采用不同的芯片；一般而言，后端扬声器，低音炮和中置采用Sigmatel 9708 CODEC（多媒体数字信号解码器），前端扬声器采用Sigmatel 9721立体声AC97 CODEC。
9708是一个18位4通道的音频解码器，并且符合AC97 2.1规格。9708采用Sigmatel DeltaSigma技术，混音器和DAC的信噪比可以>95dB（模拟输出为98dB）。

    9721是一个18位立体声的音频解码器，符合AC97 2.1规格。和9708解码器相同，混音器和DAC的信噪比也>95dB（模拟输出为101dB）。

    唯一不足的是9708和9721不支持24/96的输出。24/96 或者24/192 DVD音频的输出一般使用在半专业/专业声卡上；在目前的PC声卡市场上，也只有Audigy 2支持24/96的输出格式。

    在我们试听的过程中，输出的立体声音质非常不错，中高音明亮透彻整体的效果远远超越了其他普通的板载声卡。在某些细节的表现上，甚至超过了SoundBlast Live系列声卡。模拟和数字输出的音质并没有明显的差别，一般而言，用户听不出这之间的差距。

    为了更加客观的测试nForce APU的音质，我们使用 RightMark Audio Analyzer软件进行测试（一般测试结果分为Bad，Normal，Good，Very Good，和Excellect）。首先对nForce APU的整体性能进行测试。

采样率：16位，44kHz
整体性能：Very good

频响范围Frequency response (from 40 Hz to 15 kHz), dB:	+0.04, -0.28	Very good
噪声等级Noise level, dB (A):	-97.3	Excellent
动态范围Dynamic range, dB (A):	94.9	Very good
THD, %:	0.0084	Very good
IMD, %:	0.016	Very good
Stereo crosstalk, dB:	-91.8	Excellent

PCM 数字和Dolby数字编码测试

    PCM （脉冲编码模式）是标准的2通道音频数字输出模式。而Dolby数字编码是多通道的音频数字输出模式。在Dobly数字（AC－3）的处理过程中，通常把人耳不敏感的频率（如非常低或者非常高的频率）去除，保留人耳敏感的中频，从而使压缩的损失量达到最小。

    由于APU中的DICE部分占用系统内存对声音实时进行Dolby处理，因此不可避免的会有延迟。官方的资料表面，Dolby数字编码的延时不会超过32毫秒。在理论上，如果延时过长的话，就会造成听觉和视觉的脱节。因此我们首先进行了一系列的游戏测试，APU在游戏的Dolby的实时处理中，我们没有感到延时，视觉和听觉还是表现的十分不错。

    对于音质而言，在游戏中，Dolby数字处理非常不错，人的脚步，流水，风甚至人的呼吸的声音都表现的十分细腻，3D定位相当准确。而在CD音质的回放中，高频缺少细节，因为在Dolby数字处理中，系统去除了高于18KHz的频率。

    以下是APU的DICE解码器和外置的ProMedia DD51 杜比数字解码器的对比测试结果。

采样率: 16位，48 kHz

声音处理测试

    在声音处理的技术指数上，nForce的APU单元和Creative Live/Audigy完全相同，除了专业的音响效果外，APU支持各种环境音效，并且为用户提供默认的28种基本EAX效果，用户也可以自定义所需的环境音效。