航空航天概论 英文:AC97和HD规范简介和前置音频接口的连接

英特尔在AC97音频标准之后，又推出了HD(高保真)音频标准。微软的新操作系统Vista推出UAA音频。这些音频标准对机箱的前置音频面板和接口都有各自的规定。主板的前置音频连接座也有变化。本文就AC97和HD的前置音频/麦克的接线方式作详细说明，供各位参考。
一、英特尔AC97前置音频接口的规范要点
英特尔在《Front Panel I/O Connectivity Design Guide》中规范了主板和机箱的前置音频接口插座、连接线、针脚名称。要点如下：
1、音频连接器
连接器设计应当支持使用标准的前面板麦克和耳机。要能够直接的使用音频而不需要特别的软件。
前面板音频连接器设计要支持立体声音频输出（耳机或有源音箱）以及麦克输入（一个单声道）。
麦克输入（一个单声道）连接到安装在前面板上的3.5毫米微型插座。插座的芯端接麦克输入信号，外环端接麦克音频偏置信号。
2、 电气连接
两个前面板音频输出(AUD_FPOUT_L 和 AUD_FPOUT_R)和两个前面板音频返回 (AUD_RET_L 和 AUD_RET_R)连接到一个安装在前面板上的开关型的3.5毫米微型插座。 音频信号传送路径是：当前面板插座没有使用时，主板输出的音频信号由AUD_FPOUT_L和AUD_FPOUT_R 送给前面板插座。经过前面板插座再由AUD_FPOUT_L和 AUD_FPOUT_R返回主板的后置音频插座。当前置音频插座插入耳机时，插座里连接（AUD_FPOUT_L和AUD_RET_L，AUD_FPOUT_R和AUD_RET_R）的开关断开，返回主板的音频信号就断开，后置插座无音频信号，只有前置的有无音频信号。如下图：

注：音频输出仅能使用耳机或有源音箱，如果使用无源音箱，声音很小。
3、主板连接座设计
主板前置音频连接座，如下图：

连接座的针脚分配：
针  信号名         说明
1   AUD_MIC_IN     前置麦克输入。
2   AUD_GND        供模拟音频电路使用的接地。
3   AUD_MIC_BIAS   麦克偏置电压。
4   AUD_VCC        供模拟音频电路使用的滤波 +5 V。
5   AUD_FPOUT_R    输出给前置的右声道音频信号。
6   AUD_RET_R      从前置返回的右声道音频信号。
7   HP_ON          为以后控制耳机放大器保留。
8   KEY            无针脚。
9   AUD_FPOUT_L   输出给前置的左声道音频信号。
10  AUD_RET_L      从前置返回的左声道音频信号。
连接座的跳线：
如果前置音频接线没有连接到主板的前置音频连接座上，连接座的5和6，9和10针应当用跳线短接，否则后置音频插座无效。
二、机箱前置音频插座和连接线
现在看看实际的机箱前置音频插座和连接线。符合AC97标准的前置音频面板如下图：

从上图可以看到符合AC97标准的音频接线有7根：
1   AUD_MIC_IN     前置麦克输入。
2   AUD_GND        供模拟音频电路使用的接地。
3   AUD_MIC_BIAS   麦克偏置电压。
5   AUD_FPOUT_R    输出给前置的右声道音频信号。
6   AUD_RET_R      从前置返回的右声道音频信号。
9   AUD_FPOUT_L    输出给前置的左声道音频信号。
10  AUD_RET_L      从前置返回的左声道音频信号。
这7根线与主板的音频连接座连接方式如下图：

还有简化的AC97标准的前置音频面板、插座和接线。主要是简化了耳机插座的开关线。就是说把开关型耳机插座简化为非开关型。连接线为5根，但与主板音频连接座的插针还是7根。如下图：

从上图可以看到简化的音频接线有5根：
1   AUD_MIC_IN     前置麦克输入。
2   AUD_GND        供模拟音频电路使用的接地。
3   AUD_MIC_BIAS   麦克偏置电压。
5   AUD_FPOUT_R    输出给前置的右声道音频信号。
9   AUD_FPOUT_L    输出给前置的左声道音频信号。
这5根线与主板的音频连接座连接方式如下图：

这种简化的音频输出有一个优点，就是前后置音频输出可以同时使用。标准的四线音频接线，由于利用开关型插座的开关功能，当前置插座没有插入耳机（音箱）插头时，开关接在后置音频输出插座，可以使用后置音频输出。当前置插座插入耳机（音箱）插头时，开关就把后置音频输出插座断开，使音频输出连接在前置输出插座，后置就没有输出音频，所以前后置音频输出不能同时使用。这种简化的音频输出通过插针把5/6 9/10短接，使CODEC的音频输出同时连接到前后置音频输出插座上，所以前后置音频输出可以同时使用。
三、英特尔高保真（HD）前置音频接口的规范要点
3-1、高保真音频（High Definition Audio）的主要特点：
1、单工带宽就达到24MB/s，双工带宽达到48MB/s，
2、支持多通道的输入输出，支持32bit、192kHz的8声道（7.1声道）输出，支持DVD-Audio和SACD、多串流能力、杜比数字标准(Dolby Digital)和杜比THX环绕EX功能(Dolby THX surround EX)，使PC达到家庭影院级的高保真音频系统。
3、支持音频插口自动探测，只要把插头插入任意一个音频插座，就会提示该音频设备接入，可以通过软件选择该插座对应的设备。
4、在麦克风支持上面，HD Audio提供了软件降噪功能、回音设置和对多拾音器的麦克风、麦克风阵列的支持。
3-2、高保真音频连接座的针脚定义：
为了与AC97兼容，高保真音频仍然使用AC97的10针连接座，如下图：

HD规范对针脚做了新的定义，对部分针脚赋予新的功能。HD的针脚定义与AC97的针脚定义对比的如下：

由于要和AC97兼容，10个针脚里第1、2、3、5、6、9、10虽然名字有所变化，其功能没有改变。仍然是用于音频输入/输出的。AC97规定1、3针是麦克输入，HD规定是模拟音频口1的左右声道，即可用于音频输入，也可用于音频输出。所以，1、3针仍可连接麦克输入。
由于HD支持音频插口自动探测插入音频插头，就利用开关型插座的开关针脚作探测信号，第6、10用作返回探测信号，第4、7针用作探测信号。
3-3、前置音频面板插座的变化：
AC97规定麦克插座可以用非开关型的插座，因为这个插座专门用于麦克输入。HD规定这个插座必须用开关型的双声道插座，因为这个插座不再是单一的麦克输入，还可以用作音频输出。前置音频面板插座接线如下图：

四、AC97的音频面板接线如何连接到HD连接座上
4-1、接线
AC97的音频面板接线兼容HD。所以接线方式与AC97接法相同。如下图：

-2、软件设置
这样连接后，麦克会不能正常输入，这是因为AC97的前置音频面板及插座接线不能适应HD的自动探测。可以通过声卡驱动的音频管理界面关闭前置插座的自动探测。比如Realtek  ALC883声卡（975X Platinum/ K9N Neo主板），设置关闭前置插孔探测如下图所示：

又比如CMI9880L声卡（915PNeo2白金版/925X Neo Platinum主板）
使用前置麦克时需要通过软件设置。请到Sounds and Audio Devices Properties对话框的Sound recording部分。此项的默认设置是C-Media Azalia Rear Panel，把它切换到C-Media Azalia Front Panel即可。如下图：

附录：3.5毫米插座/插头的结构和接线方式
1、3.5毫米前置音频插座的结构
首先要了解前置音频插座的结构。根据英特尔关于AC97前置音频接口的规范，机箱的前置音频面板采用两种3.5毫米微型插座：1开关型的，2无开关型的，见下图：

开关型的2/3，4/5端是两个开关，当没有插头插入时，2/3，4/5端是连通的，当插头插入时2/3，4/5端断开。无开关的就没有3，4两个开关端。
2、3.5毫米插头结构
3.5毫米插头一般可分为三芯和二芯两种，如下图：

二芯插头一般用于麦克，三芯插头一般用于立体声音耳机（有源音箱）。现在二芯插头很少，所以麦克也用三芯插头。耳机和麦克插头的接线定义如下图：
麦克、耳机插头的接线如下图：


采用三芯的麦克插头还有两种接法，如下图：

这种接法没有麦克偏置，如果与麦克插座接线配合不准确。会不好用。
3、前置麦克连接的问题
前置音频口的连接，耳机一般没有什么问题，麦克会经常出现问题，原因是有些机箱的前置麦克插座的接线方式不标准。下图列出了标准接线与非标准接线的区别：

标准的接线有三条线：地线、麦克输入、麦克偏置。非标准的有二条线：地线和麦克输入，把麦克偏置省了。非标准1是把插座1、3短接，非标准2是3脚空着。这两种的把MIC_IN接到JAUD1的1脚是可以使用的。非标准3是把2、3短接，非标准4是把MIC_IN接到3脚，这两种插入标准插头的麦克肯定是没有声音的，除非也用那种与之相对应接法的非标准插头的麦克。
4、前置音频线
英特尔规范中对前置音频线也作了规定：左右声道、麦克以及AUD_VCC/HP_ON都要成对屏蔽，同时这些线还要组合在一起外层屏蔽。参考下图：

国内的机箱看不到有符合这种标准的前置音频线。这种标准的音频线会减少干扰，降低噪声。