詹林瑞博客:前置音频接口的规范和连接手册1

前置音频接口的规范和连接手册
目前，有不少用户，在连接前置MIC时，不能成功连接。这里对前置麦克的接线方式作详细说明，供各位参考。
一、英特尔关于前置音频接口的规范
英特尔在《Front Panel I/O ConnectivityDesign 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。内容如下：
2.3 音频连接器
2.3.1 通用模式
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。5AU
2.3.2 特征I
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。
2.3.3 电气事项
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。
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。
2.3.4 主板连接座设计
图1 主板前置音频接口

2.3.5 针脚分配-gP
表1 前置音频连接座信号名
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 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。
2.3.6 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、前置耳机插座和麦克插座
常用的前置耳机插座和麦克插座如下图：
图2

图中的每种插座都有开关型和非开关型的。根据英特尔的规范，耳机插座用开关型的，麦克插座可以用非开关型的。现在有些机箱厂为降低成本，前置耳机插座也采用非开关型。开关型和非开关型的针脚接线如下图：
图3
图4中1的插座是标准开关型的（5针），2的插座是简化型不带开关的（3针），3是麦克插座。第一种标准开关型的耳机插座有5个针脚，其中5、9是右左声道的输出，9、10是右、左声道返回。这种插座和麦克插座接线合起来共有8根，其中2根地线可以合并，这样连接线最少要有7根。第二种简化非开关型的插座没有了6、10针脚，把左右声道的返回线与输出线合并了，因此在连接主板的一端左右声道输出线必须分成两个插帽，以便短接5、6和9、10，保证后置插座连接音频输出。图中插座的针脚用英特尔规范名和针号标注，两种插座的连接线插帽如下图：
图4

图4中1是标准的插帽，4个耳机，2个麦克，1个地。虽然线名与英特尔规范不完全一致，但可以看明白（那么小的插针帽不可能印那么多字）。LINE OUT RL/ LINE OUT RR是右声道输出/返回，LINE OUT FL/ LINE OUT FR是左声道输出/返回。GND是地，MIC IN是麦克输入，MIC POWER是麦克偏置电压。左侧的数字是对应的主板前置音频插座的针脚编号。
图中2是非开关型插座的音频输出线插帽，用于没有了左右声道音频信号返回线。左右声道的输出线分成两个插帽，以便于5、6和9、10短接。为了使后置的插座功能正常，在输出线插帽连出一个短接用的插帽。所以有两个Spkout R，两个Spkuot L。图中左侧的数字是对应的主板前置音频插座JAUD1的针脚编号。
下面是这两种音频插座的电路板解刨，从图中的标示就可以看出它们的区别。
图5 (标准)

图6(简化)：

三、耳麦的插头
一般情况下，前置音频主要用于接耳麦，耳麦的插头是耳机和麦克分开的，都采用三芯的插头。现在的麦克基本都是电容式话筒，连接线只有两根，标准的接法是把两根芯短接成一根左话筒输出线，外套作为i接地线，如下图。
图7

下图是标准的耳麦插头各接触头的信号连接：
图8

四、顶星主板前置音频接口
顶星主板前置音频接口完全按英特尔的规范设计，接口的名称是JAUD1。上述两种机箱前置音频插座及连接线连接到JAUD1的接法如下。
图9，标准7线7头的的连接示意图：

图10，简化5线7头的连接示意图：

五、顶星部分HD Audio主板的前置音频接口
英特尔915/925芯片组搭配的ICH6集成了新的音效处理器-高保真音频（High Definition Audio）的音频处理器，采用Azalia Link与外部的CODEC连接，单工带宽就达到24MB/s，双工带宽达到48MB/s，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。
在音频设备连接和接口方面支持自动检测和自动定义接口，不仅能自行判断哪个端口有何种设备插入，还能为接口定义功能，例如用户将话筒插入音频输出接口，HD Audio便能探测到该接口有设备连接，并且能自动侦测设备类型，将该接口定义为MIC输入接口，改变原接口属性。所以前置输出接口的针脚也有了新的定义。
顶星部分HD Audio主板采用8-声道ALC880音频编解码芯片，完全支持英特尔的1.0版高保真音频规范，支持Multi-Streaming功能，支持通用前置音频插座。主板的前置音频输出接口的标识是JAUD2。各针脚定义如下：
图11

针 信号名 说明
1 PORT 1L 模拟口1-左声道
2 GND 地
3 PORT 1R 模拟口2-右声道
4 PRESENCE# 激活低信号-当一个高保真音频dongle接入时，PRESENCE# 信号降为 0，通知BIOS有一个高保真音频dongle连接到前置音频接口。
5 PORT 2R 模拟口2-右声道
6 SENSE1_RETIRN 前置音频插座1的侦测信号返回
7 SENSE_SEND 高保真音频解码芯片插座侦测电阻网的插座侦测传感线
8 KEY 防呆针
9 PORT 2L 模拟口2-左声道
10 SENSE2_RETIRN 前置音频插座2的侦测信号返回
注：这里的dongle不是加密狗，是设备侦测狗，嵌入硬件中随时探测是否有设备接入并能识别出是什么设备，自动加载相关的软件，实现真正的“即插即用”。
因此，915/925主板的两个前置音频插座不再有耳机、麦克之分，可随意插入哪一个。但是机箱前面板的两个音频插座都必须是前面介绍的开关型的（5针脚），那种不带开关的（3针脚）是不可以的。如下图所示。
图12

所以为HD Audio主板配置机箱，最好选用HD Audio专用机箱，或者配HD Audio专用音频面板。
使用目前3针脚麦克插座的机箱，麦克插座就不能插立体声音箱，只能插耳麦。当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：
图13

六、前置麦克风连接的问题
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：
图14

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。
七、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：
图15

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。也许给915/925专配的机箱有这种音频线。
补充一下：
第五部分HD Audio最好说明一下BIOS设置中AC97/Azalia的选项设置，否则BIOS中将声卡设置成Azalia以后，控制面板里面再那样设置就会没有声音了。
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