Audio de alta definición de Intel

Intel High Definition Audio (IHDA) (también llamado HD Audio o con el nombre en clave de desarrollo Azalia ) es una especificación para el subsistema de audio de las computadoras personales . Fue lanzado por Intel en 2004 como sucesor de su estándar de audio para PC AC'97 , ^{[ 1 ]} pero no es compatible con versiones anteriores. ^{[ 2 ]}

La especificación Intel High Definition Audio incluye las siguientes características: ^{[ 3 ]}

• Hasta 15 flujos de entrada y 15 de salida .
• Hasta 16 canales de audio PCM por transmisión
• Resoluciones de muestra de 8, 16, 20, 24 y 32 bits.
• Frecuencias de muestreo de 6 a 192  kHz, y con controladores del fabricante, es posible alcanzar hasta 384 kHz.
• Compatibilidad con códecs de audio (por ejemplo, ADC , DAC , DSP ), códecs de módem y códecs ofrecidos por el fabricante.
• Arquitectura de códec detectable
• Control de potencia del códec de grano fino
• Detección, análisis y reasignación del conector de audio.
• La compatibilidad con la salida de audio digital , como HDMI y S/PDIF , y las operaciones reales del DAC se llevan a cabo en dispositivos de audio digital como televisores y monitores basados ​​en HDMI ^{[ 4 ].}
• Funciones de mejora de audio ofrecidas por el proveedor (OEM o IHV)

Las placas base normalmente no tienen más de ocho canales de salida integrados (sonido envolvente 7.1) y cuatro canales de entrada (entradas de micrófono en el panel frontal y trasero, y una entrada de línea estéreo en el panel trasero). Los usuarios que necesiten más entradas/salidas de audio suelen optar por una tarjeta de sonido o una interfaz de audio externa , ya que estas ofrecen funciones adicionales más orientadas a aplicaciones de audio profesional.

La actualización Service Pack 3 para Windows XP y todas las versiones posteriores de Windows (desde Vista en adelante) incluyeron el controlador de clase Universal Audio Architecture (UAA) , que admitía dispositivos de audio construidos según las especificaciones de HD Audio. También se crearon controladores UAA retrospectivos para Windows 2000 , Server 2003 y XP Service Pack 1/2. ^{[ 5 ]} macOS proporciona soporte para Intel HD Audio con su controlador AppleHDA. Varios sistemas operativos Linux también admiten HD Audio, así como OpenSolaris , ^{[ 6 ]} FreeBSD , ^{[ 7 ]} y OpenBSD . ^{[ 8 ]} En Microsoft Windows , las funciones de mejora de audio ofrecidas por el proveedor generalmente requerían controladores del proveedor.

Al igual que AC'97, HD Audio actúa como un controlador de dispositivo, definiendo la arquitectura , el formato de trama de enlace y las interfaces de programación utilizadas en el hardware del controlador host del bus PCI y vinculándolo a un códec utilizado por el software de una computadora. ^{[ 9 ]} Las configuraciones del controlador host (Chipset) están disponibles a través de proveedores externos, incluidos Creative , Nvidia , VIA y AMD , ^{[ 9 ]} mientras que los códecs también han sido proporcionados por proveedores externos como Realtek , Conexant , Creative , IDT , VIA , SigmaTel , Analog Devices , C-Media y Cirrus Logic . ^{[ 10 ] [ 11 ]} El chipset TRX40 de AMD se presentó en 2019 para su uso con las CPU Ryzen "Threadripper" , que no proporcionaban una interfaz de audio HD. Como resultado, se requería un convertidor de interfaz de audio USB separado, un códec USB o un dispositivo de audio PCIe para integrar audio en las placas base TRX40. Esta fue una medida temporal hasta que AMD desarrolló un nuevo bus de audio llamado Audio CoProcessor (ACPBus). ^{[ 12 ]} Intel también ha desacoplado el controlador de audio de sus chipsets en favor de Intel Smart Sound Technology (SST) o I²S en lugar del bus de audio HD más tradicional. Un controlador de audio HD puede incluir funciones de mejora de audio ofrecidas por el proveedor, conocidas como Audio Processing Objects (APO), ofrecidas por empresas como Dolby , Creative , Fortemedia , Harman Kardon , Nahimic , Poly Inc , DTS y Waves Audio ; pueden ser basadas en software o en controladores. El propio códec de audio HD, especialmente el de la marca Realtek, también puede incluir APO para funciones de mejora de audio.

Al igual que con el estándar AC'97 anterior, HD Audio no especifica controladores para los botones multimedia conectados a las tomas de auriculares (es decir, Reproducir/Pausa, Siguiente, Anterior, Subir volumen, Bajar volumen).

Las placas base de los ordenadores suelen proporcionar un conector para llevar las señales de micrófono y auriculares al panel frontal del ordenador . Intel proporciona una especificación general para este proceso, pero la asignación de señales es diferente para los conectores AC'97 y HD Audio. ^{[ 13 ]}

Las asignaciones de pines para los conectores AC'97 y HD Audio son: ^{[ 13 ] : 21, 22}

El conector de audio subminiatura HD Audio de 3,5  mm difería de los conectores utilizados en la especificación AC'97 y en equipos de audio en general. El AC'97 utilizaba un  conector de audio estándar de 3,5 mm, que normalmente tiene 5 pines: uno para tierra, dos para la señal estéreo y dos para la señal de retorno. ^{[ 13 ] : 20} Cuando no hay ningún conector conectado, las dos señales estéreo se conectan a sus pines de retorno. Cuando se inserta un conector, las señales estéreo contactan con los canales respectivos del conector y se desconectan de los pines de retorno del conector. El  conector HD Audio de 3,5 mm no tiene las dos señales de audio de retorno; en su lugar, tiene un interruptor aislado que detecta la presencia de un conector en el conector. ^{[ 13 ] : 25}

En el diseño AC'97, la salida de audio se envía al conector por defecto. Cuando se detectan auriculares, los pines de señal de retorno para los altavoces se desconectan, dirigiendo el audio a los auriculares. El conector redirige el audio a los altavoces si no se detecta ninguna conexión de auriculares. De manera similar, los pines de retorno conectan a tierra la conexión del conector del micrófono si no se detecta ningún micrófono. Como resultado, la mayoría de las placas base con audio AC'97 requieren dos puentes para cortocircuitar estos pines si no hay ningún módulo de audio del panel frontal conectado, de modo que el audio pase a los altavoces. ^{[ 13 ] : 21}

En el diseño de audio HD, el códec envía el audio directamente a los altavoces si no hay ningún conector insertado. Cuando se inserta un conector, el interruptor aislado dentro del conector informa a la placa base y el códec envía el audio a los auriculares. Se utiliza un interruptor aislado similar para detectar cuando se ha conectado un micrófono. El audio HD también puede detectar la presencia de un adaptador de audio .  Se conecta una resistencia pull-up de 10 kΩ al pin 4 ( PRESENCE# ). Cuando se conecta el adaptador HDA, este conecta el pin 4 a tierra mediante una  resistencia de 1 kΩ. La placa base puede determinar si hay un adaptador conectado examinando el nivel lógico en el pin 4. Si la placa base no detecta un adaptador HDA, debe ignorar las señales SENSE1_RETURN (pin 6) y SENSE2_RETURN (pin 10). ^{[ 13 ] : 24}

Intel advierte que los adaptadores HDA deben usarse con placas base HDA: ^{[ 13 ] : 19}

Se recomienda encarecidamente que los diseñadores de placas base utilicen únicamente adaptadores analógicos Intel HD Audio para el panel frontal con el conector analógico Intel HD Audio para garantizar que se conserven la detección del conector y la capacidad de reasignación dinámica. Los adaptadores analógicos pasivos AC'97 para el panel frontal (aquellos que dejan la línea analógica de 5 V, pin 7, sin conectar) pueden utilizarse con el conector analógico Intel HD Audio para el panel frontal. Sin embargo, tenga en cuenta que se perderá la funcionalidad de detección y reasignación del conector del panel frontal, ya que los conectores AC'97 no admiten la conexión a la línea SENSE. Además, el software debe reconocer que se está utilizando un adaptador AC'97 con un conector analógico Intel HD Audio, ya que podría necesitar dedicar puertos de códec conectados al conector para cumplir con la funcionalidad prevista del producto.

Las diferentes asignaciones de señal pueden causar problemas cuando se utilizan adaptadores de panel frontal AC'97 con placas base HDA y viceversa. Un adaptador AC'97 devuelve audio en los pines 6 y 10 en lugar de señales de detección de conexión digital. En consecuencia, un pasaje de audio alto puede hacer que una placa base HDA con un adaptador AC'97 crea que los auriculares y micrófonos se conectan y desconectan cientos de veces por segundo. Una placa base AC'97 con un adaptador HDA dirigirá la  alimentación de audio de 5 V del AC'97 (pin 7; silencio) a los altavoces en lugar de a las señales de audio izquierda y derecha deseadas. Para evitar esto, algunas placas base permiten elegir entre paneles frontales HDA y AC'97 en la BIOS. Aunque el hardware de audio real sea HD Audio, la BIOS se puede manipular para permitir el uso de un panel frontal AC'97. Asimismo, algunas carcasas modernas tienen un conector "AC'97" y un conector "HDA" en el extremo del cable de audio del panel frontal.

• Chip de sonido

• Especificación de audio de alta definición 1.0a (17 de junio de 2010)
• Especificaciones de la distribución de pines de los conectores de la placa base/tarjetas de sonido
• Recurso de formación para desarrolladores: Audio de alta definición para el hogar digital.