高保真還原 手機(jī)Hi-Fi芯片是噱頭還是干貨

各家芯片廠商的代表作

　　了解了發(fā)聲原理，普及了音頻專業(yè)術(shù)語(yǔ)之后，接下來(lái)我們開(kāi)始聊聊那些Hi-Fi芯片。下圖是小編總結(jié)了市面上智能手機(jī)搭載的一些主流Hi-Fi芯片。

主流手機(jī)Hi-Fi芯片

　　如圖所示，TI和ESS兩家廠商不僅僅生產(chǎn)單一環(huán)節(jié)的Hi-Fi芯片，例如ESS，除了生產(chǎn)解壓和解碼環(huán)節(jié)的DAC芯片，還生產(chǎn)放大信號(hào)環(huán)節(jié)的運(yùn)放/功放芯片。接下來(lái)，小編按照廠商順序分別聊聊上述的一些Hi-Fi芯片。PS：下面的芯片參數(shù)全部來(lái)自芯片廠商或者手機(jī)廠商公布在官方網(wǎng)站的數(shù)據(jù)。

Wolfson/歐勝

　　2014年5月，Wolfson/歐勝正式宣布被最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Cirrus Logic收購(gòu)，同年8月，收購(gòu)?fù)瓿?。如今，在Cirrus Logic的芯片官網(wǎng)，已經(jīng)能夠看到Wolfson/歐勝以前和現(xiàn)在的一些電子芯片資料和白皮書(shū)。在智能機(jī)誕生早期，也就是Cirrus Logic和ESS沒(méi)被vivo扶正的時(shí)代，歐勝的音頻解碼芯片還是挺受歡迎的，不少手機(jī)廠商，例如三星，不想使用處理器自帶SoC中的集成音頻芯片，所以選擇了和歐勝采購(gòu)WM系列解碼芯片。

經(jīng)典芯片參數(shù)對(duì)比

　　從上面6款歐勝的經(jīng)典解碼芯片中可以得知，WM5102的綜合音頻參數(shù)最佳，而這顆芯片曾被用在三星S4、聯(lián)想K860i和魅族MX3上，巧合的是這三套平臺(tái)都是采用了三星Exynos處理器。據(jù)業(yè)界的專業(yè)人士反應(yīng)，早期三星處理器平臺(tái)的音頻解決方案一般比Qualcomm處理器平臺(tái)的要好一點(diǎn)點(diǎn)。三星也不是第一次在自家的SoC平臺(tái)上引入獨(dú)立音頻解碼芯片，早在三星S3和三星Note II時(shí)候就已經(jīng)使用過(guò)另一顆芯片——WM8958。

　　WM1811可以看作是WM5102的低功耗版本，而WM8994和WM5102的性能指標(biāo)很相似，被用于魅族MX2上。WM8918則被酷比和飛利浦手機(jī)用過(guò)，酷比手機(jī)也是近年來(lái)僅次于vivo，在智能機(jī)上廣泛引入Hi-Fi芯片的廠商，只不過(guò)品牌名氣不高而已。而WM8281最為熟悉，就是前些日子主打“全時(shí)Hi-Fi”的聯(lián)想樂(lè)檬X3其中一塊解碼芯片。仔細(xì)觀察，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這6顆芯片不再局限于44.1kHz/16bit的CD音頻采樣標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)代在進(jìn)步，消費(fèi)者和廠商對(duì)音頻文件的采樣率也提出了進(jìn)一步的要求，不過(guò)正如上文所說(shuō)，采樣率高還要保證壓縮率低，采用無(wú)損壓縮為最佳，否則糟蹋了辛辛苦苦采樣的音頻文件。

Cirrus Logic

　　自從vivo X1引入CS8422之后，SRC問(wèn)題被解決了，同時(shí)手機(jī)解碼音質(zhì)也被CS4398變得更有“膽味”，這是以往智能手機(jī)從未出現(xiàn)過(guò)的兩項(xiàng)新革命。從此，Cirrus Logic和vivo形影不離，vivo三大系列（X、Xplay、Xshot）旗艦機(jī)不少都使用過(guò)Cirrus Logic的解碼芯片，而CS4398也是vivo用得最為成熟的解碼方案，不亞于ESS平臺(tái)。

經(jīng)典芯片參數(shù)對(duì)比

　　CS4398曾經(jīng)是業(yè)界知名“膽機(jī)”的解碼芯片，所以才一直被Hi-Fi發(fā)燒友抱以高度評(píng)價(jià)，至于CS4353則是vivo X1S時(shí)候，由于供貨緊張導(dǎo)致產(chǎn)能不足，vivo將CS4353替換掉CS4398，兩者在參數(shù)上還是有一定區(qū)別的，不過(guò)實(shí)際聽(tīng)感可能未必如參數(shù)那樣明顯。至于CS8422則是專門(mén)用于解決SRC問(wèn)題，這顆芯片的參數(shù)本身也不低，甚至高于CS4398。關(guān)于SRC問(wèn)題，小編在這里不展開(kāi)討論了，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是更高保真地還原聲音，減少Android和ARM架構(gòu)處理器共同對(duì)音頻解碼過(guò)程中產(chǎn)生的負(fù)面影響。通過(guò)國(guó)內(nèi)外的評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)拆機(jī)發(fā)現(xiàn)，CS37系列解碼芯片曾經(jīng)被用于iPhone上，當(dāng)然，也是定制版。至于CS42L73則被用于小米手機(jī)3（移動(dòng)版，Tegra 4處理器平臺(tái)）上。

ESS

　　又讓我想起老白的經(jīng)典語(yǔ)錄，“魅族MX4 Pro的動(dòng)態(tài)范圍是知名的音樂(lè)播放器HIFIMAN HM-901的4倍”。不過(guò)也正因?yàn)檫@樣的對(duì)比，才進(jìn)一步凸顯了ES9018K2M在智能手機(jī)中的地位，縱然表現(xiàn)上相比專業(yè)播放器中那塊ES9018解碼芯片還有一段很大的距離，但是能夠?qū)⒌凸陌娴腅S9018K2M塞進(jìn)去手機(jī)中，vivo和魅族等廠商也是蠻拼的。專業(yè)播放器領(lǐng)域有不少彪悍的Hi-Fi芯片，知名的芯片廠商也不只Cirrus Logic和ESS這幾家，但是能夠在保證性能不被大幅縮水基礎(chǔ)上將Hi-Fi芯片體積縮小，并塞下手機(jī)之中，Cirrus Logic和ESS確實(shí)樹(shù)立起標(biāo)桿作用。

經(jīng)典芯片參數(shù)對(duì)比

　　ES9018K2M自vivo X3上首發(fā)開(kāi)始，出色的性能參數(shù)讓其逐步取代CS4398，成為了業(yè)界公認(rèn)的手機(jī)音頻解碼芯片之王，除了vivo，還有酷比、小米、魅族、TCL和IFA之后比較火的Gigaset的部分機(jī)型都選擇了這顆解碼芯片。而SABRE9018C2M則是小米Note 頂配版和聯(lián)想樂(lè)檬X3上出現(xiàn)的進(jìn)階版ES9018K2M，從上面表格可得，相比參數(shù)上略微提升一點(diǎn)點(diǎn)而言，體積縮小這個(gè)優(yōu)勢(shì)無(wú)疑更具吸引力，讓更多主打輕薄的智能機(jī)都能夠塞下這顆旗艦級(jí)別解碼芯片。ES9028Q2M則是vivo X6Plus最新搭載的解碼芯片，由于ESS和vivo官網(wǎng)暫時(shí)都沒(méi)有公布其完整的參數(shù)指標(biāo)，所以小編從其它專業(yè)評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)上借用其中兩項(xiàng)公布數(shù)值。

　　除了解碼芯片，ESS還有兩顆運(yùn)放/功放芯片：ES9601和ES9603Q比較知名，分別用于vivo X5Max和vivo X6Plus上。類(lèi)似地，ESS官網(wǎng)對(duì)于這兩顆功放芯片的參數(shù)公布也比較少。

TI/Texas Instruments

　　縱然TI的OMAP系列處理器已經(jīng)退出了手機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)逐，但是TI大量的傳感器和音頻芯片卻依然活躍在智能手機(jī)行業(yè)中，其中Moto特別喜歡采用TI家的傳感器，代表作為Moto X的兩顆低功耗的DSP（自然語(yǔ)言處理器和語(yǔ)境計(jì)算處理器），而TI在音頻芯片方面代表作有OPA1612和OPA2604。

　　類(lèi)似ESS，TI的官網(wǎng)對(duì)于自家的音頻芯片在參數(shù)上的宣傳也比較低調(diào)，我們無(wú)法直接獲得信噪比、動(dòng)態(tài)范圍等技術(shù)指標(biāo)，但是可以通過(guò)手機(jī)廠商紛紛入手這些芯片的態(tài)度，間接體會(huì)到這兩顆運(yùn)放/功放芯片的實(shí)力。

　　OPA2604第一次出現(xiàn)在智能手機(jī)上是在vivo Xplay，當(dāng)時(shí)引起了業(yè)界轟動(dòng)，主要還是因?yàn)檫@顆運(yùn)放/功放芯片本身是一顆雙極運(yùn)放/功放，需要正負(fù)電壓雙供電電路，對(duì)于如此苛刻的供電需求，更盛傳在vivo Xplay上市前更換了不少新的電壓控制IC來(lái)駕馭它。這也是vivo Xplay成功的地方，試問(wèn)昔日又有多少手機(jī)廠商能夠?qū)⑦@種需要獨(dú)立供電的運(yùn)放/功放芯片引入到體積本來(lái)就不大的手機(jī)中？除了vivo兩代Xplay系列旗艦搭載了這顆芯片，錘子Smartisan T1也引入了這顆Hi-Fi芯片，不同的是，老羅并沒(méi)有像vivo那樣引入獨(dú)立的DAC。

OPA1612（截圖來(lái)自魅族官網(wǎng)）

　　而OPA1612則是魅族MX4 Pro開(kāi)始，正式取替OPA2604成為業(yè)界主流的運(yùn)放/功放芯片，代表機(jī)型還有vivo X5Max、小米Note、魅族PRO 5、聯(lián)想樂(lè)檬X3，以及最近發(fā)布的錘子Smartisan T2。OPA1612最突出的優(yōu)點(diǎn)是CMRR（共模抑制比）值極其穩(wěn)定，從1Hz到80 KHz都始終保持120dB不變，這樣使得OPA1612在整個(gè)音頻里都能保持優(yōu)秀的高解析力，而且失真度很低。這也就不難理解為什么小米Note連續(xù)用了兩顆OPA1612，在聯(lián)想樂(lè)檬X3上更連續(xù)用了三顆。

　　除了獨(dú)立運(yùn)放/功放芯片，TI還生產(chǎn)像TLV320ADC的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)芯片，正如上文所說(shuō)，ADC主要是作用在錄音階段的芯片，保證高保真地錄入音頻文件。vivo Xshot是一款經(jīng)典的Hi-Fi手機(jī)，不是因?yàn)槠鋮?shù)和表現(xiàn)比vivo X5Max或者vivo X6Plus更加出色，而是因?yàn)関ivo Xshot從音頻在輸入到手機(jī)（TLV320ADC）、在手機(jī)中解壓解碼（CS4398）、從手機(jī)輸出到耳機(jī)（MAX97220）全過(guò)程都有Hi-Fi芯片的引入，所以才稱其為經(jīng)典和藍(lán)本。

AKM

　　自vivo將Cirrus Logic和ESS兩家廠商的Hi-Fi芯片引入到手機(jī)端之后，歐勝的地位一落千丈，最終也在2014年被Cirrus Logic收購(gòu)。除了Cirrus Logic和ESS雙雄爭(zhēng)霸，業(yè)界也有不少手機(jī)廠商嘗試和其它Hi-Fi芯片廠商合作，尋求新的火花。其中，AKM的解碼芯片在這一兩年被nubia引入到手機(jī)中。

經(jīng)典芯片參數(shù)對(duì)比

　　AK4961最早出現(xiàn)在nubia Z7上，是AKM專為智能手機(jī)與平板產(chǎn)品打造的高級(jí)音頻DSP編解碼器，從AKM官網(wǎng)公布的參數(shù)看，這一解碼器和ES9018K2M類(lèi)似，支持192kHz/32bit采樣率，不過(guò)信噪比可能不夠ES9018K2M出色。在專業(yè)評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)報(bào)告中也顯示，AK4961縱然是AKM面向旗艦機(jī)定制的Hi-Fi芯片，但是相比ES9018K2M的信噪比、動(dòng)態(tài)范圍、諧波失真、互調(diào)失真和立體聲分離度的得分都要低。

　　而15年年度旗艦nubia Z9同樣采用了這顆AK4961，和下文提及的YAMAHA那顆YSS205X-CZE2一樣，支持實(shí)時(shí)耳返功能，可以充當(dāng)一個(gè)口袋錄音棚，兼容當(dāng)前業(yè)界大部分K歌app。再者，AK4961集成了低噪音低功耗的麥克風(fēng)放大器，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音方面的操作，例如降噪和消除回聲等。

　　AK4375則是AK4961的縮水版，縱然在上面表格參數(shù)上并沒(méi)有直觀反映出來(lái)，根據(jù)資料顯示，nubia Z9 Max、nubia Z9 Max 精英版、nubia My 布拉格三款產(chǎn)品都搭載了這顆芯片，除此以外，vivo和Gigaset兩家廠商的部分機(jī)型也有搭載這顆定位中端的解碼芯片。nubia的品牌設(shè)計(jì)總監(jiān)王匯也在接受媒體采訪的時(shí)候表示，AK4961重點(diǎn)是解碼，而AK4375則是為了獲得更好的功放效果，不屬于同一個(gè)類(lèi)型。

YAMAHA

　　YSS205X-CZE2首次出現(xiàn)在手機(jī)上是vivo X5的時(shí)候，但是在KTV領(lǐng)域早就享譽(yù)盛名，vivo并不是創(chuàng)新地將一顆Hi-Fi芯片從無(wú)到有打造出來(lái)，而是善于將Hi-Fi音頻領(lǐng)域的芯片引進(jìn)到手機(jī)上，和業(yè)界知名廠商（Cirrus Logic、ESS、YAMAHA等）合力打造定制版的Hi-Fi芯片，讓手機(jī)用戶也能夠過(guò)把Hi-Fi癮。YSS205X-CZE2是一顆在智能終端上搭載的專業(yè)級(jí)卡拉OK數(shù)字環(huán)繞聲信號(hào)處理芯片，正如上文所說(shuō)，這塊芯片具有專業(yè)的實(shí)時(shí)耳返功能，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)多種混響空間音效和實(shí)時(shí)算法，例如實(shí)時(shí)消除人聲算法、實(shí)時(shí)升降調(diào)算法、防嘯叫算法、回音消除AEC算法和實(shí)施降噪算法。

截圖來(lái)自vivo官網(wǎng)

　　采用這顆YSS205X-CZE2芯片進(jìn)行K歌時(shí)，演唱者聲音的錄制和耳放存放在同一顆IC內(nèi)進(jìn)行處理，換句話說(shuō)從聲音的錄制、到音頻信號(hào)的處理、再到聲音的播放，都能夠通過(guò)YSS205X-CZE2在硬件級(jí)別實(shí)時(shí)處理，減少數(shù)據(jù)在緩沖區(qū)一層層傳遞，所以縮短了耳返時(shí)間。正如大部分手機(jī)都能夠通過(guò)軟件級(jí)別實(shí)現(xiàn)“先拍照后對(duì)焦”功能，但是只有HTC One(M8)那種硬件級(jí)別實(shí)現(xiàn)方式，才稱得上虛化自然，指哪打哪，而且還能夠在相冊(cè)中隨時(shí)調(diào)整對(duì)焦點(diǎn)，讓照片煥然一新。有些功能用硬件實(shí)現(xiàn)雖然提高成本，但是帶來(lái)的效果相比軟件實(shí)現(xiàn)更加出色，拍照如此，音頻處理如此。除了vivo X5，vivo X5F、vivo X5Max和vivo X6Plus也采用了這顆YSS205X-CZE2。不過(guò)在YAMAHA的官網(wǎng)，并沒(méi)有公布這顆YSS205X-CZE2信噪比、失真等參數(shù)。

　　除了YSS205X-CZE2，還有很多廠商機(jī)型宣傳采用了雅馬哈功放或者耳放，但是并沒(méi)有具體說(shuō)明是哪一顆，例如三星、nubia、OPPO、酷比、卓普等廠商。

ADI/Analog Devices

　　小米Note采用了ADA4896，這是一顆出自Analog Devices（ADI）的運(yùn)放/功放芯片。小米Note和vivo X5Max一樣，采用了二級(jí)運(yùn)算放大系統(tǒng)，分為前級(jí)放大電路和后級(jí)放大電路，后級(jí)放大電路都是采用OPA1612，區(qū)別在于前級(jí)放大電路，小米Note將vivo X5Max上的ES9601替換成ADA4896。

截圖來(lái)自小米官網(wǎng)

　　根據(jù)ADI官網(wǎng)顯示，ADA4896的共模抑制比（CMRR）相比OPA1612相差無(wú)幾，另一方面，ADA4896的諧波失真（-115dB）相比CS4398（-107dB）還要高，但是略低于ES9018K2M（-120dB）。至于ES9601和ADA4896都作為前級(jí)放大電路芯片，在參數(shù)上哪一塊更優(yōu)秀，由于ESS官網(wǎng)并沒(méi)有公布ES9601具體參數(shù)，所以暫時(shí)無(wú)法對(duì)比。但是可以肯定的是，小米Note為米粉們定制的這顆ADI運(yùn)放/功放芯片也是品質(zhì)不錯(cuò)的選擇，體現(xiàn)了小米對(duì)Hi-Fi有自己一套態(tài)度。

其它

　　市面上還有其它一些Hi-Fi芯片并不是源于Cirrus Logic和ESS這些名氣比較大的廠商，我們也來(lái)認(rèn)識(shí)一下他們。

　　AW8736是AWINIC/上海艾為電子技術(shù)的運(yùn)放/功放芯片，nubia Z9 Max 精英版除了搭載了AK4375解碼芯片，還追加了一枚AW8736，AWINIC官網(wǎng)公布的參數(shù)可知其諧波失真為0.02%。

　　NXP/恩智浦半導(dǎo)體的TFA9890功放曾經(jīng)搭載在TCL S838M（俗稱東東槍2）和剛發(fā)布的錘子Smartisan T2上。雖然信噪比只有100dB，但是相比采用集成音頻芯片方案的機(jī)型還是體現(xiàn)了其優(yōu)勢(shì)和誠(chéng)意。

錘子Smartisan T2的Hi-Fi體系

　　vivo很多Hi-Fi手機(jī)都采用了MAX97220耳放（AB類(lèi)耳放），這顆大名鼎鼎的芯片其實(shí)出自Maxim之手。憑借112dB信噪比，低于-90dB的諧波失真，讓MAX97220作為很多廠商在耳放上的首選。除了vivo，TCL和酷比也有機(jī)型用上了這顆耳放芯片。

　　細(xì)心的讀者也會(huì)發(fā)現(xiàn)，耳放芯片相比運(yùn)放/功放芯片的選擇窄了不少，除了上述的Maxim MAX97220以外，就好像只有英國(guó)Graham Slee的Solo耳放，這顆耳放芯片也是魅族PRO 5相比魅族MX4 Pro其中一項(xiàng)改進(jìn)。

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