高保真還原 手機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)術語之后，接下來我們開始聊聊那些Hi-Fi芯片。下圖是小編總結了市面上智能手機搭載的一些主流Hi-Fi芯片。

主流手機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)放大信號環(huán)節(jié)的運放/功放芯片。接下來，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)全部來自芯片廠商或者手機廠商公布在官方網(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爭對手Cirrus Logic收購，同年8月，收購完成。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。在智能機誕生早期，也就是Cirrus Logic和ESS沒被vivo扶正的時代，歐勝的音頻解碼芯片還是挺受歡迎的，不少手機廠商，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WM系列解碼芯片。

經(jīng)典芯片參數(shù)對比

　　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都是采用了三星Exynos處理器。據(jù)業(yè)界的專業(yè)人士反應，早期三星處理器平臺的音頻解決方案一般比Qualcomm處理器平臺的要好一點點。三星也不是第一次在自家的SoC平臺上引入獨立音頻解碼芯片，早在三星S3和三星Note II時候就已經(jīng)使用過另一顆芯片——WM8958。

　　WM1811可以看作是WM5102的低功耗版本，而WM8994和WM5102的性能指標很相似，被用于魅族MX2上。WM8918則被酷比和飛利浦手機用過，酷比手機也是近年來僅次于vivo，在智能機上廣泛引入Hi-Fi芯片的廠商，只不過品牌名氣不高而已。而WM8281最為熟悉，就是前些日子主打“全時Hi-Fi”的聯(lián)想樂檬X3其中一塊解碼芯片。仔細觀察，你會發(fā)現(xiàn)這6顆芯片不再局限于44.1kHz/16bit的CD音頻采樣標準，時代在進步，消費者和廠商對音頻文件的采樣率也提出了進一步的要求，不過正如上文所說，采樣率高還要保證壓縮率低，采用無損壓縮為最佳，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問題被解決了，同時手機解碼音質(zhì)也被CS4398變得更有“膽味”，這是以往智能手機從未出現(xiàn)過的兩項新革命。從此，Cirrus Logic和vivo形影不離，vivo三大系列（X、Xplay、Xshot）旗艦機不少都使用過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。

經(jīng)典芯片參數(shù)對比

　　CS4398曾經(jīng)是業(yè)界知名“膽機”的解碼芯片，所以才一直被Hi-Fi發(fā)燒友抱以高度評價，至于CS4353則是vivo X1S時候，由于供貨緊張導致產(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，不過實際聽感可能未必如參數(shù)那樣明顯。至于CS8422則是專門用于解決SRC問題，這顆芯片的參數(shù)本身也不低，甚至高于CS4398。關于SRC問題，小編在這里不展開討論了，簡單來說就是更高保真地還原聲音，減少Android和ARM架構處理器共同對音頻解碼過程中產(chǎn)生的負面影響。通過國內(nèi)外的評測機構拆機發(fā)現(xiàn)，CS37系列解碼芯片曾經(jīng)被用于iPhone上，當然，也是定制版。至于CS42L73則被用于小米手機3（移動版，Tegra 4處理器平臺）上。

ESS

　　又讓我想起老白的經(jīng)典語錄，“魅族MX4 Pro的動態(tài)范圍是知名的音樂播放器HIFIMAN HM-901的4倍”。不過也正因為這樣的對比，才進一步凸顯了ES9018K2M在智能手機中的地位，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塞進去手機中，vivo和魅族等廠商也是蠻拼的。專業(yè)播放器領域有不少彪悍的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上將Hi-Fi芯片體積縮小，并塞下手機之中，Cirrus Logic和ESS確實樹立起標桿作用。

經(jīng)典芯片參數(shù)對比

　　ES9018K2M自vivo X3上首發(fā)開始，出色的性能參數(shù)讓其逐步取代CS4398，成為了業(yè)界公認的手機音頻解碼芯片之王，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)想樂檬X3上出現(xiàn)的進階版ES9018K2M，從上面表格可得，相比參數(shù)上略微提升一點點而言，體積縮小這個優(yōu)勢無疑更具吸引力，讓更多主打輕薄的智能機都能夠塞下這顆旗艦級別解碼芯片。ES9028Q2M則是vivo X6Plus最新搭載的解碼芯片，由于ESS和vivo官網(wǎng)暫時都沒有公布其完整的參數(shù)指標，所以小編從其它專業(yè)評測機構上借用其中兩項公布數(shù)值。

　　除了解碼芯片，ESS還有兩顆運放/功放芯片：ES9601和ES9603Q比較知名，分別用于vivo X5Max和vivo X6Plus上。類似地，ESS官網(wǎng)對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)退出了手機市場的競逐，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（自然語言處理器和語境計算處理器），而TI在音頻芯片方面代表作有OPA1612和OPA2604。

　　類似ESS，TI的官網(wǎng)對于自家的音頻芯片在參數(shù)上的宣傳也比較低調(diào)，我們無法直接獲得信噪比、動態(tài)范圍等技術指標，但是可以通過手機廠商紛紛入手這些芯片的態(tài)度，間接體會到這兩顆運放/功放芯片的實力。

　　OPA2604第一次出現(xiàn)在智能手機上是在vivo Xplay，當時引起了業(yè)界轟動，主要還是因為這顆運放/功放芯片本身是一顆雙極運放/功放，需要正負電壓雙供電電路，對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來駕馭它。這也是vivo Xplay成功的地方，試問昔日又有多少手機廠商能夠?qū)⑦@種需要獨立供電的運放/功放芯片引入到體積本來就不大的手機中？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，老羅并沒有像vivo那樣引入獨立的DAC。

OPA1612（截圖來自魅族官網(wǎng)）

　　而OPA1612則是魅族MX4 Pro開始，正式取替OPA2604成為業(yè)界主流的運放/功放芯片，代表機型還有vivo X5Max、小米Note、魅族PRO 5、聯(lián)想樂檬X3，以及最近發(fā)布的錘子Smartisan T2。OPA1612最突出的優(yōu)點是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)想樂檬X3上更連續(xù)用了三顆。

　　除了獨立運放/功放芯片，TI還生產(chǎn)像TLV320ADC的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字信號芯片，正如上文所說，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，不是因為其參數(shù)和表現(xiàn)比vivo X5Max或者vivo X6Plus更加出色，而是因為vivo Xshot從音頻在輸入到手機（TLV320ADC）、在手機中解壓解碼（CS4398）、從手機輸出到耳機（MAX97220）全過程都有Hi-Fi芯片的引入，所以才稱其為經(jīng)典和藍本。

AKM

　　自vivo將Cirrus Logic和ESS兩家廠商的Hi-Fi芯片引入到手機端之后，歐勝的地位一落千丈，最終也在2014年被Cirrus Logic收購。除了Cirrus Logic和ESS雙雄爭霸，業(yè)界也有不少手機廠商嘗試和其它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引入到手機中。

經(jīng)典芯片參數(shù)對比

　　AK4961最早出現(xiàn)在nubia Z7上，是AKM專為智能手機與平板產(chǎn)品打造的高級音頻DSP編解碼器，從AKM官網(wǎng)公布的參數(shù)看，這一解碼器和ES9018K2M類似，支持192kHz/32bit采樣率，不過信噪比可能不夠ES9018K2M出色。在專業(yè)評測機構報告中也顯示，AK4961縱然是AKM面向旗艦機定制的Hi-Fi芯片，但是相比ES9018K2M的信噪比、動態(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，支持實時耳返功能，可以充當一個口袋錄音棚，兼容當前業(yè)界大部分K歌app。再者，AK4961集成了低噪音低功耗的麥克風放大器，能夠?qū)崿F(xiàn)語音方面的操作，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)上并沒有直觀反映出來，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兩家廠商的部分機型也有搭載這顆定位中端的解碼芯片。nubia的品牌設計總監(jiān)王匯也在接受媒體采訪的時候表示，AK4961重點是解碼，而AK4375則是為了獲得更好的功放效果，不屬于同一個類型。

YAMAHA

　　YSS205X-CZE2首次出現(xiàn)在手機上是vivo X5的時候，但是在KTV領域早就享譽盛名，vivo并不是創(chuàng)新地將一顆Hi-Fi芯片從無到有打造出來，而是善于將Hi-Fi音頻領域的芯片引進到手機上，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，讓手機用戶也能夠過把Hi-Fi癮。YSS205X-CZE2是一顆在智能終端上搭載的專業(yè)級卡拉OK數(shù)字環(huán)繞聲信號處理芯片，正如上文所說，這塊芯片具有專業(yè)的實時耳返功能，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)多種混響空間音效和實時算法，例如實時消除人聲算法、實時升降調(diào)算法、防嘯叫算法、回音消除AEC算法和實施降噪算法。

截圖來自vivo官網(wǎng)

　　采用這顆YSS205X-CZE2芯片進行K歌時，演唱者聲音的錄制和耳放存放在同一顆IC內(nèi)進行處理，換句話說從聲音的錄制、到音頻信號的處理、再到聲音的播放，都能夠通過YSS205X-CZE2在硬件級別實時處理，減少數(shù)據(jù)在緩沖區(qū)一層層傳遞，所以縮短了耳返時間。正如大部分手機都能夠通過軟件級別實現(xiàn)“先拍照后對焦”功能，但是只有HTC One(M8)那種硬件級別實現(xiàn)方式，才稱得上虛化自然，指哪打哪，而且還能夠在相冊中隨時調(diào)整對焦點，讓照片煥然一新。有些功能用硬件實現(xiàn)雖然提高成本，但是帶來的效果相比軟件實現(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。不過在YAMAHA的官網(wǎng)，并沒有公布這顆YSS205X-CZE2信噪比、失真等參數(shù)。

　　除了YSS205X-CZE2，還有很多廠商機型宣傳采用了雅馬哈功放或者耳放，但是并沒有具體說明是哪一顆，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）的運放/功放芯片。小米Note和vivo X5Max一樣，采用了二級運算放大系統(tǒng)，分為前級放大電路和后級放大電路，后級放大電路都是采用OPA1612，區(qū)別在于前級放大電路，小米Note將vivo X5Max上的ES9601替換成ADA4896。

截圖來自小米官網(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)并沒有公布ES9601具體參數(shù)，所以暫時無法對比。但是可以肯定的是，小米Note為米粉們定制的這顆ADI運放/功放芯片也是品質(zhì)不錯的選擇，體現(xiàn)了小米對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，我們也來認識一下他們。

　　AW8736是AWINIC/上海艾為電子技術的運放/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型還是體現(xiàn)了其優(yōu)勢和誠意。

錘子Smartisan T2的Hi-Fi體系

　　vivo很多Hi-Fi手機都采用了MAX97220耳放（AB類耳放），這顆大名鼎鼎的芯片其實出自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和酷比也有機型用上了這顆耳放芯片。

　　細心的讀者也會發(fā)現(xiàn)，耳放芯片相比運放/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其中一項改進。

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