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HiFi芯片走向減配之路 HiFi發(fā)展受到了哪些限制

454398 ? 來(lái)源:cfan ? 作者:cfan ? 2020-09-09 10:20 ? 次閱讀

曾幾何時(shí),“HiFi”是高端手機(jī)必備的特性,否則都不好意思拋頭露面。然而,HiFi在經(jīng)歷幾年的攻城拔寨之后,卻走向了“啞火”的邊緣。

從熱轉(zhuǎn)冷的HiFi

在HiFi手機(jī)的推廣歷程中,vivo功不可沒(méi)。早在Xplay時(shí)期,vivo便提出了HiFi 1.0架構(gòu)概念,通過(guò)OPA2604運(yùn)放芯片,以及和ES9018解碼芯片(DAC)的搭配,讓手機(jī)可以推動(dòng)更高端的耳機(jī),從而實(shí)現(xiàn)更出色的音質(zhì)表現(xiàn)。

隨后,vivo還帶來(lái)了雙ES9028+三OPA1612的Xplay5以及ES9038+三OPA1612+DSD格式硬解功能的Xplay6,最大限度還原了對(duì)“HiFi手機(jī)”的定義。在這個(gè)過(guò)程中,小米、努比亞、魅族、錘子、聯(lián)想和華為等品牌也推出過(guò)主打HiFi概念的手機(jī),比如小米Note、nubia Z9、魅族Pro系列、錘子M1、聯(lián)想樂(lè)檬X3和華為nova2s等。

然而,上述品牌的HiFi手機(jī)大都是“一代而終”,雖然還有少數(shù)高端產(chǎn)品還配有獨(dú)立的AK-4377A DAC芯片,也很少大吹特吹HiFi特性了。

沒(méi)錯(cuò),智能手機(jī)在HiFi芯片的檔次上也走向了減配之路。

HiFi的硬件限制

HiFi芯片通常泛指獨(dú)立的DAC或它與運(yùn)放芯片的組合。問(wèn)題來(lái)了,在寸土寸金、惜電如命的手機(jī)而言,HiFi芯片會(huì)占用寶貴的主板空間,還會(huì)帶來(lái)額外的耗電。

以vivo第一代Xplay為例,它配備DAC芯片的工作電壓甚至超過(guò)了鋰電池可以提供的4.2V,以至于vivo不得不增加了一套額外的電壓轉(zhuǎn)換電路,從大幅提升了HiFi模式下的耗電。雖然后續(xù)ESS和AKM等專業(yè)音頻芯片廠商都推出了適用于手機(jī)的DAC,但依舊存在不小的耗電,也無(wú)法解決占用主板空間的問(wèn)題。

此外,在以平方毫米計(jì)的手機(jī)主板上,DAC和運(yùn)放芯片如何排布(可通過(guò)立體堆疊封裝將它們二合一)?

如何解決CPU和MEM等數(shù)字部分對(duì)HiFi模擬電路產(chǎn)生的高頻干擾(處理不好就存在底噪聲)?

手機(jī)廠商自家的技術(shù)團(tuán)隊(duì)能否搞定后期的音質(zhì)調(diào)校?這些都是導(dǎo)致HiFi沒(méi)能在手機(jī)圈普及的原因。

當(dāng)然還有最關(guān)鍵的一點(diǎn),那就USBType-C接口的普及,以及越來(lái)越多的高端手機(jī)都取消了3.5mm耳機(jī)孔設(shè)計(jì)。

CFan在過(guò)去曾介紹過(guò)手機(jī)播放音樂(lè)的流程原理,數(shù)字信號(hào)的音頻文件可通過(guò)CPU內(nèi)集成的Codec轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),再通過(guò)3.5mm耳機(jī)孔輸出到耳機(jī)端。

其中,如果廠商可以用獨(dú)立的DAC和運(yùn)放芯片替代CPU內(nèi)集成的Codec,那它就可以被冠以“HiFi”手機(jī)的稱號(hào)。

但是,無(wú)論DAC和運(yùn)放芯片的型號(hào)是哪一款,它們最終都需要3.5mm耳機(jī)孔才能將轉(zhuǎn)換而來(lái)的模擬信號(hào)輸出出去。

因此,現(xiàn)階段沒(méi)能保留3.5mm耳機(jī)孔的手機(jī),理論上就已經(jīng)不符合HiFi手機(jī)的定義了。那么,沒(méi)有耳機(jī)孔的手機(jī),難道就無(wú)法享受接近HiFi效果的音樂(lè)了嗎?

答案自然是否定的。

立DAC芯片的轉(zhuǎn)接器又稱HiFi解碼耳放或USB小尾巴

最新的USBType-C接口可同時(shí)兼容模擬信號(hào)輸出和數(shù)字信號(hào)輸出,如果某手機(jī)的USBType-C支持?jǐn)?shù)字信號(hào)輸出,我們只需購(gòu)買內(nèi)置獨(dú)立DAC芯片的轉(zhuǎn)接器或USBType-C耳機(jī),同樣可以享受高質(zhì)量的音樂(lè)。

但是,受制于轉(zhuǎn)接器和USBType-C耳機(jī)的內(nèi)部空間和供電限制,它們內(nèi)置的DAC性能肯定無(wú)法媲美ES9038+三OPA1612這種手機(jī)內(nèi)集成的HiFi芯片模組,這一點(diǎn)大家需要心里有數(shù)。

目前內(nèi)置DAC芯片的轉(zhuǎn)接器代表就是魅族HiFi解碼耳放,它的整體設(shè)計(jì)和普通轉(zhuǎn)接線類似,只是在內(nèi)部集成了一顆Cirrus Logic CS43131獨(dú)立DAC解碼芯片,支持高達(dá)120dB的動(dòng)態(tài)范圍并支持32bit/384kHz的PCM和DSD64/DSD128解碼能力,32Ω阻抗可以提供雙通道30mW功率,600Ω阻抗也可以提供雙聲道6.7mW功率,推力強(qiáng)勁。

這款產(chǎn)品不僅限于魅族品牌,所有采用USBType-C接口且支持音頻輸出功能的手機(jī)都能使用。

來(lái)自流媒體的呼喚

在過(guò)去,我們聆聽(tīng)HiFi音樂(lè),通常都是先將無(wú)損音頻文件下載到手機(jī)存儲(chǔ)空間中,再用音樂(lè)APP播放。如今,主流大眾的聽(tīng)歌方式已經(jīng)開(kāi)始向“流媒體”傾斜,哪怕是專業(yè)的HiFi播放器也大都加入了聯(lián)網(wǎng)功能,無(wú)需插卡即可隨時(shí)聆聽(tīng)高品質(zhì)的音樂(lè)了。

與流媒體一同崛起的,還有以蘋(píng)果AirPods為代表的藍(lán)牙耳機(jī)。雖然最新的AirPods2還沒(méi)能引入融入高品質(zhì)藍(lán)牙協(xié)議,但隨著藍(lán)牙5.0技術(shù)和各種高品質(zhì)的藍(lán)牙協(xié)議的普及(HWA、LDAC、aptX HD等),讓藍(lán)牙也有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)超過(guò)無(wú)損等級(jí)的Hi-Res音質(zhì)。

同時(shí),以高通TWS-Plus為代表的方案,可以讓雙耳真無(wú)線耳機(jī)實(shí)現(xiàn)不分主副機(jī)同時(shí)連接手機(jī),大大降低了延遲、避免了斷連的煩惱。

需要注意的是,通過(guò)藍(lán)牙聽(tīng)歌存在非整數(shù)倍src的頻率轉(zhuǎn)換會(huì)損失音質(zhì)的問(wèn)題,比如從44.1kHz轉(zhuǎn)換到48kHz。

問(wèn)題來(lái)了,Android系統(tǒng)在連接藍(lán)牙耳機(jī)后,會(huì)自動(dòng)以耳機(jī)支持的最高采樣率進(jìn)行輸出,比如支持aptX的耳機(jī)就以48kHz輸出,支持LDAC的耳機(jī)就以96 kHz,但流媒體類音樂(lè)普遍都采用了16bit和44.1kHz的采樣率,此時(shí)就需要我們進(jìn)入開(kāi)發(fā)者選項(xiàng)對(duì)藍(lán)牙進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。

可以說(shuō),流媒體和藍(lán)牙耳機(jī)的搭配,將成為未來(lái)智能手機(jī)領(lǐng)域最主流的聆聽(tīng)音樂(lè)的方式。但無(wú)論你使用藍(lán)牙耳機(jī),還是通過(guò)USBType-C接口的轉(zhuǎn)接器或集成DAC的耳機(jī)聆聽(tīng)音樂(lè),都已經(jīng)和手機(jī)HiFi 這個(gè)命題無(wú)關(guān)了。

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