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HiFi芯片走向減配之路 HiFi發展受到了哪些限制

454398 ? 來源:cfan ? 作者:cfan ? 2020-09-09 10:20 ? 次閱讀

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

從熱轉冷的HiFi

在HiFi手機的推廣歷程中,vivo功不可沒。早在Xplay時期,vivo便提出了HiFi 1.0架構概念,通過OPA2604運放芯片,以及和ES9018解碼芯片(DAC)的搭配,讓手機可以推動更高端的耳機,從而實現更出色的音質表現。

隨后,vivo還帶來了雙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“HiFi手機”的定義。在這個過程中,小米、努比亞、魅族、錘子、聯想和華為等品牌也推出過主打HiFi概念的手機,比如小米Note、nubia Z9、魅族Pro系列、錘子M1、聯想樂檬X3和華為nova2s等。

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

沒錯,智能手機在HiFi芯片的檔次上也走向了減配之路。

HiFi的硬件限制

HiFi芯片通常泛指獨立的DAC或它與運放芯片的組合。問題來了,在寸土寸金、惜電如命的手機而言,HiFi芯片會占用寶貴的主板空間,還會帶來額外的耗電。

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換電路,從大幅提升了HiFi模式下的耗電。雖然后續ESS和AKM等專業音頻芯片廠商都推出了適用于手機的DAC,但依舊存在不小的耗電,也無法解決占用主板空間的問題。

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

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

手機廠商自家的技術團隊能否搞定后期的音質調校?這些都是導致HiFi沒能在手機圈普及的原因。

當然還有最關鍵的一點,那就USBType-C接口的普及,以及越來越多的高端手機都取消了3.5mm耳機孔設計。

CFan在過去曾介紹過手機播放音樂的流程原理,數字信號的音頻文件可通過CPU內集成的Codec轉換為模擬信號,再通過3.5mm耳機孔輸出到耳機端。

其中,如果廠商可以用獨立的DAC和運放芯片替代CPU內集成的Codec,那它就可以被冠以“HiFi”手機的稱號。

但是,無論DAC和運放芯片的型號是哪一款,它們最終都需要3.5mm耳機孔才能將轉換而來的模擬信號輸出出去。

因此,現階段沒能保留3.5mm耳機孔的手機,理論上就已經不符合HiFi手機的定義了。那么,沒有耳機孔的手機,難道就無法享受接近HiFi效果的音樂了嗎?

答案自然是否定的。

立DAC芯片的轉接器又稱HiFi解碼耳放或USB小尾巴

最新的USBType-C接口可同時兼容模擬信號輸出和數字信號輸出,如果某手機的USBType-C支持數字信號輸出,我們只需購買內置獨立DAC芯片的轉接器或USBType-C耳機,同樣可以享受高質量的音樂。

但是,受制于轉接器和USBType-C耳機的內部空間和供電限制,它們內置的DAC性能肯定無法媲美ES9038+三OPA1612這種手機內集成的HiFi芯片模組,這一點大家需要心里有數。

目前內置DAC芯片的轉接器代表就是魅族HiFi解碼耳放,它的整體設計和普通轉接線類似,只是在內部集成了一顆Cirrus Logic CS43131獨立DAC解碼芯片,支持高達120dB的動態范圍并支持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,推力強勁。

這款產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都能使用。

來自流媒體的呼喚

在過去,我們聆聽HiFi音樂,通常都是先將無損音頻文件下載到手機存儲空間中,再用音樂APP播放。如今,主流大眾的聽歌方式已經開始向“流媒體”傾斜,哪怕是專業的HiFi播放器也大都加入了聯網功能,無需插卡即可隨時聆聽高品質的音樂了。

與流媒體一同崛起的,還有以蘋果AirPods為代表的藍牙耳機。雖然最新的AirPods2還沒能引入融入高品質藍牙協議,但隨著藍牙5.0技術和各種高品質的藍牙協議的普及(HWA、LDAC、aptX HD等),讓藍牙也有機會實現超過無損等級的Hi-Res音質。

同時,以高通TWS-Plus為代表的方案,可以讓雙耳真無線耳機實現不分主副機同時連接手機,大大降低了延遲、避免了斷連的煩惱。

需要注意的是,通過藍牙聽歌存在非整數倍src的頻率轉換會損失音質的問題,比如從44.1kHz轉換到48kHz。

問題來了,Android系統在連接藍牙耳機后,會自動以耳機支持的最高采樣率進行輸出,比如支持aptX的耳機就以48kHz輸出,支持LDAC的耳機就以96 kHz,但流媒體類音樂普遍都采用了16bit和44.1kHz的采樣率,此時就需要我們進入開發者選項對藍牙進行相關設置。

可以說,流媒體和藍牙耳機的搭配,將成為未來智能手機領域最主流的聆聽音樂的方式。但無論你使用藍牙耳機,還是通過USBType-C接口的轉接器或集成DAC的耳機聆聽音樂,都已經和手機HiFi 這個命題無關了。

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