超越播放器？手機音頻解碼芯片的發(fā)展

　　自vivo在vivo X1引入獨立DAC之后，Hi-Fi手機開(kāi)始崛起，之后連續幾款vivo手機都用上了獨立的Hi-Fi芯片。同時(shí)，消費者也開(kāi)始被這些不明覺(jué)厲的芯片型號給搞混了：DAC、ADC和DSP，運放和耳放，codec和獨立DAC。除此以外，Hi-Fi芯片的組合方案更是一絕，同一家廠(chǎng)商不同功能Hi-Fi芯片，相同功能Hi-Fi芯片分別有啥不同。不同廠(chǎng)商不同功能或者相同功能Hi-Fi芯片又有啥區別?今天我們先從簡(jiǎn)單入手，重點(diǎn)聊聊DAC、ADC、DSP、codec、運放、耳放這6個(gè)術(shù)語(yǔ)是什么。

　　ADC和DAC、DSP

　　ADC是模擬轉數字信號編碼芯片，例如TLV320ADC，DAC是數字轉模擬信號解碼芯片，例如ES9028，前者一般用于錄音而后者一般用于解碼音頻。中間數字信號處理過(guò)程交由DSP進(jìn)行操作。模擬信號從ADC輸入，經(jīng)過(guò)編碼變成數字信號，交由DSP進(jìn)行運算和處理，最終交給DAC將數字信號重新解碼為模擬信號后輸出。

　　運放和耳放

　　耳放是一類(lèi)產(chǎn)品的名稱(chēng)，而不是芯片類(lèi)型。一個(gè)耳放里面可能會(huì )有多個(gè)運放芯片，例如OPA1612和OPA2604。另外，運放芯片之間也有分類(lèi)，有些只作用于外放而不作用于耳機，例如NXP的TFA9890。有些只作用于耳機而不作用于外放，例如Maxim的MAX97220。而OPA1612和OPA2604這兩塊運放芯片能夠同時(shí)作用于耳機和外放。

　　codec和獨立DAC

　　一直以來(lái)我們總以為codec一定是集成在SoC之中的，而獨立DAC則是外置于SoC，所以通過(guò)芯片之間位置排列能夠很好地識別codec和獨立DAC，其實(shí)這是錯誤的想法。

　　codec也能夠獨立于SoC，例如三星和蘋(píng)果手機的codec一般都獨立于SoC，也算是獨立的音頻芯片。換句話(huà)說(shuō)，三星S7(驍龍820版)那顆Qualcomm家的WCD9335 codec也是獨立的音頻芯片，只是解碼效果沒(méi)有CS4398之類(lèi)的芯片好而已。同理，vivo Xplay5同時(shí)擁有WCD9335 codec和CS4398 DAC兩顆解碼芯片。為啥codec沒(méi)有獨立的DAC那么好?

　　codec同時(shí)集成ADC、DAC以及其它各種音頻相關(guān)模塊，例如AK4961就是同時(shí)集成ADC、DAC和amp功能，是一套完整的音頻方案，按道理應該比只懂得解碼，無(wú)法獨立使用的獨立DAC要強大吧?問(wèn)題就在專(zhuān)注度上。codec整合功能多了，兼顧的事情就自然多了，運算量自然會(huì )被多種功能模塊分攤調度，解碼效率和效果自然就不及獨立DAC好了。

　　前幾年仿佛更流行三種芯片都獨立出來(lái)的Hi-Fi方案，例如vivo Xshot，TLV320ADC+CS4398+MAX97220。自SABRE9018Q2C和ES9118這些高整合了運放芯片的DAC出現之后，業(yè)界仿佛也開(kāi)始關(guān)注起這種全新的Hi-Fi方案。這樣做最大的好處就是節省了手機內部空間，同時(shí)也能夠繼續滿(mǎn)足消費者喜歡在Hi-Fi電路上堆料的心病，集成度在codec和獨立DAC之間，兼顧解碼效果和效率。

　　最后讓我們看看市面上獨立DAC、整合了運放芯片的DAC和codec三種方案的主流Hi-Fi芯片，以及對應的機型都有哪些?

　　獨立DAC系列

　　主流獨立DAC橫向對比

　　ES9018K2M：vivo X3、vivo Xplay3S、vivo X5Max、小米Note標配版、魅族MX4 Pro和魅族PRO 5、藍魔MOS1 max、TCL東東槍2和Gigaset ME和Gigaset ME pro

　　SABRE9018C2M：LG V10、聯(lián)想樂(lè )檬X3、小米Note頂配版

　　ES9018AQ2M：Geek Out V2便攜式解碼耳放一體機，可以搭配智能手機使用，一般最好找USB輸出功率比較大的手機，功率太低會(huì )帶不動(dòng)這種便攜一體機。由于功耗和發(fā)熱都比較大，所以不建議長(cháng)時(shí)間搭配手機使用，而且音質(zhì)也沒(méi)有接在電腦上面那么好。

　　ES9028Q2M：vivo X6Plus、vivo Xplay5旗艦版

　　ES9028C2M：LG G5 B&O Hi-Fi模塊

　　AK4490：中興天機7

　　AK4375：nubia Z9 Max、nubia Z9 Max精英版和nubia My 布拉格，vivo X5ProV、vivo Y27、vivo X6和vivo X6S，Gigaset ME pure

　　CS4398：vivo X1、vivo Xplay、vivo Xshot、vivo X5、vivo X5F、vivo X5Pro、vivo Xplay5、vivo X6S Plus

　　不少讀者可能會(huì )疑問(wèn)，同樣是ES90xx芯片，C2M、Q2M之類(lèi)的后綴是啥意思呢?其實(shí)代表著(zhù)該芯片的封裝方式不同。C2M是三種封裝規格中面積最小的，K2M封裝面積在C2M和Q2M之間，Q2M是三種封裝規格中面積最大的。綜合對比上面ESS各款DAC芯片參數來(lái)看，LG G5 B&O Hi-Fi模塊使用的ES9028C2M相對是最好的。不過(guò)類(lèi)似Geek Out V2這種獨立解碼耳放一體機，LG那款Hi-Fi模塊也存在發(fā)熱大和功耗高的問(wèn)題。

　　整合了運放芯片的DAC芯片

　　整合了運放芯片DAC橫向對比

　　AK4376：代表機型為nubia Z11和vivo X7

　　ES9118：無(wú)具體機型

　　SABRE9018Q2C：無(wú)具體機型

　　codec系列

　　主流codec橫向對比

　　338S1285：iPhone 6s

　　338S1201：iPhone 6 Plus

　　338S1117：iPhone 5

　　Lucky CS47L91：三星S7(Exynos 8890版)

　　CS43L36：魅族PRO 6

　　WM5102：三星S4、魅族MX3、聯(lián)想K860i

　　WCD9335：三星S7(驍龍820版)

　　AK4961：nubia Z7和nubia Z9

　　總結

　　使用這些芯片的手機有很多，但是他們從供電規模、運放數量上都和隨身聽(tīng)差很遠，所以聲音沒(méi)法比。舉個(gè)最簡(jiǎn)單例子，手機上面那顆ES9018K2M其實(shí)是ES9018的縮水版，專(zhuān)門(mén)針對移動(dòng)設備進(jìn)行定制的，前者是雙聲道，后者則是8聲道。無(wú)論是動(dòng)態(tài)范圍還是信噪比等參數，ES9018都要遠勝ES9018K2M。例如HIFIMAN 901采用了兩塊ES9018 DAC，同時(shí)，HIFIMAN 901采用專(zhuān)業(yè)運放芯片型號也比Hi-Fi手機更高級，數量也更多，分別是兩顆OPA2107和兩顆OPA627。

　　如上圖所示，從ES9018K2M到ES9028Q2M/C2M，相比ES9018S在關(guān)鍵指標上逐步縮短距離，另一方面，ES9038PRO這塊新品芯片在關(guān)鍵指標上繼續作出突破，DNR和THD+N提升到新的高度。

　　另一方面，回到Hi-Fi手機三種主流芯片方案上，獨立DAC和整合了運放芯片的DAC在音質(zhì)表現上相比codec方案一般會(huì )好一點(diǎn)，其中更節省機身內部空間的整合了運放芯片的DAC將會(huì )成為未來(lái)的主流解決方案，用于Hi-Fi手機之中。

　　最后就是在短時(shí)間內，表現較好、綜合水平更高的Hi-Fi芯片在續航和發(fā)熱上表現一般更糟，這也是無(wú)法回避的技術(shù)瓶頸，正如錄制和解碼4K視頻時(shí)候，手機的功耗和發(fā)熱也會(huì )上去一樣。更好的音質(zhì)和更出眾的畫(huà)質(zhì)表現肯定是需要付出一定代價(jià)的。