音频应用

 找回密码
 快速注册

QQ登录

只需一步,快速开始

阅读: 18015|回复: 0

[芯片] 手机音频解码芯片探秘

[复制链接]

435

积分

3

听众

-10

音贝

音频应用

Rank: 1

积分
435
发表于 2005-12-21 | |阅读模式
音频应用公众号资讯免费发布推广
自vivo在vivo X1引入独立DAC之后,Hi-Fi手机开始崛起,之后连续几款vivo手机都用上了独立的Hi-Fi芯片。同时,消费者也开始被这些不明觉厉的芯片型号给搞混了:DAC、ADC和DSP,运放和耳放,codec和独立DAC。除此以外,Hi-Fi芯片的组合方案更是一绝,同一家厂商不同功能Hi-Fi芯片,相同功能Hi-Fi芯片分别有啥不同。不同厂商不同功能或者相同功能Hi-Fi芯片又有啥区别?今天我们先从简单入手,重点聊聊DAC、ADC、DSP、codec、运放、耳放这6个术语是什么。
9 _  |& F8 p4 a) a* W6 \
6 t) M8 g+ Z) z* K7 I5 t8 o) G3 _4 ?- B+ L- D0 _
ADC和DAC、DSP
. q3 N7 C* M9 Z+ S
& z, V# b9 c" T. v% v$ Z
  [, E7 h( @) l4 \0 V& ~
  V% ]  e8 X; Z! w5 L. `( S; A) F# L/ T/ c; ~2 y1 a7 ^
ADC是模拟转数字信号编码芯片,例如TLV320ADC,DAC是数字转模拟信号解码芯片,例如ES9028,前者一般用于录音而后者一般用于解码音频。中间数字信号处理过程交由DSP进行操作。模拟信号从ADC输入,经过编码变成数字信号,交由DSP进行运算和处理,最终交给DAC将数字信号重新解码为模拟信号后输出。
1 B  E) Y0 L% n7 m9 S
: q( \4 i4 X! f7 C- d+ ~& \& T7 ~
运放和耳放9 C. u! g9 ?* [1 g

9 \  g3 a  P  Y
( x% \  d+ |6 ~+ B% W# a) R& ^6 G7 Y" P+ e7 f" X
0 D. b. Q) ?5 k4 F5 @
耳放是一类产品的名称,而不是芯片类型。一个耳放里面可能会有多个运放芯片,例如OPA1612和OPA2604。另外,运放芯片之间也有分类,有些只作用于外放而不作用于耳机,例如NXP的TFA9890。有些只作用于耳机而不作用于外放,例如Maxim的MAX97220。而OPA1612和OPA2604这两块运放芯片能够同时作用于耳机和外放。
0 R" s4 b6 W6 A4 K( w; m$ k( X4 k7 y/ E* P- [, Z: N% D5 j
, C- q2 C$ [! u3 O
codec和独立DAC7 J0 S7 Q4 r* K( @) P0 E3 Z9 @
/ @4 q2 k3 l: K; Z# F
( {# m; e- {& e# K
一直以来我们总以为codec一定是集成在SoC之中的,而独立DAC则是外置于SoC,所以通过芯片之间位置排列能够很好地识别codec和独立DAC,其实这是错误的想法。8 S* b" `; T7 u, `3 M. W
8 i- |' N4 V7 Y6 Q0 C

0 D9 H/ L4 b( z$ q  C5 q# Ccodec也能够独立于SoC,例如三星和苹果手机的codec一般都独立于SoC,也算是独立的音频芯片。换句话说,三星S7(骁龙820版)那颗Qualcomm家的WCD9335 codec也是独立的音频芯片,只是解码效果没有CS4398之类的芯片好而已。同理,vivo Xplay5同时拥有WCD9335 codec和CS4398 DAC两颗解码芯片。为啥codec没有独立的DAC那么好?
( t) }$ e8 e- o$ k/ R  @! u& n$ n7 N
) ?/ D& X; s1 o
codec同时集成ADC、DAC以及其它各种音频相关模块,例如AK4961就是同时集成ADC、DAC和amp功能,是一套完整的音频方案,按道理应该比只懂得解码,无法独立使用的独立DAC要强大吧?问题就在专注度上。codec整合功能多了,兼顾的事情就自然多了,运算量自然会被多种功能模块分摊调度,解码效率和效果自然就不及独立DAC好了。
; j+ t, P1 [9 M. y0 Z# Y
7 Z1 O. B' P; _; O# v4 s
2 N6 w2 T* Q6 J6 x6 K, Q- r# D9 `0 R2 B
+ I) {9 D* E  n% k/ f- c& W! w
- P  v! \- t- g! w. L
前几年仿佛更流行三种芯片都独立出来的Hi-Fi方案,例如vivo Xshot,TLV320ADC+CS4398+MAX97220。自SABRE9018Q2C和ES9118这些高整合了运放芯片的DAC出现之后,业界仿佛也开始关注起这种全新的Hi-Fi方案。这样做最大的好处就是节省了手机内部空间,同时也能够继续满足消费者喜欢在Hi-Fi电路上堆料的心病,集成度在codec和独立DAC之间,兼顾解码效果和效率。, W. g$ X* N0 k. I* f6 V1 U5 w

' S" j5 K6 ]2 s! G/ ]. M. o9 v- `! T* P7 N, L9 v* C
最后让我们看看市面上独立DAC、整合了运放芯片的DAC和codec三种方案的主流Hi-Fi芯片,以及对应的机型都有哪些?
; |) j$ Q& m0 o/ h& J1 ?: Q
+ |) y: Q6 C! t9 u, J7 W$ m7 v& _) E4 H4 r8 n$ k
独立DAC系列
, |5 b2 C' G- @  U; ~3 @8 K! b9 A1 v+ C- s% ]
3 l/ L0 a# A- u; O: _
主流独立DAC横向对比
) [3 m8 g) W, N! M$ m
" b1 b4 J* Y$ p% y) _$ n4 L" G( s
1 H, J6 M$ }% F+ DES9018K2M:vivo X3、vivo Xplay3S、vivo X5Max、小米Note标配版、魅族MX4 Pro和魅族PRO 5、蓝魔MOS1 max、TCL东东枪2和Gigaset ME和Gigaset ME pro! U7 m* E1 {6 N. k
SABRE9018C2M:LG V10、联想乐檬X3、小米Note顶配版  f7 {2 w% z( v  V: f- e
ES9018AQ2M:Geek Out V2便携式解码耳放一体机,可以搭配智能手机使用,一般最好找USB输出功率比较大的手机,功率太低会带不动这种便携一体机。由于功耗和发热都比较大,所以不建议长时间搭配手机使用,而且音质也没有接在电脑上面那么好。/ {/ L5 W  I% M8 w. u1 U
ES9028Q2M:vivo X6Plus、vivo Xplay5旗舰版9 G% g) B8 y7 b' J( e
ES9028C2M:LG G5 B&O Hi-Fi模块
& R/ [, E5 i6 }! G5 D" ^, i3 HAK4490:中兴天机78 C) ^& g! k8 v  g& I
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* E9 Z/ r8 S- Q
CS4398:vivo X1、vivo Xplay、vivo Xshot、vivo X5、vivo X5F、vivo X5Pro、vivo Xplay5、vivo X6S Plus
7 y# E0 c. u/ \5 @/ o# k( r7 y) Y" j
) g# x9 i1 m  L( f# i/ l5 B, P) o3 O1 \' L! L! M# J
不少读者可能会疑问,同样是ES90xx芯片,C2M、Q2M之类的后缀是啥意思呢?其实代表着该芯片的封装方式不同。C2M是三种封装规格中面积最小的,K2M封装面积在C2M和Q2M之间,Q2M是三种封装规格中面积最大的。综合对比上面ESS各款DAC芯片参数来看,LG G5 B&O Hi-Fi模块使用的ES9028C2M相对是最好的。不过类似Geek Out V2这种独立解码耳放一体机,LG那款Hi-Fi模块也存在发热大和功耗高的问题。* L) n% T( Z( i

. A7 P2 m4 ^5 V: I& ~' V7 L1 P# V. c; Z! V( L- K: ]
整合了运放芯片的DAC芯片
/ Z" ]2 i1 X% {: s9 C
+ C5 J& m) R; T* ^  M9 d
, p' D6 T% @. s2 ]" v! [整合了运放芯片DAC横向对比% `! k" u& K, H0 F! e" [' [
, A( w' a2 p9 T. z# B1 Q
% O. U; M: c6 g6 ?9 p" V; M
AK4376:代表机型为nubia Z11和vivo X7
& ]0 Y5 [5 F; }* F0 HES9118:无具体机型3 L: [  f1 }: t( T1 `/ ?, r6 }& [
SABRE9018Q2C:无具体机型
) k7 C" w. S" t' S
6 u  H) ]$ b' q. M8 v; g, k# @7 d6 K* A
codec系列
4 l, ?' o& d; H
+ n4 |$ B8 C6 g' L1 r7 }; D3 D% R4 T9 v9 S8 h& ~
主流codec横向对比# P6 i3 @* Y+ F4 o2 h

  R+ W$ C. Y3 ^3 |* J" r2 K
9 Q5 ?4 q4 v9 s  M4 e+ {0 R338S1285:iPhone 6s" @4 P3 T4 M+ v4 _/ _! D
338S1201:iPhone 6 Plus4 _: e# o$ [' s( r& ^; Q" w# N
338S1117:iPhone 5
! {* Q  l  y% CLucky CS47L91:三星S7(Exynos 8890版)
  }2 x2 d$ I0 U; tCS43L36:魅族PRO 66 n# ~+ R0 Y; h1 v
WM5102:三星S4、魅族MX3、联想K860i2 h, X" e+ ?- o# b" O6 S2 T9 q
WCD9335:三星S7(骁龙820版); r! b1 C# o0 M
AK4961:nubia Z7和nubia Z9
4 J) Q* V+ T; a% g1 l" @+ v/ |8 v; c5 r
8 m" Q3 x+ s7 d4 N4 T1 a7 ]
总结
* f2 U7 b3 I+ s- t0 w- O. {0 O+ q
3 U! e0 n4 }( e5 s使用这些芯片的手机有很多,但是他们从供电规模、运放数量上都和随身听差很远,所以声音没法比。举个最简单例子,手机上面那颗ES9018K2M其实是ES9018的缩水版,专门针对移动设备进行定制的,前者是双声道,后者则是8声道。无论是动态范围还是信噪比等参数,ES9018都要远胜ES9018K2M。例如HIFIMAN 901采用了两块ES9018 DAC,同时,HIFIMAN 901采用专业运放芯片型号也比Hi-Fi手机更高级,数量也更多,分别是两颗OPA2107和两颗OPA627。
" Z4 I1 V1 \0 x
/ v! k  n- s3 r: }6 H5 e$ u2 @  Q; r1 j6 i% J" P; T* T
* q! k) {2 W' n3 s; U

2 A/ E& t. m) L4 M& F) b9 c1 ~
# [3 C2 c! O. W4 L$ }/ d' _如上图所示,从ES9018K2M到ES9028Q2M/C2M,相比ES9018S在关键指标上逐步缩短距离,另一方面,ES9038PRO这块新品芯片在关键指标上继续作出突破,DNR和THD+N提升到新的高度。
6 W3 m4 K) Q! f9 W  X0 z& y4 v% }% t

4 H& u  B* r+ y$ u另一方面,回到Hi-Fi手机三种主流芯片方案上,独立DAC和整合了运放芯片的DAC在音质表现上相比codec方案一般会好一点,其中更节省机身内部空间的整合了运放芯片的DAC将会成为未来的主流解决方案,用于Hi-Fi手机之中。) f5 R, {7 `+ n5 G
% |1 ]/ w8 R) ]$ R# {2 h
+ N* }6 E+ k8 w4 I+ h4 ^
最后就是在短时间内,表现较好、综合水平更高的Hi-Fi芯片在续航和发热上表现一般更糟,这也是无法回避的技术瓶颈,正如录制和解码4K视频时候,手机的功耗和发热也会上去一样。更好的音质和更出众的画质表现肯定是需要付出一定代价的。
/ E; t/ l" I9 e' a7 W! H7 X' s
欢迎厂家入驻,推文!免费!微信:yinpinyingyong
您需要登录后才可以回帖 登录 | 快速注册

本版积分规则

音频应用搜索

小黑屋|手机版|音频应用官网微博|音频招标|音频应用 (鄂ICP备16002437号)

Powered by Audio app

快速回复 返回顶部 返回列表