決戰(zhàn)Hi-Fi之巔 樂檬X3音頻對比vivo X5Pro

　　【手機中國 評測】當手機廠商為攝像頭配置用上了大底傳感器、光學防抖鏡片組、大光圈等技術，漸漸發(fā)現影像系統(tǒng)的潛能開始出現瓶頸，他們開始把目光轉向手機Hi-Fi。在智能機剛開始普及時還很少聽到“Hi-Fi手機”這個定義，但是這幾年以vivo、聯想、魅族等廠商為首的旗艦機紛紛加入了Hi-Fi的元素，也讓手機Hi-Fi的概念成為了大勢所趨。

　　但說起手機Hi-Fi話題，我們自然而言就會想起vivo。其憑借多年在音頻領域上的經驗積累，打造出一款又一款的Hi-Fi手機精品，首次在手機上搭載獨立解碼芯片CS4398的vivo X1，首次在手機上用上獨立運放芯片OPA2604的vivo Xplay，首次在手機上還原7.1甚至11.1的多聲道影院聲場效果的vivo Xplay3S，首次提出Hi-Fi 2.0架構的vivo X5Max......
　　而最近聯想樂檬X3的發(fā)布可以說是再一次引起了輿論對于Hi-Fi手機的熱議，但其實自聯想樂檬K3開始，聯想樂檬系列產品就一直在音頻方面有所積累。聯想樂檬K3在機身背后配備了雙揚聲器，聯想樂檬K3 Note（天籟版）則選擇了在機身背后配備了一個陶瓷振片揚聲器，配合手機包裝盒帶來不一樣的聽覺體驗。這兩款產品都搭載了MAXXAUDIO by Waves音效。從此，聯想樂檬系列也開始被冠上“Hi-Fi手機”的頭銜。聯想樂檬X3不僅擁有旗艦級的硬件配置，繼續(xù)延續(xù)了Hi-Fi特性，最大特色就是采用了兩顆專業(yè)的解碼芯片SABRE9018C2M和WM8281，同時搭載了三顆OPA1612運放芯片。
　　倘若以售價為衡量標準，聯想樂檬X3和vivo X6應該是同一量級，那么或許大家會疑問本文和聯想樂檬X3作為對比的機型為什么不是最新的vivo X6，主要還是因為vivo X5Pro這套Hi-Fi方案在調校上比較成熟，配備的CS4398和MAX97220兩顆Hi-Fi芯片，已經用在旗下很多的機型上，具體如下表所示：

和vivo X5Pro采用類似Hi-Fi芯片平臺的機型

　　或許大家還不是很了解vivo X5Pro和聯想樂檬X3上的Hi-Fi芯片，下面簡單介紹一下兩套方案中的5顆Hi-Fi芯片。下表加入了一些作為對比的芯片，都是幾款熱門Hi-Fi產品的解決方案，排列順序為音頻信號正向流動時候經過的不同模塊，分別為ADC（編碼）、解決SRC問題、DAC（解碼）和運放/功放/耳放芯片。

手機Hi-Fi芯片橫比
（紅色單元格數據為vivo、魅族等手機廠商公布，
其他數據來自音頻芯片官網）

　　CS4398：脫胎于“膽機”的CS4398，在很多專業(yè)的音頻設備中都采用到，在手機中主要負責獨立解碼（DAC）作用，將數字信號還原成模擬信號。作為vivo所有的Hi-Fi手機中使用得最多的解碼芯片，相比ESS Technology為移動端設備定制的ES9018K2M，在參數上可能稍顯遜色，但是在vivo的Hi-Fi手機中服役的周期卻是最長的。眾所周知，對于專業(yè)播放器廠商來說，如果在同一套音頻解決方案中沉浸的時間越長，使用的次數越多，就意味著這套音頻方案越成熟，對Hi-Fi芯片的調教越有味道。所以大家不妨將初次搭載這顆芯片的vivo X1和如今的vivo X5Pro相比，你會發(fā)現有不同的聽覺感受。 

采用了CS4398/CS4353的vivo手機

　　SABRE9018C2M：相比前作ES9018K2M，根據官網公布的資料，最大的變化就是體積縮小了，能夠更輕松地塞入極致輕薄的智能手機中，另一方面，官網還顯示SABRE9018C2M進一步支持384kHz/32bit的采樣率，方便回放更高質量的音頻文件。除此以外，動態(tài)范圍、失真、信噪比橫向相比表格中的其它芯片也能夠凸顯自身的優(yōu)勢，這也是為什么除了vivo以外，魅族、小米和聯想的Hi-Fi手機紛紛搭載這顆解碼芯片（含ES9018K2M）的原因。

SABRE9018C2M在ESS官網參數介紹

　　WM8281：自從Cirrus Logic將曾經是最大的競爭對手歐勝收購之后，歐勝“WM”系列的芯片參數就能夠在Cirrus Logic的官網上查閱到。雖然官網關于這顆WM8281的參數介紹不多，但是歐勝的Hi-Fi芯片曾經被多家知名的手機廠商使用過，除了三星、聯想、小米，還有依靠音樂播放器起家的魅族。聯想樂檬X3采用WM8281的原因主要還是因為配合內置的三麥克系統(tǒng)，在嘈雜環(huán)境下也能夠實現“高保真”錄音，同時也支持市面上少見的3ms延時實時耳返和干濕聲混音效果。

WM8281的作用（來自聯想官網）

　　OPA1612：和OPA2604相比，OPA1612的共模抑制比更加大，從1Hz到80kHz都始終保持120dB不變。由魅族MX4 Pro首次使用開始，到后來小米Note連續(xù)采用了兩顆OPA1612，再到如今聯想樂檬X3連續(xù)使用3顆OPA1612，都能夠看出TI的這顆運放芯片的實力深得手機廠商的信賴。根據魅族MX4 Pro宣傳描述，這顆運放依靠極高的共模抑制比，可以讓播放系統(tǒng)失真很低，解析力很高。而小米Note和聯想樂檬X3也是因為其為耳機輸出強大動力的同時，又有著行業(yè)內更低的失真水平的特色，而連續(xù)采用了兩顆乃至三顆OPA1612。

OPA1612的新特性（來自魅族官網）

　　MAX97220：通過上述表格的橫向對比，MAX97220在它們之中的信噪比算是比較拔尖的，主要還是因為這顆耳放芯片一般用于錄音筆之中，所以對于噪聲的抑制和信號的還原還是比較到位的。相比之下，失真度表現可能會稍遜一籌，這也是對vivo等廠商的一種優(yōu)化考驗。

　　在前面我們提到了vivo的Hi-Fi 2.0方案，而這一方案是建立在Hi-Fi 1.0的基礎上的，Hi-Fi 1.0的主要標志是“以音頻解碼芯片+運算放大芯片為組合、以DCDC直流升壓”，而Hi-Fi 2.0的主要標志是“二級供電+專業(yè)音頻解碼芯片+二級放大”，除了加入了低壓差線性穩(wěn)壓供電器（LDO二級供電），大大降低了電路紋波，使得電流穩(wěn)定性有了極大的提升，從而帶來了更加細滑的聲音和更小的失真。另外，二級放大（運算放大芯片）是指用電子性能最強的運放做前級運放，負責電流電壓轉換，用味道最好、驅動能力最強的運放做后級運放，負責功率放大和驅動耳機。兩級運放協同工作，降低了信號在處理中的損失，使聲音底噪更加干凈，從底層重建了手機模擬聲音信號產生的基礎。

Hi-Fi 2.0架構

　　縱然Hi-Fi 2.0并不是行業(yè)的通用標準，但是憑借vivo在Hi-Fi手機的多年累積，逐漸引起了其它手機廠商對Hi-Fi手機這個概念的認同，帶起了這種熱潮。所以盡管它不是行業(yè)標準，但是如果以Hi-Fi 2.0的標準來看，聯想樂檬X3也是符合這個定義的。

聯想樂檬X3的Hi-Fi體系（來源：發(fā)布會現場照片）

　　聯想樂檬X3在“獨立解碼芯片+獨立運放/功放芯片”基礎上，更強化了細節(jié)，兩顆不同針對性的解碼芯片，分別應對不同的聽音場合，另一方面，用了3顆OPA1612運放芯片，也讓聯想樂檬X3對于推動靈敏度低（主要是頭戴式）的耳機會有一定的加分。

目前采用了“獨立解碼+獨立運放/功放”幾套Hi-Fi方案橫比

　　雖然在Hi-Fi芯片的組合上，聯想樂檬X3好像占了一些優(yōu)勢，同時vivo X5Pro是沒有獨立的運放/功放芯片的，在外放表現上面可能比不上vivo Xplay系列和聯想樂檬X3，但是考慮到正常情況下，我們都會使用耳機聽音樂，所以耳放的作用也不容小覷，這樣看來，戴上耳機之后，耳放和運放的差距可能沒有外放比拼那么大，具有可比性。最重要的還是：參數歸參數，客觀的工具測試才是關鍵，以及兩家廠商在音頻上的調教是否用心，對最終結果有一定的影響。接下來我們來看看客觀的數據分析。

實驗前準備和專業(yè)術語解讀
　　實驗軟件：RMAA（RightMark Audio Analyzer）
　　實驗硬件：PC、Roland UA55獨立聲卡、vivo X5Pro、聯想樂檬X3、飛利浦SWA5011A/93連接線（3.5mm音頻線）
　　RMAA是一個運行在Windows上的PC軟件，可以對PC聲卡或其他音頻設備的基本電聲性能進行測試，可測的指標包括動態(tài)范圍、信噪比、諧波失真、互調失真等。借助RMAA軟件可以對MP3播放器、手機、平板電腦等數碼設備播放音樂的音質進行客觀評測和對比。RMAA是免費軟件，可以從網上下載，本文使用的是RMAA 5.5版本。

RMAA操作界面

　　RMAA是一種客觀測試手段，測試結果可以反映被測設備的音質水平，主觀聽感經常出現的那些所謂的解析力、臨場感、空間感、層次感、音色偏冷、音色偏暖等不明覺厲的詞語，可以通過RMAA的那些曲線圖對應的一些參數，客觀真實地反映出來，不含主觀色彩。
　　Roland是一家電子樂器廠商的領導品牌，生產包括鍵盤及合成器、吉他相關產品、電子打擊樂產品，數字錄音設備、音箱、音頻處理器及多媒體產品。
　　Roland UA55獨立聲卡，支持最高192kHz/24bit的錄音和回放，能夠充分壓榨CS4398和SABRE9018C2M兩顆解碼芯片的潛力。飛利浦SWA5011A/93，AUX車用立體聲音頻線，長度1M，充分考慮線材粗細和長度，屏蔽好、底噪低、干擾少。

Roland UA55前后面板示意圖

全套測試設備

　　在進入對比測試之前，小編為不是太熟悉音頻相關知識的讀者，稍微解釋一下一些專業(yè)術語。
　　底噪/平底噪聲/噪聲水平：是一種用于表征手機對輸出信號干擾程度有多大的參數，數值為負數，取絕對值之后越大越好。在波形圖的具體表現如下圖所示，這種曲線理想情況下越平穩(wěn)越好，在圖中所處位置越低越好，如果波動過大，或者位置過高，就證明手機本身的底噪大，這和手機內部電路設計有關，例如電子零件之間抗干擾能力是否足夠強？前后級電路之間隔離度是否足夠？

底噪波形圖

　　動態(tài)范圍：這個參數是指手機的最大信號和最小信號之間的幅度差，最大信號就是指音頻重放時最大不失真輸出功率，最小信號則是手機不播放音樂時系統(tǒng)噪聲（上面提到的“底噪”）輸出功率。既然這個數值和底噪有關，那么底噪越小，動態(tài)范圍一般就會越大。動態(tài)范圍數值是正數，一般來說越大越好。在波形圖的具體表現如下圖所示，在某個頻率上會有峰波出現，波峰越高越好，峰值兩邊的曲線越平穩(wěn)越好。

動態(tài)范圍波形圖

　　諧波失真：這個參數簡單來說也是用來表征抗干擾的能力。具體是指原有頻率的各種倍頻的有害干擾，對輸出波形的影響，影響越小證明抗干擾能力越大，數值以百分比表示，百分比越小，失真度越低。在波形圖的具體表現如下圖所示，和“動態(tài)范圍”波形圖有些相似，在某個頻率上會出現峰波，在該位置的右側產生的諧波越小，說明失真率越低，輸出信號的抗干擾能力越強。

諧波失真波形圖

　　互調失真：和“諧波失真”類似，也是采用百分比來表示，數值越小越好。如果剛剛所說的“諧波失真”所產生的干擾只是存在于單頻率下，那么“互調失真”則是兩個頻率下產生的諧波干擾，這種組合又能夠互相疊加（和、差兩種運算），形成更多的諧波干擾。在波形圖的具體表現如下圖所示，峰波不再局限在單一頻率下，而是分散到各個頻段，理想狀態(tài)下，這種峰波出現的次數越少越好，峰波兩側的曲線越平滑越好。

互調失真波形圖

　　聲音分離度：經常聽別人說這款手機的立體聲不行，聲場得不到擴展，缺乏空間感，沒有身臨其境的感覺，其實就是因為左聲道和右聲道發(fā)生串擾，分離度不夠，無法產生立體聲效果。正所謂“1+1<2”就是這種情況。數值上表現為負數，絕對值越大越好。在波形圖的具體表現如下圖所示，理想狀態(tài)下，左右聲道兩條曲線很少出現重疊的次數，盡量減少交叉的機會。

聲音分離度波形圖

　　特別聲明：
　　1、vivo配備了Hi-Fi模式，聯想配備了Standard Hi-Fi模式和Turbo Hi-Fi模式，只有開啟了這三個模式，才能夠充分發(fā)揮Hi-Fi芯片的潛力，所以下面的測試是在分別開啟了上述三種模式下進行的，另一方面，為了避免影響Hi-Fi的“高保真”表現，一律關閉SRS、BBE、杜比之類的音效渲染工具，讓這兩款旗艦機的“跑分”更真實。
　　2、vivo的Hi-Fi模式能夠通過內置的DAC解碼芯片可以將數字音頻流轉換為耳機發(fā)聲，從而做到真正的原音重現。
　　3、聯想樂檬X3則分別提供了Standard Hi-Fi和Turbo Hi-Fi兩種模式。根據聯想官方定義，前者主要調用了Cirrus WM8281獨立解碼芯片，后者則調用了ESS的SABRE9018C2M解碼芯片和3顆OP1612運放芯片。旨在為廣大消費者提供兩種不同Hi-Fi解決方案，適用于不同的人群。

聯想樂檬X3發(fā)布會現場圖

測試結果
　　以下所有的數據結果都經過了至少三次的重復實驗，獲取其中最為均衡的一次實驗結果。本實驗采用的音頻為：使用44.1kHz/16bit采樣率，WAV無損音頻格式，分為校準信號和測試信號。測試的子項包括：本底噪聲、動態(tài)范圍、THD（總諧波失真）、IMD（互調失真）、立體聲分離度，合計5項指標。將兩臺手機的耳機輸出孔用音頻線接入到獨立聲卡的“復合型輸入接口”，其中，音頻線采用了轉接頭接入Roland U55的一端。獨立聲卡則通過USB口接入PC電腦中。
最終結果如下表所示：

實驗結果

　　從實驗結果來看，vivo X5Pro和聯想樂檬X3可謂旗鼓相當，紅框區(qū)域表示該機型占優(yōu)項目。下面我們來看看每一項實驗指標對應具體的波形圖。

本底噪聲

　　兩臺手機三種模式表現都不錯，整體波動十分平穩(wěn)，波動范圍主要集中在-100dB到-120dB之間。另外，三條曲線整體位置也比較偏下，證明vivo X5Pro和聯想樂檬X3在電子零件之間抗干擾能力、前后級電路之間隔離度做得比較好。上面曾經提及過，本底噪聲越小，動態(tài)范圍一般就會越大，讓我們看看下面的波形圖是否印證了這一定理。

動態(tài)范圍

　　“動態(tài)范圍”這張圖的第一感覺是，聯想樂檬X3的Turbo Hi-Fi模式在1kHz的時候波峰沖得不夠高，不如Standard Hi-Fi模式，但是仔細觀察，你會發(fā)現聯想樂檬X3的Turbo Hi-Fi模式所代表的曲線，在1kHz兩側的曲線波動表現得十分平穩(wěn)，明顯沒有Standard Hi-Fi模式那條曲線波動那么大。另外，在三者之中，Turbo Hi-Fi模式的曲線整體上位置也是最低的。這也印證了上面表格中聯想樂檬X3的Turbo Hi-Fi模式在“動態(tài)范圍”的得分相對更高。

THD/總諧波失真

　　“總諧波失真”方面，聯想樂檬X3的兩條曲線得分比較接近，出現了不少重疊的部分，整體表現十分平穩(wěn)，不過白色曲線的vivo X5Pro更勝一籌，曲線位置更加偏上，反映到表格上就是百分比數值更加低。綜合來看，三條曲線的振幅都十分平穩(wěn)，并沒有出現震蕩特別大的波峰，證明了三款機型的抗干擾能力都比較強。同樣的情況出現在“互調失真”這個參數上。

IMD/互調失真

　　類似地，“互調失真”指標上，三條曲線的振幅也比較平緩，不仔細觀察還以為兩張圖一模一樣，三條曲線的分析可以參照“總諧波失真”，再一次證明抗干擾能力依然是vivo略勝一籌。

立體聲分離度

　　立體聲分離度上，聯想樂檬X3兩種模式相比vivo X5Pro的Hi-Fi模式表現更佳，兩條綠色曲線整體數值都在白色曲線的下方，而兩條綠色曲線在中、高頻的位置重合的次數比較多，可見聯想樂檬X3的兩種Hi-Fi模式，在立體聲分離度的表現都十分接近，斗得難分難解，這也是反映到表格上，兩種模式的得分相差不到3dB的原因。

　　從上述5個維度的對比我們可以看到，聯想樂檬X3在Standard Hi-Fi模式下的綜合表現要略弱于vivo X5Pro，但到了Turbo Hi-Fi模式下則有了一定的增益，可見聯想樂檬X3所謂的Turbo Hi-Fi模式還是有一些成效，在推力方面的表現也的確更好。

　　總結：前幾年，如果說Hi-Fi手機還未成氣候，vivo只是孤軍作戰(zhàn)的話，這兩年，聯想、魅族、小米、nubia、樂視等廠商紛紛將自家旗艦機加入Hi-Fi元素的這種行為，足以證明Hi-Fi手機的地位在日益提升。我們慶幸智能手機從剛開始只談通話質量的表現，到后來開始追求拍照畫質和體驗，再到如今開始追求Hi-Fi音質，這種全方位的進步也是消費者翹首以盼的愿景。

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