高保真還原 手機(jī)Hi-Fi芯片是噱頭還是干貨

和Hi-Fi芯片有關(guān)的基本術(shù)語(yǔ)

　　（諧波）失真：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是，實(shí)際的音頻功率放大器有各種諧波造成的失真及由器件內(nèi)或外部造成的噪聲，這個(gè)值一般在0.00n%~10%之間（n=1~9）。

　　互調(diào)失真：和“諧波失真”類似，也是采用百分比來(lái)表示，數(shù)值越小越好。上面的（諧波）失真是指單頻率下，所產(chǎn)生的干擾，而互調(diào)失真則是兩個(gè)頻率下所產(chǎn)生的諧波干擾，這種組合又能夠互相疊加（和、差兩種運(yùn)算），形成更多的諧波干擾。

　　噪聲：和“失真”有一定相似，都是原輸出音頻信號(hào)沒(méi)有的東西，屬于干擾聽(tīng)感和音質(zhì)的事物，“失真”一般是有規(guī)律可循的，“噪聲”則是不可預(yù)見(jiàn)和突發(fā)的。

　　信噪比/訊噪比：一個(gè)電子設(shè)備或者電子系統(tǒng)中信號(hào)和噪聲的比例，采用dB做單位，數(shù)值越大，還原的聲音越清晰，沒(méi)有亂七八糟的雜音。在本文中用于表征手機(jī)中輸出的音頻信號(hào)對(duì)底噪和外界干擾信號(hào)的抵御能力。

　　動(dòng)態(tài)范圍：這個(gè)參數(shù)是指手機(jī)的最大信號(hào)和最小信號(hào)之間的幅度差，最大信號(hào)就是指音頻重放時(shí)最大不失真輸出功率，最小信號(hào)則是手機(jī)不播放音樂(lè)時(shí)系統(tǒng)噪聲（底噪）輸出功率。單位dB，數(shù)值越大越好。

　　聲音分離度：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是左聲道和右聲道輸出聲音之間的隔離度，如果分離度不夠，左右聲道產(chǎn)生串?dāng)_，不僅無(wú)法形成立體聲效果，連聲音基本的清晰度也會(huì)大打折扣。這就好比3D眼鏡如果設(shè)計(jì)得不合理，觀看電影時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)“重影”現(xiàn)象，讓人無(wú)法觀看。

　　頻率響應(yīng)：以恒定電壓輸出的音頻信號(hào)與系統(tǒng)相連時(shí)，揚(yáng)聲器產(chǎn)生的聲壓隨頻率的變化而發(fā)生增大或衰減、相位隨頻率而產(chǎn)生變化的現(xiàn)象。用來(lái)描述音頻設(shè)備對(duì)于不同頻率的信號(hào)處理能力的差異。針對(duì)手機(jī)而言，主要強(qiáng)調(diào)其對(duì)任何頻率的信號(hào)都能夠保持穩(wěn)定的放大率，并且對(duì)于相應(yīng)的負(fù)載具有同等的驅(qū)動(dòng)能力。最直接的體現(xiàn)就是RMAA波形圖中應(yīng)該近似地接近一條直線。

　　共模抑制比：在本文主要是針對(duì)Hi-Fi芯片中的運(yùn)放/功放芯片（例如OPA1612）而言，類似“信噪比”，也是一種比值。不過(guò)這種比值的分子和分母比較難理解，分別是差模信號(hào)電壓放大倍數(shù)（Aud）和共模信號(hào)電壓放大倍數(shù)（Auc），即CMRR=|Aud/Auc|。我們姑且記住結(jié)論，CMRR（共模抑制比）越大，運(yùn)放/功放芯片的放大性能越好?；氐绞謾C(jī)界，魅族MX4 Pro第一次采用OPA1612替代OPA2604的時(shí)候，宣傳過(guò)這個(gè)參數(shù)。

來(lái)自魅族官網(wǎng)（CMRR介紹）

　　增益：要解釋“推力”這個(gè)重要術(shù)語(yǔ)之前，我們必須介紹一下什么是“增益”？根據(jù)聲音傳播和發(fā)聲原理，要讓智能手機(jī)中發(fā)聲單元發(fā)聲，我們需要通電，讓電流克服電路電阻做功，經(jīng)過(guò)一系列的電磁效應(yīng)之后，驅(qū)動(dòng)喇叭振動(dòng)發(fā)聲。通過(guò)控制電位器（手機(jī)機(jī)身的音量加減鍵）可以調(diào)整通電時(shí)候的電流大小，從而控制手機(jī)的音量。通過(guò)按下“音量+”鍵來(lái)提高音量輸出，按下“音量-”鍵來(lái)減少音量輸出。

　　另外，眾所周知，部分Hi-Fi手機(jī)內(nèi)部有耳放或者運(yùn)放/功放芯片，這些芯片主要作用就是放大輸出信號(hào)。結(jié)合上面的音量鍵（電位器）知識(shí)來(lái)解釋什么是“增益”?！霸鲆妗本褪潜硎久慨?dāng)按下音量+（音量-）鍵時(shí)候，系統(tǒng)內(nèi)部的耳放/運(yùn)放/功放芯片能夠?qū)⒃敵鲂盘?hào)相比放大前增加（減少）多少倍，可以近似看成是一種比值，增益的單位一般用“dB”表示。

　　假設(shè)不用運(yùn)放/功放芯片，按一下“音量+”鍵增加了5dB的響度，采用運(yùn)放/功放芯片放大信號(hào)輸出之后，按一下“音量+”鍵增加了10dB的響度。再將響度換算為功率P，代入“增益”的計(jì)算公式（小編不敢寫(xiě)，怕讀者關(guān)閉瀏覽器）上，即可求得按一下“音量+”鍵獲得的“增益”是多少？

如何得到“增益”數(shù)值

　　為了讓讀者更好地理解，小編不禁想起了魅族MX4 Pro中提供了“Hi-Fi Sound”的幾種輸出模式，碰巧就是用“增益”劃分的，最具代表性的低增益模式和高增益模式。

魅族“Hi-Fi Sound”設(shè)置選項(xiàng)

　　舉個(gè)例子，小編手上有兩條耳機(jī)，根據(jù)阻抗和靈敏度的不同，分別適配上述兩種模式，如下圖所示。

幾種不同的Hi-Fi Sound模式

　　看完了上圖我們就能夠更加容易理解“增益”是什么。低增益模式明顯是用來(lái)推“高靈敏低阻抗”這種俗稱“容易推”的耳機(jī)，而高增益模式則是用來(lái)推“低靈敏高阻抗”這種俗稱“比較難推”的耳機(jī)，說(shuō)明“推力”和“增益”有關(guān)。

　　推力：了解了“增益”之后，接下來(lái)我們探究一下“推力”和“增益”的關(guān)系。還是上面魅族MX4 Pro例子，系統(tǒng)中選擇“線路輸出”模式，接外置功放/聲卡和監(jiān)聽(tīng)音箱，當(dāng)音箱響度達(dá)到相同分貝的時(shí)候，兩臺(tái)手機(jī)相比（假設(shè)和魅族PRO 5相比），哪臺(tái)手機(jī)需要的增益越大，證明該手機(jī)的推力越小，相反，則越大。增益和推力一般成反比關(guān)系。簡(jiǎn)而言之，“推力大”表示通過(guò)盡可能少的增益，就能夠輸出用戶需要的響度的一種能力。

　　解析力：這也是Hi-Fi發(fā)燒友認(rèn)為最難解釋清楚的術(shù)語(yǔ)之一，Hi-Fi領(lǐng)域所謂的解析力受多個(gè)因素綜合影響，失真、底噪、采樣率、壓縮率等指標(biāo)都能夠影響解析力，是一個(gè)綜合指標(biāo)。正如手機(jī)攝像頭的解析力，不僅和攝像頭像素有關(guān)，而且還和光學(xué)鏡頭/鏡片質(zhì)素、傳感器尺寸大小、單位像素面積、對(duì)焦速度、防抖表現(xiàn)等參數(shù)有關(guān)。小編覺(jué)得，高解析力的手機(jī)，最基本應(yīng)該做到將聲場(chǎng)準(zhǔn)確還原，能夠清晰聽(tīng)到每一樣樂(lè)器分別在自己的哪些方位發(fā)出聲音，此乃其一。另外，將音頻文件細(xì)節(jié)交代得一清二楚的同時(shí)，應(yīng)該很有層級(jí)感，所謂層次感就是一堆樂(lè)器同時(shí)演奏，手機(jī)能夠分清主次進(jìn)行表達(dá)，讓我們分清楚哪些是主要樂(lè)器，例如大提琴、鋼琴，哪些是次要樂(lè)器，例如三角鐵、鼓。

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