隨著音樂聆聽習慣已從實體唱片數位化,串流服務日益盛行,消費者對於是否握有音樂的擁有權也越來越不重視,也有一些音樂串流服務為求差異化以高音質串流服務作為主打,然而若要達到 HiRes 的 24bit 要求,使用如 Wave 、 Flac 、 DSD 等未壓縮格式勢必需要穩定的高流量,故像是 MQA 這類強調無損壓縮的高音質格式也有機會成為高音質串流的格式首選;而 ESS 在 CES 前夕宣布新一代的行動級 HyperStream SABRE DAC ES9068Q ,就主打支援硬體 MQA Rendering 處理,使這款晶片不須經過工程師手動調教濾波器即可支援 MQA 。
現行的 DAC 處理 MQA 需要先透過 DSP 處理 MQA 解壓縮後,將訊號透過 DAC 晶片的輸出濾波器處理,但這部分需要工程師透過手動調整,而 ES9068Q 的特色是透過原生的硬體加速方式處理 MQA ,讓 MQA 的 Rendering 程序自動化,這樣一來開發者就不需要特地為了能支援 MQA 還要手動設定濾波器。
ES9068 是 ES9018K2M , ES9028Q2M , ES9038Q2M 等行動版晶片的強化版,鎖定行動播放機、行動裝置設備,具備低功耗特性,同時提供 128dBA 動態與 -120dB THD+N 的總諧波失真,可支援 32bit 768kHz PCM 與 DSD1024 ,並可接收 DoP 、 SPDIF 與 MQA 等訊號。
ES9068 預計在 CES 展出,目前也將陸續提供樣品與開發板,除了小型播放設備, ESS 也期許 ES9068Q 可用於小型播放系統、桌上型 DAC ,並結合無線串流功能。若依照慣例,很有機會出現在 LG 新款的旗艦智慧機上。
新聞來源:癮科技
2019年1月4日 星期五
2016年8月25日 星期四
超越播放器?手機音頻解碼晶片的發展
自vivo在vivo X1引入獨立DAC之後,Hi-Fi手機開始崛起,之後連續幾款vivo手機都用上了獨立的Hi-Fi晶片。同時,消費者也開始被這些不明覺厲的晶片型號給搞混了:DAC、ADC和DSP,運放和耳放,codec和獨立DAC。除此以外,Hi-Fi晶片的組合方案更是一絕,同一家廠商不同功能Hi-Fi晶片,相同功能Hi-Fi晶片分別有啥不同。不同廠商不同功能或者相同功能Hi-Fi晶片又有啥區別?今天我們先從簡單入手,重點聊聊DAC、ADC、DSP、codec、運放、耳放這6個術語是什麼。
ADC和DAC、DSP
ADC是類比轉數位信號編碼晶片,例如TLV320ADC,DAC是數位轉類比信號解碼晶片,例如ES9028,前者一般用於錄音而後者一般用於解碼音訊。中間數位信號處理過程交由DSP進行操作。類比信號從ADC輸入,經過編碼變成數位信號,交由DSP進行運算和處理,最終交給DAC將數位信號重新解碼為類比信號後輸出。
運放和耳放
耳放是一類產品的名稱,而不是晶片類型。一個耳放裡面可能會有多個運放晶片,例如OPA1612和OPA2604。另外,運放晶片之間也有分類,有些只作用於外放而不作用於耳機,例如NXP的TFA9890。有些只作用於耳機而不作用於外放,例如Maxim的MAX97220。而OPA1612和OPA2604這兩塊運放晶片能夠同時作用於耳機和外放。
codec和獨立DAC
一直以來我們總以為codec一定是集成在SoC之中的,而獨立DAC則是外置於SoC,所以通過晶片之間位置排列能夠很好地識別codec和獨立DAC,其實這是錯誤的想法。
codec也能夠獨立於SoC,例如三星和蘋果手機的codec一般都獨立於SoC,也算是獨立的音訊晶片。換句話說,三星S7(驍龍820版)那顆Qualcomm家的WCD9335 codec也是獨立的音訊晶片,只是解碼效果沒有CS4398之類的晶片好而已。同理,vivo Xplay5同時擁有WCD9335 codec和CS4398 DAC兩顆解碼晶片。為啥codec沒有獨立的DAC那麼好?
codec同時集成ADC、DAC以及其它各種音訊相關模組,例如AK4961就是同時集成ADC、DAC和amp功能,是一套完整的音訊方案,按道理應該比只懂得解碼,無法獨立使用的獨立DAC要強大吧?問題就在專注度上。codec整合功能多了,兼顧的事情就自然多了,運算量自然會被多種功能模組分攤調度,解碼效率和效果自然就不及獨立DAC好了。
前幾年彷彿更流行三種晶片都獨立出來的Hi-Fi方案,例如vivo Xshot,TLV320ADC+CS4398+MAX97220。自SABRE9018Q2C和ES9118這些高整合了運放晶片的DAC出現之後,業界彷彿也開始關注起這種全新的Hi-Fi方案。這樣做最大的好處就是節省了手機內部空間,同時也能夠繼續滿足消費者喜歡在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。
最後讓我們看看市面上獨立DAC、整合了運放晶片的DAC和codec三種方案的主流Hi-Fi晶片,以及對應的機型都有哪些?
獨立DAC系列
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、聯想樂檬X3、小米Note頂配版
ES9018AQ2M:Geek Out V2便攜式解碼耳放一體機,可以搭配智慧手機使用,一般最好找USB輸出功率比較大的手機,功率太低會帶不動這種便攜一體機。由於功耗和發熱都比較大,所以不建議長時間搭配手機使用,而且音質也沒有接在電腦上面那麼好。
ES9028Q2M:vivo X6Plus、vivo Xplay5旗艦版
ES9028C2M:LG G5 B&O Hi-Fi模組
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
不少讀者可能會疑問,同樣是ES90xx晶片,C2M、Q2M之類的後綴是啥意思呢?其實代表著該晶片的封裝方式不同。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晶片參數來看,LG G5 B&O Hi-Fi模組使用的ES9028C2M相對是最好的。不過類似Geek Out V2這種獨立解碼耳放一體機,LG那款Hi-Fi模組也存在發熱大和功耗高的問題。
整合了運放晶片的DAC晶片
AK4376:代表機型為nubia Z11和vivo X7
ES9118:無具體機型
SABRE9018Q2C:無具體機型
codec系列
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、聯想K860i
WCD9335:三星S7(驍龍820版)
AK4961:nubia Z7和nubia Z9
總結
使用這些晶片的手機有很多,但是他們從供電規模、運放數量上都和隨身聽差很遠,所以聲音沒法比。舉個最簡單例子,手機上面那顆ES9018K2M其實是ES9018的縮水版,專門針對移動設備進行定制的,前者是雙聲道,後者則是8聲道。無論是動態範圍還是信噪比等參數,ES9018都要遠勝ES9018K2M。例如HIFIMAN 901採用了兩塊ES9018 DAC,同時,HIFIMAN 901採用專業運放晶片型號也比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在關鍵指標上逐步縮短距離,另一方面,ES9038PRO這塊新品晶片在關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手機三種主流晶片方案上,獨立DAC和整合了運放晶片的DAC在音質表現上相比codec方案一般會好一點,其中更節省機身內部空間的整合了運放晶片的DAC將會成為未來的主流解決方案,用於Hi-Fi手機之中。
最後就是在短時間內,表現較好、綜合水平更高的Hi-Fi晶片在續航和發熱上表現一般更糟,這也是無法迴避的技術瓶頸,正如錄製和解碼4K視頻時候,手機的功耗和發熱也會上去一樣。更好的音質和更出眾的畫質表現肯定是需要付出一定代價的。
文章來源:愛搞機 作者:馬俊杰
ADC和DAC、DSP
ADC是類比轉數位信號編碼晶片,例如TLV320ADC,DAC是數位轉類比信號解碼晶片,例如ES9028,前者一般用於錄音而後者一般用於解碼音訊。中間數位信號處理過程交由DSP進行操作。類比信號從ADC輸入,經過編碼變成數位信號,交由DSP進行運算和處理,最終交給DAC將數位信號重新解碼為類比信號後輸出。
運放和耳放
耳放是一類產品的名稱,而不是晶片類型。一個耳放裡面可能會有多個運放晶片,例如OPA1612和OPA2604。另外,運放晶片之間也有分類,有些只作用於外放而不作用於耳機,例如NXP的TFA9890。有些只作用於耳機而不作用於外放,例如Maxim的MAX97220。而OPA1612和OPA2604這兩塊運放晶片能夠同時作用於耳機和外放。
codec和獨立DAC
一直以來我們總以為codec一定是集成在SoC之中的,而獨立DAC則是外置於SoC,所以通過晶片之間位置排列能夠很好地識別codec和獨立DAC,其實這是錯誤的想法。
codec也能夠獨立於SoC,例如三星和蘋果手機的codec一般都獨立於SoC,也算是獨立的音訊晶片。換句話說,三星S7(驍龍820版)那顆Qualcomm家的WCD9335 codec也是獨立的音訊晶片,只是解碼效果沒有CS4398之類的晶片好而已。同理,vivo Xplay5同時擁有WCD9335 codec和CS4398 DAC兩顆解碼晶片。為啥codec沒有獨立的DAC那麼好?
codec同時集成ADC、DAC以及其它各種音訊相關模組,例如AK4961就是同時集成ADC、DAC和amp功能,是一套完整的音訊方案,按道理應該比只懂得解碼,無法獨立使用的獨立DAC要強大吧?問題就在專注度上。codec整合功能多了,兼顧的事情就自然多了,運算量自然會被多種功能模組分攤調度,解碼效率和效果自然就不及獨立DAC好了。
前幾年彷彿更流行三種晶片都獨立出來的Hi-Fi方案,例如vivo Xshot,TLV320ADC+CS4398+MAX97220。自SABRE9018Q2C和ES9118這些高整合了運放晶片的DAC出現之後,業界彷彿也開始關注起這種全新的Hi-Fi方案。這樣做最大的好處就是節省了手機內部空間,同時也能夠繼續滿足消費者喜歡在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。
最後讓我們看看市面上獨立DAC、整合了運放晶片的DAC和codec三種方案的主流Hi-Fi晶片,以及對應的機型都有哪些?
獨立DAC系列
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| 主流獨立DAC橫向對比 |
SABRE9018C2M:LG V10、聯想樂檬X3、小米Note頂配版
ES9018AQ2M:Geek Out V2便攜式解碼耳放一體機,可以搭配智慧手機使用,一般最好找USB輸出功率比較大的手機,功率太低會帶不動這種便攜一體機。由於功耗和發熱都比較大,所以不建議長時間搭配手機使用,而且音質也沒有接在電腦上面那麼好。
ES9028Q2M:vivo X6Plus、vivo Xplay5旗艦版
ES9028C2M:LG G5 B&O Hi-Fi模組
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
不少讀者可能會疑問,同樣是ES90xx晶片,C2M、Q2M之類的後綴是啥意思呢?其實代表著該晶片的封裝方式不同。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晶片參數來看,LG G5 B&O Hi-Fi模組使用的ES9028C2M相對是最好的。不過類似Geek Out V2這種獨立解碼耳放一體機,LG那款Hi-Fi模組也存在發熱大和功耗高的問題。
整合了運放晶片的DAC晶片
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| 整合了運放晶片DAC橫向對比 |
ES9118:無具體機型
SABRE9018Q2C:無具體機型
codec系列
![]() |
| 主流codec橫向對比 |
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、聯想K860i
WCD9335:三星S7(驍龍820版)
AK4961:nubia Z7和nubia Z9
總結
使用這些晶片的手機有很多,但是他們從供電規模、運放數量上都和隨身聽差很遠,所以聲音沒法比。舉個最簡單例子,手機上面那顆ES9018K2M其實是ES9018的縮水版,專門針對移動設備進行定制的,前者是雙聲道,後者則是8聲道。無論是動態範圍還是信噪比等參數,ES9018都要遠勝ES9018K2M。例如HIFIMAN 901採用了兩塊ES9018 DAC,同時,HIFIMAN 901採用專業運放晶片型號也比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在關鍵指標上逐步縮短距離,另一方面,ES9038PRO這塊新品晶片在關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手機三種主流晶片方案上,獨立DAC和整合了運放晶片的DAC在音質表現上相比codec方案一般會好一點,其中更節省機身內部空間的整合了運放晶片的DAC將會成為未來的主流解決方案,用於Hi-Fi手機之中。
最後就是在短時間內,表現較好、綜合水平更高的Hi-Fi晶片在續航和發熱上表現一般更糟,這也是無法迴避的技術瓶頸,正如錄製和解碼4K視頻時候,手機的功耗和發熱也會上去一樣。更好的音質和更出眾的畫質表現肯定是需要付出一定代價的。
文章來源:愛搞機 作者:馬俊杰
2015年12月14日 星期一
超越播放器?談談手機獨立DAC的發展
2015年11月30日,vivo發布了全新款超薄HiFi手機X6與X6 Plus手機,其中vivo X6 Plus有一項非常耀眼的硬體規格,就是使用了最新的ESS ES9028 DAC與ES9063運放晶片,並且這兩枚晶片是全球首發,在X6 Plus手機上第一次出現與採用。雖然部分發燒友會以閹割版一類的理由對之嗤之以鼻,但不得不說手機DAC終於領先了一次,推動了一次DAC晶片的發展。藉此,筆者隨便來東拉西扯來談談手機獨立DAC。
手機使用獨立DAC在很久以前就出現過,不是什麼新鮮事。但不得不說直到現在獨立DAC手機依然很稀少,主要是用戶對於手機音質的需求並沒有那麼高,偶爾會出現一兩款以獨立DAC、以高音質為賣點的手機,也通常不會引起多大的關注。但不管是否有強烈的市場需要,隨著技術的不斷發展,手機的音頻性能也是在不斷進步的,主觀性很強的聽感先不說,就是格式的支持,目前主流手機都可以支持24bit/ 96KHz高品質音樂解碼了。
手機使用獨立DAC在很久以前就出現過,不是什麼新鮮事。但不得不說直到現在獨立DAC手機依然很稀少,主要是用戶對於手機音質的需求並沒有那麼高,偶爾會出現一兩款以獨立DAC、以高音質為賣點的手機,也通常不會引起多大的關注。但不管是否有強烈的市場需要,隨著技術的不斷發展,手機的音頻性能也是在不斷進步的,主觀性很強的聽感先不說,就是格式的支持,目前主流手機都可以支持24bit/ 96KHz高品質音樂解碼了。
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