手機HiFi一直都是一個熱度不減的話題，近期發布的不少手機也都在主打HiFi音質：採用ES9318 DAC+耳放二合一音訊晶片的vivo X9s Plus，採用AKM HiFi晶片並配備HUAWEI histen音效的榮耀9，支持藍牙aptX & aptX HD 高解析音樂傳輸的一加5等等，都證明了手機音訊在業界一直存在於重要位置。那麼什麼是HiFi？HiFi又有哪些技術指標？常見手機HiFi晶片有哪些類型，又有著怎樣的表現？看完這篇文章你就知道。
手機HiFi嗨不嗨看完這些才能算是入坑
HiFi全稱High Fidelity，直譯為"高保真”，說白了就是與原來的聲音高度相似的重放聲音。在網絡上傳播數字音樂往往需要壓制一下，就有了有損壓縮和無損壓縮，我們常見是MP3是一種有損壓縮，會對音質有影響。播放音樂則是將數字信號轉變成類比信號，然後將類比信號放大後傳導到耳機或音箱。HiFi就是讓最後播放出來的音樂接近製作人員製作完畢想讓你聽到的聲音，也就是音質好。
當然音質和聽感並不是一個概念，之所以說音訊是一門玄學，是因為聽感會因人而異，所以才有“金耳”、“木耳”之說，而音訊終端的耳機或者音響也會因為各種差異而存在不同的輸出表現。同時，杜比音效，SRS音效這類東西都是製造失真來提升聽感的。我們在這裡聊的手機HiFi，更多是在說作為輸出前端的手機能有怎樣的音訊輸出。
HiFi有哪些常見技術指標
對於音訊老燒來說，手機作為前端往往都是他們不屑一顧的，因為手機HiFi對比專業的音訊播放器來說存在著難以彌補的硬體差距，這個筆者會在後邊提到。但對於普通消費者來說，一款經過精心音訊系統設計的手機已經足夠作為音訊入門的玩具。
相信用手機聽歌的用戶也不在少數，但了解HiFi的人卻並不多，而且去看專業的音訊評測，有許多技術指標看不懂，但了解音訊的又不願意多做解釋。音響系統常見的技術指標有: 頻率響應、信噪比、動態範圍、失真度、瞬態、立體聲分離度、立體聲平衡度、音訊採樣等等。在這裡筆者分別進行一下解釋。
頻率響應 :音響設備重放時的頻率範圍以及信號幅度隨頻率的變化關係(幅頻特性)。幅度的單位是dB，頻率的單位是Hz。音響系統的頻率響應至少達到32-18000Hz，在此頻率範圍內信號幅度變化應小於2dB。
信噪比 :在同一參考點有用信號、與噪音的比值的對數。在音箱輸入點信噪比70dB，人耳距音箱一米噪音幾乎不可聞，HiFi系統一般達到110dB以上。
動態範圍 :音響設備重放時最大不失真輸出功率與靜態時系統噪音輸出功率之比的對數。HiFi系統一般達到100dB以上。
失真度 :音響設備重放時，音源信號的失真程度。音訊功放的失真分為電失真和聲失真兩大類。電失真是由電路引起的，聲失真是由還音器件揚聲器引起的。電失真的類型有:諧波失真、互調失真、瞬態失真。聲失真主要是交流接口失真。HiFi系統諧波失真一般小於1%。
立體聲分離度 :左右兩聲道的分離度。反映左右兩聲道的串擾程度。
立體聲平衡度 :左右兩聲道的信號增益之差。
瞬態：指樂曲（特別是打擊樂）中那些短暫而有爆發性的聲音，通常，這些聲音是難於準確重放出來的。表示在兩相鄰穩定狀態之間變化的物理量或物理現象，其變化時間小於所關注的時間尺度。
音訊採樣：數碼音訊系統是通過將聲波波形轉換成一連串的二進制數據來再現原始聲音的，實現這個步驟使用的設備是模/數轉換器(A/D)它以每秒上萬次的速率對聲波進行採樣，每一次採樣都記錄下了原始類比聲波在某一時刻的狀態，稱之為樣本。將一串的樣本連接起來，就可以描述一段聲波了，把每一秒鐘所採樣的數目稱為採樣頻率或採率，單位為HZ(赫茲)。採樣頻率越高所能描述的聲波頻率就越高。
部分音訊晶片參數（圖片引自愛搞機）
信噪比、立體聲分離度、立體聲平衡度是人耳可以判別的，其他指標需要通過多系統比較作出對比。了解了這些，我們再去看那些手機音訊晶片的技術參數時，就不是那麼難以理解了。
我們談論的HiFi有哪些常見的評定要素
看音訊評測時，對於剛剛入門的人來說經常搞得一臉懵，因為不了解那些評定要素到底指的是什麼，雖然只是一段音樂，但門道頗多。所以在這裡，筆者選取三項常見的評定要素為大家解釋一下：聲音解析力、頻段、音場。
聲音解析力
解析力直觀的說就是聲音的清晰度和細節信息量的表現能力。打個比方說，這就好比顯示屏幕的分辨率，分辨率越高，畫面越清晰，在音訊設備上同樣如此，但並無一個明確的量化指標來衡量，只能靠人耳來進行主觀評測。
解析力越高，我們就可以“看”到更多的細節（圖片引自b站）
器材解析力對人耳的聽感影響是全面性的，包括聲底乾淨程度，泛音的表現、音色的飽和度、聲音結像形態的清晰程度，聲音的質感等，簡單的說就是“不丟信息的音樂細節分析能力”。手機HiFi接觸到的大多是關於耳機單元的解析力。而耳機單元的解析力主要和振膜的材質、厚度以及線圈技術有關，對技術要求很高，是廠商研發中投入比重較大的一塊，因而直接決定了單元的研發和生產成本。
除了聲音的清晰度和細節信息量這兩方面的聽感，高解析力帶來的好處還有明顯的人聲、樂器分離度。所謂分離度，就是音樂的層次感，層次感越好，我們就可以更容易的分辨出人聲和背景配樂，分離度低的人聲和樂器聲就會混在一起。
當然，分離度在一定程度上是可以調控的，比如減少低頻，突出中高頻，這樣細節會很清晰，但問題就在於低頻的信息量減少了，這時候音樂就會顯得單薄。
但解析力過高也會帶來問題，那就是失真。一般售價較高的耳機會擁有較高的解析力，但由於單單通過提高單元振膜對電流的靈敏度而抬升解析度會造成嚴重失真，所以通常低阻耳機解析力不會設定過高，因為前端（功放電路）控制力有限，強解析力會帶來較大動態失真，這也是高端耳機多是高阻抗的原因。
300歐姆阻抗的森海塞爾HD650
但手機HiFi這種便攜式音樂播放器存在的問題就是推力不足。而阻抗越大，靈敏度越小，耳機就越不容易推動。所以給手機配耳機時只看價格購買高阻抗的高端耳機並不是明智的選擇，推力不足帶來的最嚴重的後果就是音樂的動態較差，在同一個時間內聽到的所有細節聲音都會被壓縮在一個平面內展現出來，聲音沒有起伏，人聲樂器沒有對比，缺少感情，形像一點說就是像白開水，失真嚴重。在高解析力的系統中，除了單元素質外，前端系統的控制能力就顯得尤為重要。
頻段
所謂高、中、低頻段的能力分佈，就是指在器材所能發出的頻率範圍內，各頻段量的多與少。有些器材高頻段較多，有些低頻感強一些，也有些中頻段的人聲特別飽滿，但高低兩段的量就不是那麼多了。
高頻對每種聽音要求和每個人的聽音習慣都是不同的，對音樂而言，上到音樂本身所達到的頻段而又不尖銳，也就是說：不悶而又潤滑就可以說是優秀；中頻跟高頻和低頻的雙連接很困難，幾乎所有的耳機耳塞都無法完美演繹厚實男低音和輕薄女高音的同時再完美演繹每個配樂樂器的特點；低頻是最難做的頻段，下潛、彈性、回放時的泛音都是不容易做好的，所以高檔耳機耳塞都是在這方面下工夫。
各頻段量感的多寡並沒有絕對的好壞之分，重要的是整體搭配之後要取得平衡。而對各頻段的控制力就比較考驗音訊器材的能力了，比如低頻鬆散還是緊密，高頻是潤滑還是尖銳等等。
音場
音場，就是兩隻喇叭所發出的聲音能夠凝集成形的範圍，通常如果兩隻喇叭的擺位恰當（包括與後牆及側牆的距離，喇叭的高度及向內傾側的角度等）一個具體成型的音場就會浮現出來。你甚至可以“看到”在喇叭的後方各個發聲樂器及人聲的位置和遠近，說白了就是讓人身臨其境的聽感。
音場感受和音響佈局有很大關係（圖片引自百度百科）
理論上來講，人耳之所以能感受到聲場是因為左右耳的響度差和時間差，聲道聲音越大，給人的感覺就是距離人耳越近，左右耳響度差使得人耳能辨別音源方位；同時，聲音的延遲（殘響）又進一步增強了聲音的立體感。
但想要形成良好的音場卻是不容易的。因為人耳對不同頻率的聲音敏感程度不同，不是所有頻率的聲音都能分辨距離和方位，大概7kHz左右最為敏感，而極高頻和極低頻的聲音都是不具有指向性或極弱指向性。相對而言低頻指向性更差，低頻延遲對場感體驗是十分關鍵的素質。
除了對聲音範圍（寬度、縱深）的場感，結像力也是評定音場的一大指標。聲音的形、立體程度、距離感則是結像力的具體表現，形像一點得說就是通過聽感看到演奏現場，不同的樂器或者人聲有不同的位置、大小、特徵，納入眼底的是所有樂器和人聲的集合畫面，但卻又單獨存在，你可以看到他們每個人或者樂器單獨的特徵。
音場結像優秀宛若置身音樂會現場（圖片引自南方都市報）
結像力對音訊系統的要求就比較高了，不僅跟前端的硬體素質和音質調教有關，不同的耳機展現出來的結像力也大有不同，高性能的器材配合優化調教能夠展現出極佳的臨場感，但對於僅僅是附加功能的手機HiFi來說，不管是從硬體支持還是從軟件調教上，都是十分嚴峻的考驗。
當然除了這三項常見的評定指標，評定音訊的方向還有不少，比如樂器人聲比例、整體平衡性等，不過了解了以上三項評定要素，我們就可以看懂大部分的音訊評測了。
手機HiFi那些代號都是啥什麼原因制約了手機HiFi
小米Note的HiFi系統
我們在看廠商宣傳HiFi賣點時，總會出現DAC、ADC、運放這類的詞彙。但對於音訊小白來說往往看得一頭霧水。下面就為大家簡單的介紹一下常見術語詞彙的指代：ADC、SRC、DAC、運放。
德州儀器51AP8LI ADC3001音訊轉換晶片（圖片引自愛搞機）
ADC代表類比轉數位信號編碼晶片，這個裝置在手機HiFi的宣傳中並不多見，主要是用於音訊的錄入。
獨立雙時鐘晶振
CD的採樣率是16bit、44.1K，還有48k、96K、192K等採樣率，而到了後面的處理往往只能處理一種，就需要做一個轉換，這個轉換過程叫SRC，這個過程很容易劣化音質。需要特別注意，這是智能手機做HIFI的一個重點。這樣的轉碼晶片（比如CS8422）比較昂貴，這時候就出現了獨立雙時鐘晶振完美解決了這種問題：一塊對應44.1K，一塊對應48K以及其整數倍，來什麼格式的音樂用什麼晶振，低成本的解決了SRC問題。
ES9018K2M DAC
DAC則是比較多見的部件了，代表數位轉類比信號解碼晶片，是將手機中存儲的數位格式音訊文件轉化成類比信號的裝置。手機廠商們大多宣傳的獨立音訊晶片就是這個，比如魅族PRO6 Plus的ES9018 K2M。DAC的素質往往代表著前端一部分的素質參數，比如動態範圍、信噪比、失真度等。
"539Y5P"就是AD45257運放晶片
DAC完成類比信號轉換，但輸出的類比信號十分微弱，這時候運放就開始運轉了。
運放的全稱叫做運算放大器，在多媒體音箱領域，運放晶片則主要負責音量、音調和周邊效果調節的運算功能，例如音響中的前級和耳機放大器（耳放）中都會使用集成運算放大器。比如常見的OPA1612和OPA2604就是運放晶片，而且一個耳放裡可以集成多枚運放晶片。
目前市面上的HiFi手機採用的音訊晶片大多來自AKM和ESS，舉幾個比較典型的例子：
AK4490EN晶片
AK4490EN是一個解決移動設備非常理想的音訊晶片，支持32BIT/768KHz 源碼輸出，還支持高規格的11.2MHz DSD文件。代表作為中興天機7。
ES9018K2M晶片
魅族PRO 6 Plus所使用的ES9018K2M晶片擁有127dB的動態範圍，能將音樂的細節充分展示出來。-120dB THD+N的超低失真，更好的還原音樂本質。
vivo Xplay6搭載了ES9038Q2M，並同時搭配了3顆OPA1622運放，動態範圍達到129dB，失真為-120dB，支持DSD硬解。
CS43L36解碼耳放一體晶片
當然除了這兩家的晶片，CirrusLogic解碼耳放一體晶片CS43L36也在魅族的PRO 6上出現過，基本上PRO 6涉及到的音訊部分都是由它在管控。
雖然HiFi手機搭載專業的音訊晶片，但與高品質的隨身聽，不管是解析力、動態響應，還是推力，都與專業隨身聽有一定的差距，其原因就是供電規模、解碼晶片規格、運放數量不如後者，比如剛才提到的ES9018K2M其實是ES9018的縮水版，是專門針對移動設備進行定制的低功耗版本，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。發燒友們不願意使用手機來驅動高素質耳機聆聽的主要原因還是因為手機對於耳機的推力問題，它們並不能夠將好的耳機發揮出絕佳的素質。
手機HiFi還會朝著哪個方向發展
就目前而言，受制於手機的電路結構和電源供應，要做到追平專業設備的音質水平還有很遠的路要走，當然我們也不排除手機電池技術精進、電路設計進一步優化、高品質音訊晶片進一步控制發熱和功耗的可能，但一時半會兒是難以實現了。
將解碼運放集成到耳機端也有好處
另外，現在手機逐漸向著輕薄發展，電池容量和晶片功耗的矛盾日益突出，而且有大面積取消3.5mm耳機插口的跡象。最典型的就是iPhone 7系列手機，3.5mm耳機接口取消，Lightning數據接口只能輸出數字信號，解碼和運放就要集成到耳機端。雖然可採用比手機高端的音訊電路無信號干擾，進一步降低底噪，但耳機的功耗較為嚴重，而且高集成度的解碼和運放在一定程度上有損音質輸出，線路設計不合理也會產生一定的底噪。
主動降噪原理
還好現在在手機HiFi方面的補救方案還是蠻多的，比如在耳機端採用更加出色的音訊技術，例如1MORE的Tiinlab A2專屬主動降噪晶片，它可以以寬頻EQ調整針對降噪的頻段作補充，同時擁有非常好的適應面，例如Lightning與USB Type C數字接口。得益於自主規劃的Tiinlab A2專屬主動降噪晶片，1MORE全時降噪技術實現了降噪效果與音質的完美平衡。Tiinlab A2在50-2000Hz這個區間，已經覆蓋了很大部分商務、生活頻段，比大部分降噪耳機只集中在1000Hz之內的頻段都要寬廣，但同時也控制了降噪深度，吸入感不會太強。
HTC 智慧聲納耳機
另外一個比較有意思的就是HTC的HTC USonic智慧聲納耳機。此款耳機通過採用聲納感知耳蝸構造，將信號反饋到手機中，根據每個耳朵的特定形狀進行自定義調整，再通過USB-C接口輸出無損音色，提供良好的音訊體驗。
SONY MDR-XB950BT藍牙耳機
在文初我們提到，一加5支持aptX & aptX HD 高解析音樂傳輸。無疑，無線藍牙也將是未來手機HiFi的解決方案之一。目前主要的藍牙音訊編碼音質水準從低到高依次為SBC、AAC、aptX、LDAC。SBC兼容性最好，音質也最差；AAC相對好一些，如果手機播放的是AAC音訊文件，那麼使用AAC藍牙編碼傳輸可以少一個編碼轉換的步驟，音質更加保真，但離無損差距不小；aptX是更高一檔的藍牙音訊編碼，aptX-HD可以做到接近無損音質；LDAC是索尼力推的藍牙音訊編碼，能夠做到Hi-Res無損音訊傳輸，音質是最好的，但是目前除了索尼自己的設備，支持這種編碼的不多，但卻是未來的發展方向。
寫在最後
看完以上這些內容，相信大家已經對音訊以及手機HiFi有了一定的了解，雖然這些只是音訊界的九牛一毛，但看懂了這些，我們就能大致明白手機廠商宣傳的手機HiFi是個什麼水準，選配耳機時看專業評測也能有一定的基礎知識支持。當然需要謹記的是，即便是HiFi手機選購耳機時也不能只看價格，畢竟手機的推力有限，而且不同的耳機也有不同的風格，前後端搭配恰當才是最優選擇。
文章來源：
中關村在線
▲（Source: KKBOX）
▲（Source: 《科技新報》攝）
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