Hi-Fi 2.0

Hi-Fi 2.0

Hi-Fi 2.0是一種手機Hi-Fi架構標準,Hi-Fi 2.0主要包含三個要素:二級供電、二級放大、全新奢侈級音頻晶片。其通過在原有的Hi-Fi 1.0基礎上改良電路,並加入二級運放,帶來更細滑的聲音和更小的失真,解決了手機上實現Hi-Fi音質的難題。

基本介紹

  • 中文名:Hi-Fi 2.0
  • 外文名:Hi-Fi 2.0
產生背景,歷史,定義,技術原理,實踐效果,

產生背景

Android 4.0之前,Android系統本身的音頻架構存在嚴重缺陷,強制SRC(採樣率轉換)到48kHz輸出讓Android的音樂功能淪為系統雞肋。
在Android 4.0之後,出現了兩種聲音:一種通過分析Android原生系統檔案認為增加了16kHz、32 kHz、44.1kHz和48kHz四種SRC而使得音質有所改善,不過在使用非原生系統的設備上會因為移植的原因導致問題仍然存在,另一種則通過專業設備的測試對比認為並無改善。
另外在硬體上,使用率最高的高通晶片在之前所有的產品上也存在音頻缺陷,同樣會在44.1kHz下存在劣質的SRC問題,而剛好44.1kHz和48kHz採樣率是最常見的音樂檔案和視頻音軌規格,因此Android+高通的搭配就徹底毀了Android音頻系統。
雖然Android和高通劣質的SRC問題仍然存在,但智慧型手機並不能沒有音樂播放功能,所以大部分Android手機都是在SoC集成CODEC(編碼解碼器)或外置CODEC,來微弱的提升音質表現。
而智慧型手機廠商vivo則提出了在手機之內植入專業的DAC(數字模擬轉換)的辦法,徹底避開系統和高通晶片,用獨立的音頻解碼晶片來解決Android音頻問題,達到極限接近Hi-Fi的音質。可以說,vivo智慧型手機為Hi-Fi手機的開創者。

歷史

Hi-Fi 1.0
Hi-Fi 1.0時代仍處於簡單的將音頻解碼晶片和運放晶片移植到手機中的時代,Hi-Fi 1.0時代經歷了三個發展階段:
一:音頻解碼晶片的手機內置時期
Hi-Fi 1.0初期時代中,作為Hi-Fi手機的開創者,2012年,vivo選用了移植難度不是很高的Cirrus Logic出品的CS4398和CS8422中端晶片組合,由CS4398來負責音頻解碼,由CS8422來負責SRC,這樣就成功的避開了Android軟硬體上的音頻缺陷。
搭載有音頻解碼晶片的手機有vivo X1,酷比MAX2,TCL的idol X+。
二:Hi-Fi 1.0架構的升級——音頻解碼晶片+運放晶片的手機內置時期
隨著在手機Hi-Fi上的埋頭研究和經驗的累積,為了尋求更好的手機音質,vivo在之後的手機中,除了搭載音頻解碼晶片的同時,還加入了一顆TI公司的OPA2604運放晶片,使得手機的音質有了極大的提升。
搭載有音頻解碼晶片和運放晶片的手機有vivo Xplay。
三:Hi-Fi 1.0架構的二次升級——手機定製的音頻解碼晶片+運放晶片的手機內置時期
初期的晶片內置全部不是為手機專門準備的,在功能、功耗和電路上都使得手機的音質效果大打折扣,2013年,經過半年的研發,vivo和美國的ESS公司共同研發出了專門用於手機的音頻解碼晶片ES9018——ES9018 K2M,使得搭載有ES9018+OPA2604的手機音質幾乎達到了行業的頂尖水平。
ES9018ES9018
搭載有手機定製的音頻解碼晶片和運放晶片的手機包括vivo X3,vivo Xplay3S、vivo Xshot、魅族MX4 pro。
在這時Hi-Fi 1.0遇到了研發瓶頸,不論是ES9018 K2M還是OPA2604都幾乎達到了行業頂尖水平,之後的Hi-Fi手機更多趨於平穩、多樣和平衡聲音的嘗試與調試,卻停滯於手機Hi-Fi架構的創新。
Hi-Fi 2.0
Hi-Fi 2.0時代開始於2014年12月10日vivo X5Max的發布會上,vivo同步發布了自主研發的手機Hi-Fi 2.0架構。Hi-Fi 2.0架構推翻了vivo一手建立起來的架構系統和模式,採用了新的架構。

定義

Hi-Fi 2.0的架構為二級供電+二級放大+音頻解碼晶片,從底層重建了手機模擬聲音信號產生的基礎,從最基礎的電路開始,解決了手機實現Hi-Fi音質的難題。

技術原理

音頻解碼晶片奢侈組合:
新版ES9018 DAC,vivo&ESS聯合開發版SABRE ES9601和T1頂級雙運放晶片OPA 1612全台奢侈晶片,奠定音頻解碼硬體結構。
Hi-Fi 2.0晶片Hi-Fi 2.0晶片
二級供電:
二級供電二級供電
vivo在Hi-Fi 2.0上設計了全新的二級供電系統,除了Hi-Fi 1.0時代的DCDC直流升壓外,還加入了全新的LDO二級供電,即低壓差線性穩壓供電器,大大降低了電路紋波,使得Hi-Fi 2.0的電流穩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。假如把電流比作水流,Hi-Fi 1.0架構僅僅是把水抽出來,解決了沒水喝的問題,而Hi-Fi 2.0則為抽出來的水加入了過濾系統和穩定水壓的管道系統,使之成為真正健康方便的優質飲用水,所以二級供電系統使得原本供電能力偏弱的手機達到了和專業Hi-Fi設備一致的供電標準,使得手機Hi-Fi有了良好的供電基礎。
二級放大:Hi-Fi 2.0架構中將搭載兩顆運算放大晶片,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後級運放,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,使聲音底噪更加乾淨。另外,更重要的是擁有了二級放大的Hi-Fi 2.0,可以選擇風格互補的兩顆運放,協同對於聲音的味道進行調製,從而到達更加完美優質的聲音。
二級放大二級放大

實踐效果

vivo X5Max上第一次呈現了Hi-Fi 2.0:採用了最佳化走線設計新版ES9018 K2M的同時,使用電子性能最強的、由vivo和ESS公司獨家定製、獨家供貨的SABRE ES9601作為前級運放,負責電流電壓轉換,這是實現Hi-Fi 2.0架構的關鍵,因為其含有多顆核心,理論失真低於-122dB,性能幾乎是所有運放里最強的,如果沒有它,實現Hi-Fi 2.0架構需要多出2-3顆同類型運放晶片;並使用聲音味道最好、驅動最強的TI頂級運放OPA1612作為後級運放,負責模擬信號功率的放大和驅動耳機,該晶片是OPA2604升級版,完全為手機定製。另外,vivo X5Max的Hi-Fi 2.0架構還搭載了最豪華的配套電路:8顆高檔NPO電容和10顆薄膜電阻,並加入獨立的時鐘振晶,使得vivo X5Max的平均失真下降了10dB,幾乎相當於從vivo X1到vivo Xplay3S所有產品失真降低的總和。
而vivo X5Max的實測客觀音頻數據為120dB信噪比,118dB動態範圍,失真低於-100dB,這個指標實際上已經超越大多數台式機和磚型Hi-Fi播放器,音頻客觀素質提升兩倍以上。

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