決戰(zhàn)Hi-Fi之巔 樂檬X3音頻對(duì)比vivo X5Pro

　　【手機(jī)中國 評(píng)測(cè)】當(dāng)手機(jī)廠商為攝像頭配置用上了大底傳感器、光學(xué)防抖鏡片組、大光圈等技術(shù)，漸漸發(fā)現(xiàn)影像系統(tǒng)的潛能開始出現(xiàn)瓶頸，他們開始把目光轉(zhuǎn)向手機(jī)Hi-Fi。在智能機(jī)剛開始普及時(shí)還很少聽到“Hi-Fi手機(jī)”這個(gè)定義，但是這幾年以vivo、聯(lián)想、魅族等廠商為首的旗艦機(jī)紛紛加入了Hi-Fi的元素，也讓手機(jī)Hi-Fi的概念成為了大勢(shì)所趨。

　　但說起手機(jī)Hi-Fi話題，我們自然而言就會(huì)想起vivo。其憑借多年在音頻領(lǐng)域上的經(jīng)驗(yàn)積累，打造出一款又一款的Hi-Fi手機(jī)精品，首次在手機(jī)上搭載獨(dú)立解碼芯片CS4398的vivo X1，首次在手機(jī)上用上獨(dú)立運(yùn)放芯片OPA2604的vivo Xplay，首次在手機(jī)上還原7.1甚至11.1的多聲道影院聲場(chǎng)效果的vivo Xplay3S，首次提出Hi-Fi 2.0架構(gòu)的vivo X5Max......
　　而最近聯(lián)想樂檬X3的發(fā)布可以說是再一次引起了輿論對(duì)于Hi-Fi手機(jī)的熱議，但其實(shí)自聯(lián)想樂檬K3開始，聯(lián)想樂檬系列產(chǎn)品就一直在音頻方面有所積累。聯(lián)想樂檬K3在機(jī)身背后配備了雙揚(yáng)聲器，聯(lián)想樂檬K3 Note（天籟版）則選擇了在機(jī)身背后配備了一個(gè)陶瓷振片揚(yáng)聲器，配合手機(jī)包裝盒帶來不一樣的聽覺體驗(yàn)。這兩款產(chǎn)品都搭載了MAXXAUDIO by Waves音效。從此，聯(lián)想樂檬系列也開始被冠上“Hi-Fi手機(jī)”的頭銜。聯(lián)想樂檬X3不僅擁有旗艦級(jí)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(shí)搭載了三顆OPA1612運(yùn)放芯片。
　　倘若以售價(jià)為衡量標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)想樂檬X3和vivo X6應(yīng)該是同一量級(jí)，那么或許大家會(huì)疑問本文和聯(lián)想樂檬X3作為對(duì)比的機(jī)型為什么不是最新的vivo X6，主要還是因?yàn)関ivo X5Pro這套Hi-Fi方案在調(diào)校上比較成熟，配備的CS4398和MAX97220兩顆Hi-Fi芯片，已經(jīng)用在旗下很多的機(jī)型上，具體如下表所示：

和vivo X5Pro采用類似Hi-Fi芯片平臺(tái)的機(jī)型

　　或許大家還不是很了解vivo X5Pro和聯(lián)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(duì)比的芯片，都是幾款熱門Hi-Fi產(chǎn)品的解決方案，排列順序?yàn)橐纛l信號(hào)正向流動(dòng)時(shí)候經(jīng)過的不同模塊，分別為ADC（編碼）、解決SRC問題、DAC（解碼）和運(yùn)放/功放/耳放芯片。

手機(jī)Hi-Fi芯片橫比
（紅色單元格數(shù)據(jù)為vivo、魅族等手機(jī)廠商公布，
其他數(shù)據(jù)來自音頻芯片官網(wǎng)）

　　CS4398：脫胎于“膽機(jī)”的CS4398，在很多專業(yè)的音頻設(shè)備中都采用到，在手機(jī)中主要負(fù)責(zé)獨(dú)立解碼（DAC）作用，將數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)。作為vivo所有的Hi-Fi手機(jī)中使用得最多的解碼芯片，相比ESS Technology為移動(dòng)端設(shè)備定制的ES9018K2M，在參數(shù)上可能稍顯遜色，但是在vivo的Hi-Fi手機(jī)中服役的周期卻是最長的。眾所周知，對(duì)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(shí)間越長，使用的次數(shù)越多，就意味著這套音頻方案越成熟，對(duì)Hi-Fi芯片的調(diào)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(huì)發(fā)現(xiàn)有不同的聽覺感受。 

采用了CS4398/CS4353的vivo手機(jī)

　　SABRE9018C2M：相比前作ES9018K2M，根據(jù)官網(wǎng)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(jī)中，另一方面，官網(wǎng)還顯示SABRE9018C2M進(jìn)一步支持384kHz/32bit的采樣率，方便回放更高質(zhì)量的音頻文件。除此以外，動(dòng)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(shì)，這也是為什么除了vivo以外，魅族、小米和聯(lián)想的Hi-Fi手機(jī)紛紛搭載這顆解碼芯片（含ES9018K2M）的原因。

SABRE9018C2M在ESS官網(wǎng)參數(shù)介紹

　　WM8281：自從Cirrus Logic將曾經(jīng)是最大的競(jìng)爭對(duì)手歐勝收購之后，歐勝“WM”系列的芯片參數(shù)就能夠在Cirrus Logic的官網(wǎng)上查閱到。雖然官網(wǎng)關(guān)于這顆WM8281的參數(shù)介紹不多，但是歐勝的Hi-Fi芯片曾經(jīng)被多家知名的手機(jī)廠商使用過，除了三星、聯(lián)想、小米，還有依靠音樂播放器起家的魅族。聯(lián)想樂檬X3采用WM8281的原因主要還是因?yàn)榕浜蟽?nèi)置的三麥克系統(tǒng)，在嘈雜環(huán)境下也能夠?qū)崿F(xiàn)“高保真”錄音，同時(shí)也支持市面上少見的3ms延時(shí)實(shí)時(shí)耳返和干濕聲混音效果。

WM8281的作用（來自聯(lián)想官網(wǎng)）

　　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(lián)想樂檬X3連續(xù)使用3顆OPA1612，都能夠看出TI的這顆運(yùn)放芯片的實(shí)力深得手機(jī)廠商的信賴。根據(jù)魅族MX4 Pro宣傳描述，這顆運(yùn)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(lián)想樂檬X3也是因?yàn)槠錇槎鷻C(jī)輸出強(qiáng)大動(dòng)力的同時(shí)，又有著行業(yè)內(nèi)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(wǎng)）

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

　　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(chǔ)上的，Hi-Fi 1.0的主要標(biāo)志是“以音頻解碼芯片+運(yùn)算放大芯片為組合、以DCDC直流升壓”，而Hi-Fi 2.0的主要標(biāo)志是“二級(jí)供電+專業(yè)音頻解碼芯片+二級(jí)放大”，除了加入了低壓差線性穩(wěn)壓供電器（LDO二級(jí)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(xì)滑的聲音和更小的失真。另外，二級(jí)放大（運(yùn)算放大芯片）是指用電子性能最強(qiáng)的運(yùn)放做前級(jí)運(yùn)放，負(fù)責(zé)電流電壓轉(zhuǎn)換，用味道最好、驅(qū)動(dòng)能力最強(qiáng)的運(yùn)放做后級(jí)運(yùn)放，負(fù)責(zé)功率放大和驅(qū)動(dòng)耳機(jī)。兩級(jí)運(yùn)放協(xié)同工作，降低了信號(hào)在處理中的損失，使聲音底噪更加干凈，從底層重建了手機(jī)模擬聲音信號(hào)產(chǎn)生的基礎(chǔ)。

Hi-Fi 2.0架構(gòu)

　　縱然Hi-Fi 2.0并不是行業(yè)的通用標(biāo)準(zhǔn)，但是憑借vivo在Hi-Fi手機(jī)的多年累積，逐漸引起了其它手機(jī)廠商對(duì)Hi-Fi手機(jī)這個(gè)概念的認(rèn)同，帶起了這種熱潮。所以盡管它不是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是如果以Hi-Fi 2.0的標(biāo)準(zhǔn)來看，聯(lián)想樂檬X3也是符合這個(gè)定義的。

聯(lián)想樂檬X3的Hi-Fi體系（來源：發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)照片）

　　聯(lián)想樂檬X3在“獨(dú)立解碼芯片+獨(dú)立運(yùn)放/功放芯片”基礎(chǔ)上，更強(qiáng)化了細(xì)節(jié)，兩顆不同針對(duì)性的解碼芯片，分別應(yīng)對(duì)不同的聽音場(chǎng)合，另一方面，用了3顆OPA1612運(yùn)放芯片，也讓聯(lián)想樂檬X3對(duì)于推動(dòng)靈敏度低（主要是頭戴式）的耳機(jī)會(huì)有一定的加分。

目前采用了“獨(dú)立解碼+獨(dú)立運(yùn)放/功放”幾套Hi-Fi方案橫比

　　雖然在Hi-Fi芯片的組合上，聯(lián)想樂檬X3好像占了一些優(yōu)勢(shì)，同時(shí)vivo X5Pro是沒有獨(dú)立的運(yùn)放/功放芯片的，在外放表現(xiàn)上面可能比不上vivo Xplay系列和聯(lián)想樂檬X3，但是考慮到正常情況下，我們都會(huì)使用耳機(jī)聽音樂，所以耳放的作用也不容小覷，這樣看來，戴上耳機(jī)之后，耳放和運(yùn)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(shù)歸參數(shù)，客觀的工具測(cè)試才是關(guān)鍵，以及兩家廠商在音頻上的調(diào)教是否用心，對(duì)最終結(jié)果有一定的影響。接下來我們來看看客觀的數(shù)據(jù)分析。

實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備和專業(yè)術(shù)語解讀
　　實(shí)驗(yàn)軟件：RMAA（RightMark Audio Analyzer）
　　實(shí)驗(yàn)硬件：PC、Roland UA55獨(dú)立聲卡、vivo X5Pro、聯(lián)想樂檬X3、飛利浦SWA5011A/93連接線（3.5mm音頻線）
　　RMAA是一個(gè)運(yùn)行在Windows上的PC軟件，可以對(duì)PC聲卡或其他音頻設(shè)備的基本電聲性能進(jìn)行測(cè)試，可測(cè)的指標(biāo)包括動(dòng)態(tài)范圍、信噪比、諧波失真、互調(diào)失真等。借助RMAA軟件可以對(duì)MP3播放器、手機(jī)、平板電腦等數(shù)碼設(shè)備播放音樂的音質(zhì)進(jìn)行客觀評(píng)測(cè)和對(duì)比。RMAA是免費(fèi)軟件，可以從網(wǎng)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(cè)試手段，測(cè)試結(jié)果可以反映被測(cè)設(shè)備的音質(zhì)水平，主觀聽感經(jīng)常出現(xiàn)的那些所謂的解析力、臨場(chǎng)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(duì)應(yīng)的一些參數(shù)，客觀真實(shí)地反映出來，不含主觀色彩。
　　Roland是一家電子樂器廠商的領(lǐng)導(dǎo)品牌，生產(chǎn)包括鍵盤及合成器、吉他相關(guān)產(chǎn)品、電子打擊樂產(chǎn)品，數(shù)字錄音設(shè)備、音箱、音頻處理器及多媒體產(chǎn)品。
　　Roland UA55獨(dú)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(xì)和長度，屏蔽好、底噪低、干擾少。

Roland UA55前后面板示意圖

全套測(cè)試設(shè)備

　　在進(jìn)入對(duì)比測(cè)試之前，小編為不是太熟悉音頻相關(guān)知識(shí)的讀者，稍微解釋一下一些專業(yè)術(shù)語。
　　底噪/平底噪聲/噪聲水平：是一種用于表征手機(jī)對(duì)輸出信號(hào)干擾程度有多大的參數(shù)，數(shù)值為負(fù)數(shù)，取絕對(duì)值之后越大越好。在波形圖的具體表現(xiàn)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(dòng)過大，或者位置過高，就證明手機(jī)本身的底噪大，這和手機(jī)內(nèi)部電路設(shè)計(jì)有關(guān)，例如電子零件之間抗干擾能力是否足夠強(qiáng)？前后級(jí)電路之間隔離度是否足夠？

底噪波形圖

　　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)不播放音樂時(shí)系統(tǒng)噪聲（上面提到的“底噪”）輸出功率。既然這個(gè)數(shù)值和底噪有關(guān)，那么底噪越小，動(dòng)態(tài)范圍一般就會(huì)越大。動(dòng)態(tài)范圍數(shù)值是正數(shù)，一般來說越大越好。在波形圖的具體表現(xiàn)如下圖所示，在某個(gè)頻率上會(huì)有峰波出現(xiàn)，波峰越高越好，峰值兩邊的曲線越平穩(wěn)越好。

動(dòng)態(tài)范圍波形圖

　　諧波失真：這個(gè)參數(shù)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(duì)輸出波形的影響，影響越小證明抗干擾能力越大，數(shù)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(xiàn)如下圖所示，和“動(dòng)態(tài)范圍”波形圖有些相似，在某個(gè)頻率上會(huì)出現(xiàn)峰波，在該位置的右側(cè)產(chǎn)生的諧波越小，說明失真率越低，輸出信號(hào)的抗干擾能力越強(qiáng)。

諧波失真波形圖

　　互調(diào)失真：和“諧波失真”類似，也是采用百分比來表示，數(shù)值越小越好。如果剛剛所說的“諧波失真”所產(chǎn)生的干擾只是存在于單頻率下，那么“互調(diào)失真”則是兩個(gè)頻率下產(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。在波形圖的具體表現(xiàn)如下圖所示，峰波不再局限在單一頻率下，而是分散到各個(gè)頻段，理想狀態(tài)下，這種峰波出現(xiàn)的次數(shù)越少越好，峰波兩側(cè)的曲線越平滑越好。

互調(diào)失真波形圖

　　聲音分離度：經(jīng)常聽別人說這款手機(jī)的立體聲不行，聲場(chǎng)得不到擴(kuò)展，缺乏空間感，沒有身臨其境的感覺，其實(shí)就是因?yàn)樽舐暤篮陀衣暤腊l(fā)生串?dāng)_，分離度不夠，無法產(chǎn)生立體聲效果。正所謂“1+1<2”就是這種情況。數(shù)值上表現(xiàn)為負(fù)數(shù)，絕對(duì)值越大越好。在波形圖的具體表現(xiàn)如下圖所示，理想狀態(tài)下，左右聲道兩條曲線很少出現(xiàn)重疊的次數(shù)，盡量減少交叉的機(jī)會(huì)。

聲音分離度波形圖

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

聯(lián)想樂檬X3發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)圖

測(cè)試結(jié)果
　　以下所有的數(shù)據(jù)結(jié)果都經(jīng)過了至少三次的重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲取其中最為均衡的一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)信號(hào)和測(cè)試信號(hào)。測(cè)試的子項(xiàng)包括：本底噪聲、動(dòng)態(tài)范圍、THD（總諧波失真）、IMD（互調(diào)失真）、立體聲分離度，合計(jì)5項(xiàng)指標(biāo)。將兩臺(tái)手機(jī)的耳機(jī)輸出孔用音頻線接入到獨(dú)立聲卡的“復(fù)合型輸入接口”，其中，音頻線采用了轉(zhuǎn)接頭接入Roland U55的一端。獨(dú)立聲卡則通過USB口接入PC電腦中。
最終結(jié)果如下表所示：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，vivo X5Pro和聯(lián)想樂檬X3可謂旗鼓相當(dāng)，紅框區(qū)域表示該機(jī)型占優(yōu)項(xiàng)目。下面我們來看看每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)對(duì)應(yīng)具體的波形圖。

本底噪聲

　　兩臺(tái)手機(jī)三種模式表現(xiàn)都不錯(cuò)，整體波動(dòng)十分平穩(wěn)，波動(dòng)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(lián)想樂檬X3在電子零件之間抗干擾能力、前后級(jí)電路之間隔離度做得比較好。上面曾經(jīng)提及過，本底噪聲越小，動(dòng)態(tài)范圍一般就會(huì)越大，讓我們看看下面的波形圖是否印證了這一定理。

動(dòng)態(tài)范圍

　　“動(dòng)態(tài)范圍”這張圖的第一感覺是，聯(lián)想樂檬X3的Turbo Hi-Fi模式在1kHz的時(shí)候波峰沖得不夠高，不如Standard Hi-Fi模式，但是仔細(xì)觀察，你會(huì)發(fā)現(xiàn)聯(lián)想樂檬X3的Turbo Hi-Fi模式所代表的曲線，在1kHz兩側(cè)的曲線波動(dòng)表現(xiàn)得十分平穩(wěn)，明顯沒有Standard Hi-Fi模式那條曲線波動(dòng)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(lián)想樂檬X3的Turbo Hi-Fi模式在“動(dòng)態(tài)范圍”的得分相對(duì)更高。

THD/總諧波失真

　　“總諧波失真”方面，聯(lián)想樂檬X3的兩條曲線得分比較接近，出現(xiàn)了不少重疊的部分，整體表現(xiàn)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(shù)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(xiàn)震蕩特別大的波峰，證明了三款機(jī)型的抗干擾能力都比較強(qiáng)。同樣的情況出現(xiàn)在“互調(diào)失真”這個(gè)參數(shù)上。

IMD/互調(diào)失真

　　類似地，“互調(diào)失真”指標(biāo)上，三條曲線的振幅也比較平緩，不仔細(xì)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(lián)想樂檬X3兩種模式相比vivo X5Pro的Hi-Fi模式表現(xiàn)更佳，兩條綠色曲線整體數(shù)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(shù)比較多，可見聯(lián)想樂檬X3的兩種Hi-Fi模式，在立體聲分離度的表現(xiàn)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(gè)維度的對(duì)比我們可以看到，聯(lián)想樂檬X3在Standard Hi-Fi模式下的綜合表現(xiàn)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(lián)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(xiàn)也的確更好。

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

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