Android智能手机硬件音频架构观察 联发科篇

1997年，联发科在台湾新竹以CD-ROM芯片组起家，从不起眼的光驱方案开始，注重高集成、单芯片化成为了这个企业的基因。简单回顾联发科涉足的行业战绩，足以让同行竞争对手和“发烧友”们咬牙切齿不堪回首：PC领域几乎所有的DVD、蓝光光驱单芯片方案；家电领域的60%以上DVD、蓝光播放器单芯片解决方案、70%以上的平板电视芯片解决方案[包括被联发科收购的晨星]；50%以上的触摸屏控制市场；用户各类路由器、智能家电的WiFi、蓝牙无线设备的单芯片解决方案。联发科芯片组的到来往往意味着设计的简化、低廉的成本和产品价格。如果你是以上某个领域的爱好者发烧友，那很可能会对联发科表示极度不屑。但独对于追求性价比的普通收入家庭而言，家里的中低价路由器、平板电视、蓝光播放机都被联发科芯片占据的可能性相当大。

联发科在手机市场也经历了大起大落，在功能型手机时代，联发科加速了手机的普及速度，而芯片的低成本和Turnkey软硬件集成系统方案设计便利性吸引了无数小作坊，“山寨机”给联发科带来了不好的名声。2009年，联发科和高通签下合作协议正式进入智能手机市场，但一直缺乏竞争力。直到MT6575上市之后才终于被市场所认可，如今依靠智能手机市场的飞速扩张，联发科市值已超过全盛时期。昔日合作伙伴成为了最强大的市场竞争对手，高通尽管如日中天，但中低端手机芯片组销售已经陷入苦逼状态，仅能依靠专利壁垒阻止联发科向海外扩张。

联发科芯片组不仅便宜好出产品，它对Android系统音频架构的改善同样巨大，在我们从魅族M9开始关注智能手机音质以来，高通、TI、三星、NVIDIA等手机芯片组的音频架构在2012年以前都存在Android SRC问题。而早在vivo的解决Android SRC问题的专利技术VRS[vivo signal-Retrieval System]和产品上市前，大量早已上市采用联发科MT6573、MT6575芯片组的Android智能手机就通过私有硬件驱动解决了SRC，对于一个在蓝光和高清播放器有着强大市场基础的技术企业，解决SRC自然不存在任何技术上的难题。

联发科音频CODEC介绍

由于三星、NVIDIA、TI，华为海思等处理器芯片并未提供完整的音频子系统解决方案。在这些集成度不高的智能手机和平板电脑拆解中，经常能看到独立的音频CODEC存在，这些CODEC来自欧胜、TI、Cirrus Logic等各类传统音频半导体芯片厂商。以省钱为基本原则的联发科，是否会像早期的高通和现在的瑞芯微那样将音频集成于处理器主芯片中？实际上首先认真做好Android手机音质的并不是芯片厂商，而是摩托罗拉。RAZR/Droid等数款产品采用了TI处理器和一颗特别的芯片：STE[意法爱立信]的CPCAP，这颗芯片同时具备电源管理和音频CODEC功能，这个特别的芯片组合是Android手机用户面对苹果iOS设备集体音质不给力时为数不多选择。从网上公开的技术资料得知，联发科也采用了类似设计，将音频功能集成于一颗多功能芯片的MT63XX系列。

这颗芯片随着处理器的升级，型号也一直在变化更替，作用则没有太大变化，MT632X芯片集成了电源管理、音频CODEC和D类放大功能。在官方技术资料中，CODEC性能指标也会少量区别。由于联发科芯片的手机价格低廉，深受广大消费者喜爱，但便宜并不代表音质不给力，一样的炊具和食材，在不同人的手上价值也可以有很大差异。其实我们接触过的多款联发科芯片组的手机平板电脑，音质水平普遍并不好，但这些手机的工程模式是向普通用户开放的，用户甚至能自行调整数字音量和模拟放大增益！这意味着可在一定范围内通过驱动参数调整改善手机音质表现。

如果硬件设计没问题，驱动参数正确，这些手机在上下班时间戴个耳机随便听听音乐或者看视频是没问题的，至少也比以前的“音乐手机”方便多了。不幸的是随着MT6592八核处理器大量手机产品的上市，所配套的MT6322耳机模拟输出电平奇低，最大不失真电平普遍低于-20dB，导致指标和听感表现都大幅下降。

虽然红米手机能花费长达20分钟解决音质问题，但在联发科“八心八钻”手机前也没有很好的解决办法，几款基于MT6592处理器的手机平板通过工程模式调整无法得到任何改善。音质劣化的原因很可能来自芯片内部，甚至有不可靠情报称新CODEC的耳机模拟输出放大电路被砍掉……但无论是何种技术原因，结果是明显的：新一代联发科集成CODEC音质确实退步了。

如何改善手机音质？

在智能手机普及后，随身听市场份额已经所剩无几，但并未彻底消失，依然有一部分消费者对移动音源品质有着很高的要求，这使得更极端和不计成本的设计成为可能，以台电T51为典型，厂商开始将台式音源使用的高档DAC和运放芯片集成于一台依然相对便携的设备上，但消费者们更愿意用“国砖”来形容这些体积庞大的随身听。国砖超大体积带来的电路和供电优势，音质超越追求轻薄的手机是轻而易举的，但随着手机的屏幕越来越大，电路和供电的空间也在改善，手机和随身听在播放音乐时硬件工作模式并无区别，而市场上确实也有一部分消费者对手机音质是有需求的。向国砖学习，集成独立DAC芯片的方式在技术和市场条件都已经成熟。

实现这一突破的不是国际手机大牌也不是国内的手机巨头“中华酷联”，vivo X1是首款集成了高端DAC芯片[Cirrus Logic CS4398]的手机产品，还使用了一枚CS8422数字接收芯片，这款突破性的产品不仅改变了手机厂商的命运，百万级的销量也刺激了上游的芯片厂商，无论是台机或国砖，HiFi始终是一个小众市场，用户规模无法与智能手机相比。vivo X1配置的处理器并非高大上的高通骁龙或三星Exynos猎户座，而仅仅是联发科的MT6577。

CS4398、CS8422这样的芯片已经有一定年头，在功耗方面对于手机而言有些偏高，芯片厂商看到了一个全新的广阔市场后自然不会错过，但ESS走在了Cirrus Logic、TI和欧胜的前面，以顶级Sabre32系列ES9018为基础，针对移动设备推出了功耗更低体积更小但指标同样惊人的ES9018K2M。这颗芯片首度出现在vivo X3上，并带来了比X1更好的音质和更低的功耗，而vivo X3所使用的处理器是联发科MT6589T，X1和X3是同处理器配置产品中做工最好、售价最高的，一扫联发科手机产品低端质次的形象，优异的市场表现证明了乌鸡也能变凤凰。TCL和一些小品牌也做出了尝试，尽管没有达到预期的效果但音质确实还是有了不小的改善。

总结

和苹果一家独占iOS设备不同，Android手机芯片来自不同厂商，并没有保证产品水平一致性的必要和义务，个体产品的音质好坏都是情理之中。几年来Andriod手机整体的音质水平是在逐步提升的，但高通、联发科这一代处理器配套的集成CODEC在音质和功耗面前很显然都选择了后者。

对于手机厂商而言这其实是一次机遇，手机音质将成为一个重要的增值卖点避免产品同质化，市场需求会驱使其它国内厂商加大对手机音质的研究投入，许多不以手机音质见长的品牌已经有相关的产品计划。而对联发科来说，应当针对新的市场需求提供相应的完善硬件设计和系统驱动，不仅有助于手机厂商少走弯路，还能通过提高产品附加值改善自身的品牌形象。