手机HiFi?看优异音乐播放器电路设计

    在进行实物拆解之前，我们先来看看音乐播放器的结构框图，这有利于对播放器电路的理解。

    注：上图源自七彩虹官方网站

    正如七彩虹官方网站上的文字所说，传统的便携式音乐播放器（也就是所谓的MP3播放器）多采用“一芯结构”：

    主体结构由“闪存数据”→“MPU主控处理器”→“DAC数模转换模块”→“耳机放大器”组成。这是一款音乐播放器的最简结构，同时也是早些年山寨MP3众多的原因之一，因为电路实在太容易模仿。在MP3的时代，决定一款播放器好坏的因素往往只是看用了谁家的“芯片解决方案”，而电路均由芯片企业提供，有点儿追求的厂子回去改一改，而懒的厂商回去直接生产售卖，同样的道理，之后的MP4以及现在的平板电脑很多也是这样的套路。而之所以SONY及Apple的播放器音质会好一些，那是因为它们均有自己专利的电路解决方案，并且在元器件的使用以及UI设计上更好一些。

    注：上图源自七彩虹官方网站

    那么一款HiFi级别的播放器又是怎样设计的呢？

    其实无论是什么音乐播放器，基本的流程都是由“闪存数据”→“MPU主控处理器”→“DAC数模转换模块”→“耳机放大器”组成，而不同之处在于：HiFi级别的播放器在电路的设计上更为复杂，会有大量的附加电阻、电容以及各种元件对电路进行修饰，并且所使用的元件多为音频专业器件，技术参数更高，这也是为什么市面上的优异播放器块头都很大的原因，因为高参数的音频元器件，意味着体积更大，同时也意味着电压需求更高，热量更大。在音响界有句话“音响玩到高端，那就是玩电”。

    类似上图所示，七彩虹C4在主体电路之上加入了更多模块，如“Jitter Kill”模块，由C4时钟发生器、TCXO高精度温补晶振以及CIRRUS的CS8422采样频率转换器芯片（SRC）组成的组构，可以有效让Pocket HiFi输出的Jitter值减小。在放大部分也由简单的一步放大变为了复杂的三部分。

    对手机HiFi怎么看？

    如今的手机，绝大部分依然采用类似“一芯结构”，并且所使用的元器件大部分为廉价产品，电路设计也是较为简单，这种结构对于音质的损耗极大，这就是造成手机的音质普遍偏低，虽然很多手机企业提供了数字EQ解决方案，但正所谓底子薄，您再怎么得瑟，还是软蛋一枚。

    曾经有人问过笔者，而最近也有媒体畅想了手机HiFi的前景，并且看好，但在笔者看来，虽然手机音质会有所提升，但短时间之内手机HiFi发展潜力不大，最显而易见的原因就是无法使用高品质的芯片（主要是最后一级运放），而高品质意味着高功耗。例如，HM-901使用的 OPA627AU 运放电源最大输入正负18V(也就是电源不允许超过36V压差)，OPA2107AU 的电源最大也是正负18V，而我们知道HiFiMAN的电池电压为正负7.4V,也就是说最大电压能够达到14.8V。

    那么手机厂商面临的第一个问题就是电池，手机电池的工作电压一般维持在2.75V-4.2V之间，所以手机的电路设计中会有很多升压芯片以及降压芯片，而如果增加HiFi部分，也就意味着要加入更多的升压芯片及降压芯片，这也就意味着功耗的增加。

    众所周知，手机追求的是多功能化，超薄，超轻一直是手机的发展方向，因此手机HiFi本身与手机的发展方向背道而驰（除非手机是向着平板方向发展，那样倒是可以考虑发展一下），并且手机内部的各种处理器同样也是耗电大户，再多一些的话，那点儿电量实在可怜。还是音响圈那句话“音响玩到高端，那就是玩电”，而手机的“电”是个致命的弱点。

    再有，同样可以算作是嵌入式设备，都是Android系统，HTC的手机在电量低的时候不能启动摄像头，Samsung的手机在电量低的时候不能用闪光灯，Sony的相机在电量低的情况下不能启用无线功能……那手机加入HiFi功能，在电量低的时候准备禁止谁启动？

    最后，为了降低电路噪音，所以就要对通信模块进行改造，那是不是会导致通信的效果不好？那手机的价值何在？

    小总结：所谓手机HiFi，国内的步步高从音乐手机时代就一直在做，并且近两年推出了几款高阶一些的HiFi手机，但正如上文所说，其瓶颈无法避免，选择高阶一些的DAC芯片，然后使用低功耗的运放芯片，在外围电路上做优化，做屏蔽，以此来达到高品质的声音效果，但正如《进击的巨人》这部动漫中所演，你是人类，即便你长得再高大也还是人类，永远无法达到巨人的体量。

    当然，手机的音质还是有提升的空间，这主要看设计师如何利用现有的低功耗芯片，以及更为优化的电路设计，同时也需要耳机厂商推出更多低阻高敏而且容易出好声的耳机产品来配合。