提升音訊品質 行動裝置創造差異化

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vivo X5Max導入Hi-Fi 2.0高音質新標準。vivoglobal

隨身聽音樂，這是從Walkman時代就開始流行的風潮，而在Apple推出iPod播放機、智慧型手機以及音樂服務iTune後，便利且包含數百萬首歌曲的音樂串流服務，不僅進一步推動行動裝置聽音樂的普及性，更讓消費大眾越來越要求音質的卓越性，這讓包括智慧型、平板等行動裝置業者不再將音訊品質視為聊備一格的功能，而是成為行銷訴求的一大重點。

宏達電今年年初於美國CES 2015展中所發表的HTC Desire中階旗艦系列新成員「HTC Desire 826」，就是一個好例子。該款手機的行銷訴求之一就是強調這是HTC首度與杜比實驗室合作，結合HTC BoomSound音響與Dolby Audio的音效體驗，打造出立體聲音效。

HTC表示，HTC BoomSound音響是第一次在手機上採用雙前置立體揚聲器，這讓使用者即使是利用手機聽音樂，也可以擁有聲歷其境的體驗。此外，宏達電的年度旗艦產品HTC One M9也採用此立體聲方案，同時搭載5.1聲道環繞音響，更進一步將行動音效體驗提升至劇院般等級。

手機Hi-Fi再進化  樹立2.0新標準

談到手機的音質，當然不能忽略vivo的努力。從X1系列開始，vivo的訴求重點就是一直擺在高音質上，這點到現在也未曾改變。vivo在去年推出的Xplay 3S就使用Hi-Fi級獨立聲音處理晶片ES9018和OPA2604，不過，更值得一提的是，vivo於2014年12月所發佈的vivo X5Max則是導入了Hi-Fi 2.0。相較於Hi-Fi 1.0，全新的Hi-Fi 2.0架構的主要特點就是二級供電、二級放大及音頻解碼晶片。

在Hi-Fi 2.0架構中，全新的二級供電系統，是指除了Hi-Fi 1.0上改良的DC/DC直流升壓外，並加入全新的LDO二級供電，也就是低壓差線性穩壓供電器，如此可降低電路紋波，使得Hi-Fi 2.0的電流穩定性有極大的提升，實現更加細緻的聲音和更小的失真。

另外，全新的二級放大則是搭載兩顆運算放大晶片。其中是採用驅動能力強的運算放大器做為後級，負責功率放大和驅動耳機，這部分是採用TI的頂級運放OPA1612。另外則採用電子性能效強的運算放大器做為前級，負責電流電壓轉換，這部分是採用由vivo和ESS公司獨家設計、獨家供貨的SABRE ES9601。兩級運算放大器的合作，可降低信號在處理中的損失，使聲音更加乾淨。另外還加入8顆NPO電容和10顆薄膜電阻，整合獨立的時鐘振盪器，使得vivo X5Max的平均失真可下降10dB。

前文曾提到，音質已成為智慧型手機的行銷重點，這樣的論述在vivo手機的銷售成績上再次得到印證。根據中國資訊通信研究院公佈的資料顯示，2014年大陸手機市場累積出貨量為4.52億支，較2013年的5.79億支下降21.9%，其中智慧型手機出貨量達到3.89億支，下降8.2%，至於Android手機出貨量為3.49億支，下降12.4%。在這樣一片下降的數據中，vivo手機的銷售量達到2,700萬台左右，較2012年已成長一倍，顯見高音質手機的號召力。

行動音訊市場  半導體晶片新藍海

手機安裝Hi-Fi晶片的最重要意義，就是能夠更專業的處理聲音，使音質達到接近高傳真音樂的效果。vivo在Android手機高音質方面的著重，以音訊解碼晶片+運算放大晶片的架構，建立了手機Hi-Fi 1.0標準，更帶動ESS、Texas Instruments、AKM、YAMAHA、Cirrus Logic、Analog Devices、Wolfson(已被Cirrus Logic併購)等全球七大音訊晶片業者積極投入手機等行動裝置音訊晶片領域。

近數年來，行動裝置的音質強化，已成為從半導體晶片到系統設計業者著力的重點。其中，Cirrus Logic的D類放大器早已獲Apple青睞，用於一系列的iPhone、iPad或iPod產品，該公司堪稱是低功耗音訊應用領域的領導者之一。同樣的，LG於去年發表的旗艦智慧型手機LG G3，也是採用Cirrus Logic的CS35L32增強型D類放大器。CS35L32高性能揚聲器放大器解決方案，包括配備專有嵌入式自我調整即時軟體的揚聲器放大器硬體。

據了解，Cirrus Logic有能力將專利演算法部署在應用處理器中，以保護揚聲器，並改善音質，CS35L32的性能可將揚聲器功率增大30%，這是LG決定在其G3旗艦智慧型手機中使用CS35L32的重要因素之一。

基本上，用於智慧型手機和平板電腦等小型輕便音訊應用的揚聲器，在使用高音量驅動全音域訊號時，會遇到物理和發熱限制。因此，揚聲器的輸出性能通常受限於低功耗，導致整體音訊性能不能有很好的發揮。針對這些挑戰，Cirrus Logic是透過整合式升壓轉換器、整合式電壓和電流監控及報告電路來實現揚聲器保護、低音增強和線性改善。

另一音訊晶片大廠ESS也積極搶攻手機與平板的數位解碼與耳機擴大晶片市場。ESS宣佈發表針對行動設備的新一代高規格數位類比轉換晶片SABRE9018AQ2M，此產品繼承高規格音響、播放機所採用的32bit數位類比轉換晶片ES9018K2M，同樣支援最高PCM 32bit 384kHz與DSD 11.2MHz的取樣規格、訊噪比達129dB、諧波失真為-120dB，主要是滿足手持設備待機1mW、耗電量低於40mW的低功耗需求。

此外，ESS還公佈另外兩顆音響相關晶片，其一是耳機擴大晶片SABRE9602，另一款是整合耳機擴大架構的數位類比轉換晶片SANRE9018AQ2C。前者訊噪比為122dB、諧波失真為-123dB，在搭配32歐姆耳機下可輸出49mW。SABRE9018AQ2C同樣具備32bit 384kHz PCM與DSD 11.2MHz規格，訊噪比為121dB、諧波失真為-115dB，耳機輸出為32歐姆下49mW，工作電壓為3.3V。

小尺寸及低功耗  微機電麥克風漸普及

關於行動裝置的音訊，麥克風也是一大重點。前文提到音訊晶片大廠Cirrus Logic收購Wolfson的出發點之一，就是要取得微機電麥克風(MEMS microphones)技術。微機電麥克風攸關智慧型手機產品的差異化，高品質的麥克風有助於消除環境噪音，此外也能為高畫質視訊提供清晰音質。

相較於傳統的麥克風，微機電麥克風具備高性能、小尺寸、低功耗等特點，且由於採用半導體製程，因此聲音能夠保持一致性，音質得以提升。由於這些優點，蘋果於2012年上市的iPhone 5採用高性能MEMS麥克風，這開啟了業界之先，之後三星也在Galaxy S4與Note 3等智慧型手機中採用微機電麥克風。

經過多年時間推動，微機電麥克風的使用已日趨普及且更為進階。今年(2015)年推出的蘋果iPhone 6/6 Plus、三星Galaxy S6/S6 Edge已開始內建3顆以上微機電麥克風，並提供語音辨識功能；中低階智慧型手機也開始跟進，包括今年大陸手機廠推出的新款手機，也已內建1顆MEMS麥克風。在眾家業者的跟進下，根據IHS研究報告指出，全球微機電麥克風的出貨量將從2012年的190億顆成長至2017年的540億顆。

談到行動裝置的音訊技術發展，除了關注智慧型手機、平板外，其他可攜式裝置，包括可攜式LED投影機在近年也開始強調高音質的差異化，例如ViewSonic PLED-W800就採用ViewSonic獨家的SonicMode音效技術，用以強化音質與音量，調整出更平滑的音頻曲線，使用者可設定簡報、娛樂和標準三種不同聲音模式，以因應不同使用場合。此外，這款投影機也搭配一組2W立體聲喇叭，以高效率轉換電功率為聲功率，讓可攜式裝置可以發出極大的音量。

整體而言，為了突顯自家產品的與眾不同，具備多媒體娛樂功能的行動裝置業者除了在顯示面板、畫質方面做文章，提供消費者更優質的觀影享受外，針對多媒體娛樂的另一個要角「音訊」，業者近年來不斷強化數位音效技術，也成為各種行動裝置吸引消費者選用的關鍵利器，且顯然這樣的趨勢將持續下去。利用行動裝置享受高傳真音質已非夢事，且與傳統類比音響的差距也將逐漸拉近。