專業(yè)測(cè)試智能機(jī)音頻質(zhì)量：谷歌Nexus 5最差

評(píng)價(jià)一款智能手機(jī)，我們會(huì)看它造型設(shè)計(jì)得怎么樣，屏幕看上去如何，處理器是不是夠強(qiáng)大，電池是否耐用，如此等等，但卻極少有人關(guān)心音頻質(zhì)量，絕大多數(shù)用戶都滿足于能發(fā)聲就行。其實(shí)不光是智能手機(jī)，傳統(tǒng)PC也早已如此，除了少數(shù)發(fā)燒友，集成聲卡完全綽綽有余，現(xiàn)如今不少高端主板開(kāi)始拼音頻實(shí)在是找不到其它賣點(diǎn)而已。

但是沒(méi)有聲音，再好的戲也出不來(lái)。拿著手機(jī)不管聽(tīng)音樂(lè)還是玩游戲，不管是通過(guò)揚(yáng)聲器還是借助耳機(jī)，都是對(duì)音頻質(zhì)量的考驗(yàn)。

AnandTech近日就組織了一次特別的音頻測(cè)試，一起來(lái)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧。

測(cè)試設(shè)備自然要去找Audio Precision。這家歷史超過(guò)四分之一個(gè)世紀(jì)的老牌公司擁有全世界質(zhì)量最好的音頻測(cè)試設(shè)備，模擬、HDMI、光纖、同軸、藍(lán)牙都不在話下。事實(shí)上，幾乎每一個(gè)從事音頻研究的工作室、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)都可以找到它的身影。

就在最近，Audio Precision發(fā)布了針對(duì)安卓設(shè)備的音頻測(cè)試套裝，再加上其專業(yè)的音頻分析器，測(cè)量精度前所未有。

測(cè)試平臺(tái)就采用Audio Precision APx系列音頻分析器，首先是APx582，擁有兩個(gè)模擬輸出、八聲道模擬輸入。輸出這里并沒(méi)有用，因?yàn)樗袦y(cè)試音頻都是在它上邊播放的。

耳機(jī)本期只用很常見(jiàn)的蘋果Earbuds，后期還會(huì)加入AKG K701、Grado SR60。

測(cè)試項(xiàng)目包括最大輸出級(jí)別、總諧波失真加噪音(THD+N)、頻率響應(yīng)、動(dòng)態(tài)范圍(NDR AES17)、串?dāng)_(Crosstalk)、階躍響應(yīng)(Stepped Response)，以及Nexus 5、LG G2問(wèn)題專場(chǎng)。廠商們?cè)跍y(cè)試音頻產(chǎn)品的時(shí)候用的也是這些項(xiàng)目，而且大多數(shù)都是在組大輸出級(jí)別上進(jìn)行的，因?yàn)槎鄶?shù)放大器此時(shí)表現(xiàn)最佳。

參測(cè)手機(jī)包括iPhone 5、Nexus 5、Galaxy Note3、Galaxy S4、HTC One(只作為反面典型出現(xiàn)一次)。AnandTech表示后續(xù)會(huì)不斷補(bǔ)充數(shù)據(jù)，并加入更多測(cè)試項(xiàng)目。

【總諧波失真加噪音】

TND+N用來(lái)衡量輸出音頻相比于信號(hào)源的失真、噪音程度，自然是越小越好。它在最大音量下使用1kHz頻率的正弦波進(jìn)行測(cè)試。因?yàn)楸尘霸胍羰遣豢赡芡耆?，所以最大輸出時(shí)的TND+N總是最好的。

測(cè)試結(jié)果取兩個(gè)：正弦波、FTT(快速傅立葉變換)頻譜。

正弦波的兩個(gè)聲道應(yīng)該完美契合，而且波形盡量符合正弦曲線。FFT頻譜則應(yīng)該看到一個(gè)單獨(dú)的1kHz峰值，其它都盡量低，理論上要全部低于基音-120dB。

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iPhone 5的正弦波，兩個(gè)聲道完全一致，標(biāo)準(zhǔn)的正弦曲線，是個(gè)好榜樣。

 

Nexus 5就不行了，左聲道(綠色曲線)縮水得很厲害，看起來(lái)耳機(jī)放大器不足以在最大音量下同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)聲道。系統(tǒng)升級(jí)到安卓4.4.1也是如此。

iPhone 5 TND+N只有微不足道的0.003134％，Nexus 5則達(dá)到了13.789197％。這有多糟糕呢？一般來(lái)說(shuō)超過(guò)1％就認(rèn)為不合格，Nexus 5簡(jiǎn)直糟透了，而且是硬件問(wèn)題，不可能通過(guò)升級(jí)系統(tǒng)解決。

 

iPhone 5 FTT頻譜非常安靜。2kHz、3kHz、50kHz出現(xiàn)了一些小的峰值，但都在人耳感知范圍之外。

 

Nexus 5的右聲道沒(méi)問(wèn)題，左聲道就凌亂了，第二(2kHz)、第三個(gè)(3kHz)諧波只有-18dB、-24dB，甚至第九個(gè)都有-52dB。正是這導(dǎo)致了超高的TND+N。后邊還會(huì)看到更多細(xì)節(jié)。

 

Galaxy S4要比iPhone 5也低得多，但是1kHz峰值也偏低。

 

Galaxy Note3與之類似。

 

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接下來(lái)我們把TND+N和頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系做成曲線。這是Galaxy S4，左右聲道均只有整個(gè)頻譜的大約0.05％，很穩(wěn)定。

 

Galaxy Note3也不超過(guò)0.08％。

 

Nexus 5則是這樣的，右聲道在0.01％上下波動(dòng)，左聲道卻超過(guò)了3％。如果是低音量下結(jié)果會(huì)完全不同，后邊你就知道了。

 

iPhone 5也有明顯的高低起伏，但除了兩端都不超過(guò)0.07％，而且左右聲道保持了基本一致。

【頻率響應(yīng)】

測(cè)試了從20Hz到20kHz的61種音調(diào)，然后全部折合成1kHz，檢查與其最大偏差。完美情況下應(yīng)該是一條為零的水平直線，并且可以通過(guò)EQ活者耳機(jī)調(diào)整。

 

Galaxy S4在這個(gè)項(xiàng)目上表現(xiàn)最好，總偏差僅為0.014dB。

 

Galaxy Note3也很不錯(cuò)。

 

Nexus 5同樣過(guò)關(guān)。

 

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iPhone 5是最壞的，不過(guò)偏差也只有0.089dB，而且有趣的是它沒(méi)有像三星和其它很多手機(jī)那樣，丟掉20kHz，如果不考慮這個(gè)那么iPhone 5的結(jié)果也還是很棒的。

 

反面典型是HTC One，特別是開(kāi)啟了Beats音效之后。60-90Hz下的偏差達(dá)到了+3.5dB，之后很快恢復(fù)正常，但是超過(guò)6.5kHz后又上去了。

【最大輸出級(jí)別】

源于固定TND+N的1kHz測(cè)試音，越高越好，更重要的是面對(duì)動(dòng)態(tài)范圍音頻不會(huì)丟失波形。

不過(guò)本章節(jié)沒(méi)有圖表，只有數(shù)字。

iPhone 5是本次測(cè)試中最給力的，達(dá)到了32.46毫瓦，Nexus 5 22.24毫瓦次之，然后是Galaxy Note3 11.81毫瓦、S4 3.895毫瓦。

輸出級(jí)別每翻一番，輸出音量就增加3dB，這是我們能聽(tīng)到的最小音量變化。

因此，即便iPhone 5的輸出級(jí)別八倍于Galaxy S4，音量也只差9dB——10dB的差異才能讓音量翻一番。

【動(dòng)態(tài)范圍(DNR)】

反應(yīng)最高音量與背景噪音的差別。背景噪音越大，動(dòng)態(tài)范圍就越小。放大器部分越強(qiáng)，動(dòng)態(tài)范圍一般就越大。

背景噪音是不可能完全消除的，因此這個(gè)參數(shù)也就是最大音量和最小音量的比值，而隨著音量的提高，音樂(lè)和噪音之間的差異也會(huì)越來(lái)越大。

注意：這個(gè)指標(biāo)和信噪比類似，單位都是分貝，也都是越高越好，但并不相同。信噪比(SNR)是有效正常輸出信號(hào)和同時(shí)產(chǎn)生噪音的比值。

iPhone 5又贏了一次，92.214dB；Nexus 5再一次墊底，89.332dB。

不過(guò)，3dB的差別基本上無(wú)關(guān)大局。事實(shí)上，只要這個(gè)指標(biāo)不低于80dB，就不需要擔(dān)憂。

【串?dāng)_】

它代表從一個(gè)通道“流竄”到另一個(gè)的信號(hào)量，一般用-dB(負(fù)值)或者某只耳朵比應(yīng)有的安靜多少來(lái)衡量，自然都是越低越好。

還是只有數(shù)字而無(wú)圖表。Note3是極好的，-117.2dB，兩個(gè)耳朵不可能聽(tīng)出不同。

iPhone 5最差勁，但也只有-75.624dB，仍然基本不可能分辨出來(lái)。

【階躍響應(yīng)】

使用1kHz 0dBFS音調(diào)，輸出級(jí)別從最高到最低，結(jié)果就是一條階梯狀的曲線。

 

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Galaxy Note3是個(gè)好例子，每個(gè)階梯都是大約-5dBu，也都很干凈、很平穩(wěn)。隨著越走越低，背景噪音的影響開(kāi)始浮現(xiàn)，到最后一階就完全是背景噪音了。

 

Galaxy S4與其如出一轍，就是輸出級(jí)別稍低一些。

 

Nexus 5是這樣的。注意最上邊的第一階左右聲道偏離很明顯。此時(shí)輸出級(jí)別是最高的，也就是最大音量，正是此前那些丟掉的正弦波峰和波谷。

事實(shí)上，直到第四階左右聲道才完全一致，所以建議Nexus 5用戶的音量不要開(kāi)得過(guò)大，最好避開(kāi)最高的三檔。

 

iPhone 5的也挺好。

【Nexus 5、LG G2的問(wèn)題】

這么多測(cè)試項(xiàng)目中，Nexus 5好幾次都出現(xiàn)了明顯的麻煩，并且集中在左聲道峰值音量。LG G2使用了與其類似的平臺(tái)，但并不完全一致，所以看看它是不是也有同樣的問(wèn)題。

-0dBFS、最大音量的1kHz正弦波是讓Nexus 5最頭疼的，這是任何設(shè)備所能發(fā)出的最高音。

 

 

LG G2左右聲道依然分別有0.546528％、0.0033338％的波動(dòng)，但要比Nexus 5好多了。

關(guān)鍵在于電壓。Nexus 5的峰值驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到了1.3-1.4V，G2則從未超過(guò)0.7V，差了足足一倍。還有正弦交流信號(hào)的有效電壓值，G2僅有475.3mVrms，Nexus 5左右聲道則是843.6、982mVrms。

用人話說(shuō)就是，LG G2給耳機(jī)放大器施加的壓力小得多，避免了出問(wèn)題的輸出級(jí)別，Nexus 5則傻乎乎地都上了。

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更多細(xì)節(jié)可以看階躍響應(yīng)的THD+N。

 

Nexus 5的三個(gè)最高音量級(jí)別(15-13)，THD+N在左聲道超過(guò)了0.3％，右聲道則低于0.01％，12級(jí)開(kāi)始就沒(méi)事兒了。

 

LG G2最大音量下左通道TND+N 0.55％，然后降到了0.03％，右通道則上來(lái)就基本相當(dāng)于Nexus 5 14級(jí)。到了13級(jí)，倆手機(jī)就沒(méi)什么不同了。

Nexus 5、LG G2有著同樣的缺陷，但是LG通過(guò)降低耳機(jī)放大器的最大輸出級(jí)別隱瞞了起來(lái)，結(jié)果就是最高音量偏低。Nexus 5今后肯定會(huì)通過(guò)更新向LG G2學(xué)習(xí)，除非在新的批次里更換硬件。

需要注意的是，Nexus 5最近被曝出嚴(yán)重的音頻問(wèn)題，包括嘶嘶聲、跳音、超高噪音、極低音量等等，但那是在使用麥克風(fēng)的情況下，用耳機(jī)時(shí)只要?jiǎng)e把音量調(diào)到最高，就基本沒(méi)什么了。

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作者：tee