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Apple版 - Qualcomm 高通芯片组与Android音频系统缺陷测评分析 zz
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话题: 高通话题: src话题: android话题: htc话题: 48khz
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a****a
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【 以下文字转载自 HiFi 讨论区 】
发信人: acidia (acidia), 信区: HiFi
标 题: Qualcomm 高通芯片组与Android音频系统缺陷测评分析 zz
发信站: BBS 未名空间站 (Tue Sep 25 19:09:19 2012, 美东)
http://www.soomal.com/doc/10100002164.htm
Qualcomm高通公司是目前Android智能手机上最为知名的ARM架构的处理器和芯片方案硬
件提供商,高通公司的Snapdragon系列中的QSD8250是首个实现1GHz主频的ARM处理器。
在Android手机中,高通的方案最为常见,在混乱的Android产品中高通芯片组拥有相对
较好的兼容性。但是,经过我们对采用高通芯片的手机的测试发现,它的音频子系统部
分存在缺陷。而这个缺陷,在Android系统下又恰好、不幸的被无情放大。我们测试了
包括摩托罗拉XT316[MSM7227,ARM11架构]、华为U8800[MSM7230,HTC Desire Z使用同
样芯片]、HTC Desire HD[MSM8255]、联想 乐Pad[QSD860A]、HTC Sensation[MSM8260]
和一款特殊的HTC HD2[QSD8250 WM6.5\WP7\Android 3操作系统]共六款使用高通芯片的
手机或平板电脑,覆盖了高通从ARM11到全系列Snapdragon所有芯片[不包含因为手机网
络制式不同的型号,如CDMA网络]。它们都存在同样的问题。是什么原因导致高通
Snapdragon全系列都会存在如此问题?它会带来怎样的影响?与Android搭配的高通产
品为什么问题会加重?我们来一一分析。
[高通Qualcomm 公司LOGO]
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高通Qualcomm 公司LOGO
[高通+Android=音质悲剧?]
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高通+Android=音质悲剧?
我们的测试目的和方法
发现高通芯片组音频系统的缺陷,当然不是我们测试的目的,我们也没有如此神通能无
缘无故发现芯片级的设计缺陷。从2010年,Soomal进行耳机放大器、声卡等测试以来,
我们一直坚持使用一套固定的测试方法,对测试对象的信号输出能力进行客观分析测试
。这套测试方法,虽然不能完全判断它的系统是否足够优秀,但对于系统缺陷的判断则
从原理、过程、客观结果来说是准确无误。大家可以简单的理解,如果与我们测试的
20Hz-20KHz频率扫描信号的光谱图发生重大偏差,它的系统一定存在问题,声音表现不
可能好,而至于问题严重性,是如何造成的,同样可以通过一些特征来分析。当我们测
试第一款、甚至到第三款高通芯片组手机时,都并没有确定它的问题所在,但通过
Windows Phone 7、Windows Mobile系统,我们最终确定了结论。当然,我们发现问题
,并不是要打击高通,和使用高通芯片的手机,我们只是提出问题,并幸运的找到了问
题出现的原因。作为高通来说,修正这个缺陷并没有太大难度。
为了更好阅读文章,我们我们接下来再次讲解一下频率扫描光谱图的阅读方法。
[频率扫描测试标准信号 - 20Hz-20KHz]
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频率扫描测试标准信号 - 20Hz-20KHz
如图所示,大家看到一张分为上下两部分[代表左右声道]的两条具有一定角度的直线,
它存在于一个横坐标为时间纵坐标为频率的二维坐标空间内。它表示的是,一个标准测
试信号的光频谱分析图。它是一个从20Hz-20KHz频率范围内的正弦波扫描图,我们设置
整个过程的时间为10秒。而光的强度,代表了信号的强度。由于,大家看到这张图是我
们生成的标准信号,所以大家发现只有两条光亮的直线,而没有其他弱信号出现,而且
大家注意,它的背景是非常黑的,这代表整个频率范围内,噪声非常非常小。
[Apple 苹果 iPod Classic 1代 80G-频率扫描]
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Apple 苹果 iPod Classic 1代 80G-频率扫描
再来看另一张图,这是来自于iPod Classic的播放以上测试信号我们录制得到的结果分
析图。与原信号相比,它出现了与主信号不同斜率的直线,这是谐波,但大家观察它的
颜色,偏淡蓝色,说明信号强度很弱。而对比原始信号还发现,坐标低频部分会出现一
些频率很低的淡红色噪声。大家还可以在我们测试过的MP3播放器、耳机放大器等文章
中看到比iPod Classic强度稍大一些的谐波分布,但都在可接受范围内。明白了我们的
测试方法,我们来看看高通芯片组的表现。如果您对SRC不了解,还需要参考下面一段
文字或一篇文章。
扩展阅读
阅读全文 《声卡入门·2009版 聊聊SRC》[作者: 夏昆冈 ]
SRC的作用就是改变信号的采样率,低采样率往高采样率转换时就是一个重采样的
过程,重采样对象不再是原始信号,而是这个低采样率的信号,因为采样率不够需要插
入更多的采样点以达到需要的采样率和采样大小,在信号频率较低的时候,重采样算法
的好坏并不会影响到什么,因为波长长,采样点多,但是高频就很难对付了,因为波长
短,采样点少,44.1kHz的采样率情况下,一个20kHz的波仅仅有3个不到的采样点,转
换到更高频率的时候势必插入更多的点,要尽量保持原貌,这个点该怎么插,这是一个
非常有难度的算法,我们举一个例子帮助大家了解SRC。
[SRC示意]
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SRC示意
假设4kHz SRC到8kHz,那么在原有的采样点之间插入新的采样,就可以完成SRC,
整数倍的转换,不会改变波形,不改变波形,就意味这种SRC不会破坏音质。但当44.
1kHz SRC到48kHz时,情况就会不同,它会重新改变采样点的排列而生成新的波形。
可以看到,最终波形图垂直的轴对应波的能量值,这意味着波的信号强度变弱了,
出现了衰减。这个例子可以说明非整数倍的频率转换将改变波形,改变是不可避免的,
算法好可以尽量保证转化后的波形和转换前的相似,但好的算法非常少,现有的大部分
声卡SRC算法都是很糟糕的,正如上面这个例子一样,高频衰减就是因为SRC 导致的,
SRC还会导致一些其他问题,例如互调失真加剧等。总之,非整数倍的SRC应尽量避免,
这也是为什么声卡发烧友关注SRC的原因。
高通芯片组客观测试分析
《HTC HD2智能手机于Android 2.3系统下音质测评报告 》[作者: 赵宇为 ]
《HTC HD2智能手机 Windows Mobile 6.5和Windows Phone 7 音质测评报告 》[作
者: 赵宇为 ]
《Lenovo 联想 乐Pad 音质测评报告 》[作者: 赵宇为 ]
《HTC Desire HD智能手机音质测评报告 》[作者: 赵宇为 ]
《Motorola 摩托罗拉 XT316 智能手机音质测评报告 》[作者: 夏昆冈 ]
《Huawei 华为 U8800 智能手机音质测评报告 》[作者: 夏昆冈 ]
《HTC Sensation Z710e [G14] 智能手机音质测评报告 》[作者: 赵宇为 ]
我们的测试,使用专业级声卡录入的形式,并使用RMAA软件测试和频率扫描信号光谱分
析两种分析方式进行测试。在这里,我们不一一列举RMAA的测试成绩,大家可以参考每
一款手机的音质测评报告,而我们列举的是所有我们测试过高通芯片组的频率光谱分析
图。由于图片缩放变得较小,我们放大其中一张来说明它们的特征。需要大家注意的是
,这些测试均在16bit 44.1KHz规格下完成。
[Qualcomm 高通芯片音频子系统频率扫描光谱图]
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Qualcomm 高通芯片音频子系统频率扫描光谱图
[HTC Desire HD [T-Mobile G10] 智能手机-频率扫描]
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HTC Desire HD [T-Mobile G10] 智能手机-频率扫描
从图片很容易发现,高通所有芯片的噪声都拥有同样特殊的分布规律,这种规律在便携
播放器、声卡、耳放等我们测试过所有产品中从来没有出现过。这种规律,主要表现在
它会出现与主信号平行的噪声分布,且噪声强度较强,在中高频部分噪声分布也开始杂
乱。我们最初并不能确定,这是Android的问题,或是高通的问题。直到我们进行以下
两个测试。第一,我们发现在Android系统下测试44.1KHz信号的Tegra2、AML8706等芯
片的机器结果与高通芯片没有任何相似之处;第二,来自于“神机”HTC HD2在Windows
Phone 7和Windows Mobile6.5下的测试。
[HTC [email protected] Phone 7 - 频率扫描@16bit 48KHz MP3]
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HTC [email protected] Phone 7 - 频率扫描@16bit 48KHz MP3
[HTC [email protected] Mobile 6.5 - 频率扫描@16bit 48KHz]
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HTC [email protected] Mobile 6.5 - 频率扫描@16bit 48KHz
这里看到的测试图,与上两张的测试环境不同,但与上图中某个测试环境相同。它是
HTC HD2手机在Windows Phone 7系统下,播放16bit 48KHz测试信号时的结果。同样是
HD2手机的QSD8250芯片,但高通芯片存在特有的噪声分布消失了。我们看到一张非常正
常的频率扫描光谱图。原因非常明显,高通芯片在硬件部分存在44.1KHz的SRC问题。如
果大家还信不过HD2是因为破解运行的Windows Phone 7,那就看看HD2在原生系统
Windows Mobile 6.5下的表现,结果和Windows Phone 7一致。也许有人要问,为什么
在Android系统下不测试一下48KHz信号?因为Android系统有48KHz的SRC问题。大家可
以参考《聊聊Android的音频架构 》[作者: 夏昆冈 ] 。
[高通音频子系统于Android2.3的 SRC示意图]
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高通音频子系统于Android2.3的 SRC示意图
[高通音频子系统@Android2.2[和更低版本]的SRC示意图]
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高通音频子系统@Android2.2[和更低版本]的SRC示意图
大家也许已经发现问题是如何发生的。从工作流程图来看,系统中软件播放节目源,将
信号转交操作系统驱动层,操作系统输出后,转交硬件部分最后输出。在高通芯片组的
Android手机中,Android系统如果遇到48KHz信号,会发生强制SRC到44.1KHz,而后交
给高通芯片,高通芯片硬件遇到44.1KHz信号,再强制SRC到48KHz输出。这是最悲惨的
过程。当你播放一段视频时,大多会遇到这样的情况,因为目前视频中音轨多数使用
48KHz的采样标准。另一种情况是,软件播放的节目源为44.1KHz,Android支持,自然
没有问题,但高通芯片硬件层不支持,它还是要强制SRC至48KHz输出。所以,就看到了
我们提供的那张测试“全家福”的惨剧。
[HTC Desire HD [T-Mobile G10] 智能手机-频率扫描@16bit 48KHz]
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HTC Desire HD [T-Mobile G10] 智能手机-频率扫描@16bit 48KHz
无论是Android操作系统强制SRC或是高通芯片强制SRC,都会带来明显的信号损失和大
量噪声产生。而Android的SRC问题显然要比高通更为严重,但高通芯片不支持44.1KHz
输出,发生的强制SRC,虽然从SRC过程来看远好于Android操作系统软件所做的,但仍
是明显缺陷和不足。作为一款如此多移动设备使用的芯片组,竟然无法支持最常见的音
乐制品采用的44.1KHz的标准,并采用SRC的方式提供支持,实在有些说不过去。而所有
的44.1KHz信号都要通过SRC后来输出,这是需要通过处理器计算完成的,必定增加芯片
耗电量,这种设计实在是出力不讨好。也许高通芯片组,本以为自己的优势在48KHz上
,那播放视频时自然不会有问题了?可惜!在Android上高通芯片硬件是无法得到它的。
高通芯片组问题影响
[Motorola 摩托罗拉 XT316 智能手机-Qualcomm 高通 MSM7227]
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Motorola 摩托罗拉 XT316 智能手机-Qualcomm 高通 MSM7227
[HTC Sensation Z710e [G14] 智能手机 - 拆解-高通MSM8260处理器]
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HTC Sensation Z710e [G14] 智能手机 - 拆解-高通MSM8260处理器
从高通芯片组设计来说,也许高通意识到对44.1KHz规格支持的重要性[一般人都会意识
到],但选择错了解决的方法。在硬件上,采用SRC的办法来实现,不但消耗处理器资源
,而且并没有得到足够好的声音。而在自己原生支持的48KHz下,又被Android系统抢先
一步SRC至44.1KHz。所以,无论从芯片节能,还是输出品质考虑,高通都应该改变这一
方式。
从现有采用高通芯片组的Android手机或平板电脑来说,由于高通芯片硬件缺陷,它们
的声音表现都不如一个表现相对较差的200元左右的低端MP3播放器。而与我们测评的
Sigmatel STMP3770播放器相比,更有明显差距。而如果像HTC、联想的旗舰机型,将对
手定位于苹果iPhone、iPad,那只能是无能为力,且容易遭到误伤[原以为是乐Pad的设
计问题]。
从影音播放角度来看,虽然高通硬件上做好了充分准备[视频文件音轨多为48KHz]。但
Android系统中会发生强制SRC的问题,这个过程造成信号变差的程度非常明显,从主观
听感感受到的程度来说要比高通芯片更为明显。至于那些打算以Android为平台打造的
“智能电视”,如Google TV、三星Smart TV、海信智能电视等智能电视类产品。它们
都要基于网络和系统内播放器播放视频内容,它们会有好的结果?我们并不确定,但不
出问题的可能性很小。如果这个问题果然存在,难道这还不是Android智能视频系统的
致命缺陷?
总结
毫无疑问,目前高通在售全系列芯片均存在音频系统缺陷,从客观来说,与竞争对手相
比,这个差距相对明显,且由于问题出现在硬件层面,对下游的产品设计和制造带来无
法解决的困难。而从原理来说,它不但品质不好,而且不利于节能;从主观听感来说,
它的表现不能达到入门便携播放器水准。而Android系统与高通芯片的搭配,更让这个
问题雪上加霜,这说明,在一款产品的硬件和操作系统两大核心组件上出现设计上的缺
陷,会让相关应用无法展开。而无论对于高通还是Android来说,发生这样的错误实在
不应该,而长久以来的不修正,甚至出现在最新版的硬件[MSM8260]和软件[Android 3.
0]中,都让问题的解决时间大大推迟。
虽然,高通和Android的缺陷,不足以让大多数用户放弃它们而选择别的产品,但我们
也看到NVIDIA、TI、Marvel等芯片并不存在相关问题,而Windows Phone 7也做好了准
备。从最基础的道理来说,对于一个已经拥有,且具有很高使用率的功能来说,从设计
的角度来说不应该发生低能的解决方案;而从长远来看,如果这些细节问题不去解决,
在出现具有足够竞争力的产品时,它将一定造成致命打击。
a****a
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2
哈哈哈
就这篇已经让某猪轮如坐针毡了,居然把里面的高通换成apple,贴到了某垃圾版面
可惜的it居然连 QSD8250都没换掉啊
这得是怎样的扭曲心理才能玩这样的行为艺术啊

【在 a****a 的大作中提到】
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: 发信站: BBS 未名空间站 (Tue Sep 25 19:09:19 2012, 美东)
: http://www.soomal.com/doc/10100002164.htm
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: 件提供商,高通公司的Snapdragon系列中的QSD8250是首个实现1GHz主频的ARM处理器。
: 在Android手机中,高通的方案最为常见,在混乱的Android产品中高通芯片组拥有相对
: 较好的兼容性。但是,经过我们对采用高通芯片的手机的测试发现,它的音频子系统部
: 分存在缺陷。而这个缺陷,在Android系统下又恰好、不幸的被无情放大。我们测试了

p******9
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3
三轮下作无底线啊,哈哈哈。酒品看人品,三轮真是猪轮中的极品。

【在 a****a 的大作中提到】
: 哈哈哈
: 就这篇已经让某猪轮如坐针毡了,居然把里面的高通换成apple,贴到了某垃圾版面
: 可惜的it居然连 QSD8250都没换掉啊
: 这得是怎样的扭曲心理才能玩这样的行为艺术啊

d***a
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4
还有这样的问题。那个48KHz转44.1KHz再转回48KHz的做法...明显不能这样做啊。
l**n
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5
哈哈。我那天读了就纳闷了半天。

【在 a****a 的大作中提到】
: 哈哈哈
: 就这篇已经让某猪轮如坐针毡了,居然把里面的高通换成apple,贴到了某垃圾版面
: 可惜的it居然连 QSD8250都没换掉啊
: 这得是怎样的扭曲心理才能玩这样的行为艺术啊

d***a
发帖数: 13752
6
那个确实搞笑。如果能把那个网站黑了,在那里把文字改过来,那才是本事。

【在 l**n 的大作中提到】
: 哈哈。我那天读了就纳闷了半天。
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高通2014年的路线图里没有A12pc上能虚拟装 now leopard吗?
Mac<->iOS airdropthinkpad x61s 能不能装mac系统?
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