Как выбрать подходящий музыкальный смартфон. Разбираемся в ЦАП и усилителях

На что стоит обратить внимание при выборе музыкального смартфона, что означают параметры аудиочасти и какова роль ЦАП, усилителя и софта в формировании звука

Для многих людей музыка является неотъемлемой частью жизни. Она способна поднять настроение, расслабить после тяжелого дня, быть приятным попутчиком в дороге. Существует множество устройств по ее воспроизведению – от громадных музыкальных центров до портативных музыкальных плееров. Современный смартфон умеет воспроизводить звуки практически на уровне дорогого MP3-плеера.

В этом выпуске рубрики HARD мы разобремся, что и как влияет на качество воспроизведения музыки в мобильном телефоне.

В смартфоне за воспроизведение звука отвечает специальный аудочип. Он может входить в состав SoC или выступать отдельным устройством, что для музыкальных способностей смартфона, несомненно, лучше. Сердцем звукового чипа является цифро-аналоговый преобразователь — ЦАП.

Можно выделить три главных параметра ЦАП:

1. Разрядность квантования. Квантование используется при обработке, сжатии звуковых сигналов. Точность, с которой происходит этот процесс, называют разрядностью. Измеряется она в битах.
2. Частота дискретизации. Дискретизация – это процесс обработки значений получаемого звукового сигнала, который преобразуется с определенным временным интервалом. Количество замеров величины сигнала, осуществляемых в одну секунду, называют частотой дискретизации или семплирования (от англ. « sampling» — «выборка»). Чем выше частота дискретизации, тем более точное представление о сигнале нами будет получено. Как и любая частота измеряется в герцах.
3. Соотношение сигнал/шум - измеряется в децибелах и является отношением мощности выходного звукового сигнала к мощности шума. Хорошим соотношением для современных ЦАП является диапазон в 100-120 дБ.

Сбалансированное сочетание этих трех главных параметров обеспечивает наилучший результат воспроизведения звука. Приведу пример: некая музыкальная композиция записана в формате FLAC 24/96 – это означает, что она рассчитана на ЦАП с разрядность квантования не меньше 24 бита и частотой дискретизации не ниже 96 кГц. Если у нашего устройства хотя бы один из этих параметров хуже, то музыка будет воспроизводиться с некоторым искажением.

На рынке довольно популярными и хорошими по качеству считаются решения от Wolfson, ESS, Cirrus-Logic, Asahi Kasei и др.

После обработки в ЦАП звуковой сигнал в одном случае попадает напрямую на динамики или наушники, а в другом – идет на усилитель. Его наличие или отсутствие может серьезно сказываться на качестве воспроизведения звука, особенно в наушниках хорошего качества. Усилитель служит для усиления звукового сигнала исходящего от ЦАП и предназначенного для вывода на устройства воспроизведения.

Приведу основные характеристики усилителя мощности звукового сигнала:

1. Выходная мощность – грубо говоря, коэффициент усиления звукового сигнала.
2. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). АЧХ – это разницу величин амплитуд выходного и входного звуковых сигналов на всем диапазоне воспроизводимых частот. В идеале график изменений этих велечин должен представлять собой ровную линию. Отклонение же от этой линий и называется неравномерностью АЧХ. Обычно показывается как диапазон частот в децибелах. Чем больше такой диапазон, тем больше искажений в звуке.
3. Гармонические искажения – вызываются нелинейностью входных и выходных сигналов усилителя мощности звука. Измеряются в процентах как соотношение чистого сигнала с искажением.
4. Уровень шума – соотношение чистого сигнала к мощности собственных шумов усилителя, измеряется в децибелах.
5. Интермодуляционные искажения – наиболее вредные для звукового сигнала, возникают на входе усилителя мультитонового сигнала.
6. Взаимопроникновение каналов -степень проникновения сигналов одного канала в другой. Измеряется в децибелах, при высоких значениях искажает стереовосприятие звука.

Есть несколько вариантов реализации усилителя в смартфоне – по количеству, расположению (отдельное устройство или симбиоз с ЦАП) или вообще его отсутствие.

Известными фирмами разработчиками усилителей для аудиочипов являются Texas Instruments, Maxim Integrated Products и др.

В сети я нешел результаты тестирования звуковых чипов некоторых смартфонов с помощью утилиты RightMark Audio Analyzer, и собрал их в таблицу. Для сравнения привожу данные MP3-плеера хорошего качества.

Также не стоит также забывать о программной части воспроизведения звука на смартфонах. Оптимизация операционной системы, версии прошивки и приложения по проигрыванию музыки в большой мере влияют на качество звучания. Существуют даже некоторые аудиомоды, которые способны тюнинговать программную часть звукового ядра. Самый известный из них, наверное, Voodoo Sound.

При выборе смартфона, где музыкальная составляющая будет играть немаловажную роль, обратите внимание на аудиочип (если он отдельный) — кто его производитель. Немного погуглив по его названию, найдете марку ЦАПа и усилителя мощности звука, если таковой имеется. Затем вы сможете оценить их характеристики, в этой статье достаточно подсказок.

Надеюсь, теперь вам будет проще выбрать оптимальный музыкальный смартфон.