轉：http://www.soomal.com/doc/10100002164.htm
Qualcomm高通公司是目前Android智能手機上最爲知名的ARM架構的處理器和芯片方案硬件提供商，高通公司的Snapdragon系列中的QSD8250是首個實現1GHz主頻的ARM處理器。在Android手機中，高通的方案最爲常見，在混亂的Android產品中高通芯片組擁有相對較好的兼容性。但是，經過我們對採用高通芯片的手機的測試發現，它的音頻子系統部分存在缺陷。而這個缺陷，在Android系統下又恰好、不幸的被無情放大。我們測試了包括摩托羅拉XT316[MSM7227，ARM11架構]、華爲U8800[MSM7230，HTC Desire Z使用同樣芯片]、HTC Desire HD[MSM8255]、聯想 樂Pad[QSD860A]、HTC Sensation[MSM8260]和一款特殊的HTC HD2[QSD8250 WM6.5\WP7\Android 3操作系統]共六款使用高通芯片的手機或平板電腦，覆蓋了高通從ARM11到全系列Snapdragon所有芯片[不包含因爲手機網絡制式不同的型號，如CDMA網絡]。它們都存在同樣的問題。是什麼原因導致高通Snapdragon全系列都會存在如此問題？它會帶來怎樣的影響？與Android搭配的高通產品爲什麼問題會加重？我們來一一分析。
我們的測試目的和方法
發現高通芯片組音頻系統的缺陷，當然不是我們測試的目的，我們也沒有如此神通能無緣無故發現芯片級的設計缺陷。從2010年，Soomal進行耳機放大器、聲卡等測試以來，我們一直堅持使用一套固定的測試方法，對測試對象的信號輸出能力進行客觀分析測試。這套測試方法，雖然不能完全判斷它的系統是否足夠優秀，但對於系統缺陷的判斷則從原理、過程、客觀結果來說是準確無誤。大家可以簡單的理解，如果與我們測試的20Hz-20KHz頻率掃描信號的光譜圖發生重大偏差，它的系統一定存在問題，聲音表現不可能好，而至於問題嚴重性，是如何造成的，同樣可以通過一些特徵來分析。當我們測試第一款、甚至到第三款高通芯片組手機時，都並沒有確定它的問題所在，但通過Windows Phone 7、Windows Mobile系統，我們最終確定了結論。當然，我們發現問題，並不是要打擊高通，和使用高通芯片的手機，我們只是提出問題，並幸運的找到了問題出現的原因。作爲高通來說，修正這個缺陷並沒有太大難度。
爲了更好閱讀文章，我們我們接下來再次講解一下頻率掃描光譜圖的閱讀方法。
如圖所示，大家看到一張分爲上下兩部分[代表左右聲道]的兩條具有一定角度的直線，它存在於一個橫座標爲時間縱座標爲頻率的二維座標空間內。它表示的是，一個標準測試信號的光頻譜分析圖。它是一個從20Hz-20KHz頻率範圍內的正弦波掃描圖，我們設置整個過程的時間爲10秒。而光的強度，代表了信號的強度。由於，大家看到這張圖是我們生成的標準信號，所以大家發現只有兩條光亮的直線，而沒有其他弱信號出現，而且大家注意，它的背景是非常黑的，這代表整個頻率範圍內，噪聲非常非常小。
再來看另一張圖，這是來自於iPod Classic的播放以上測試信號我們錄製得到的結果分析圖。與原信號相比，它出現了與主信號不同斜率的直線，這是諧波，但大家觀察它的顏色，偏淡藍色，說明信號強度很弱。而對比原始信號還發現，座標低頻部分會出現一些頻率很低的淡紅色噪聲。大家還可以在我們測試過的MP3播放器、耳機放大器等文章中看到比iPod Classic強度稍大一些的諧波分佈，但都在可接受範圍內。明白了我們的測試方法，我們來看看高通芯片組的表現。如果您對SRC不瞭解，還需要參考下面一段文字或一篇文章。
- 擴展閱讀
閱讀全文 《聲卡入門·2009版 聊聊SRC》[作者: 夏昆岡 ]SRC的作用就是改變信號的採樣率，低採樣率往高採樣率轉換時就是一個重採樣的過程，重採樣對象不再是原始信號，而是這個低採樣率的信號，因爲採樣率不夠需要插入更多的採樣點以達到需要的採樣率和採樣大小，在信號頻率較低的時候，重採樣算法的好壞並不會影響到什麼，因爲波長長，採樣點多，但是高頻就很難對付了，因爲波長短，採樣點少，44.1kHz的採樣率情況下，一個20kHz的波僅僅有3個不到的採樣點，轉換到更高頻率的時候勢必插入更多的點，要儘量保持原貌，這個點該怎麼插，這是一個非常有難度的算法，我們舉一個例子幫助大家瞭解SRC。
假設4kHz SRC到8kHz，那麼在原有的採樣點之間插入新的採樣，就可以完成SRC，整數倍的轉換，不會改變波形，不改變波形，就意味這種SRC不會破壞音質。但當44.1kHz SRC到48kHz時，情況就會不同，它會重新改變採樣點的排列而生成新的波形。
可以看到，最終波形圖垂直的軸對應波的能量值，這意味着波的信號強度變弱了，出現了衰減。這個例子可以說明非整數倍的頻率轉換將改變波形，改變是不可避免的，算法好可以儘量保證轉化後的波形和轉換前的相似，但好的算法非常少，現有的大部分聲卡SRC算法都是很糟糕的，正如上面這個例子一樣，高頻衰減就是因爲SRC 導致的，SRC還會導致一些其他問題，例如互調失真加劇等。總之，非整數倍的SRC應儘量避免，這也是爲什麼聲卡發燒友關注SRC的原因。
高通芯片組客觀測試分析
- 《HTC HD2智能手機於Android 2.3系統下音質測評報告
》[作者: 趙宇爲
]
《HTC HD2智能手機 Windows Mobile 6.5和Windows Phone 7 音質測評報告 》[作者: 趙宇爲 ]
《Lenovo 聯想 樂Pad 音質測評報告 》[作者: 趙宇爲 ]
《HTC Desire HD智能手機音質測評報告 》[作者: 趙宇爲 ]
《Motorola 摩托羅拉 XT316 智能手機音質測評報告 》[作者: 夏昆岡 ]
《Huawei 華爲 U8800 智能手機音質測評報告 》[作者: 夏昆岡 ]
《HTC Sensation Z710e [G14] 智能手機音質測評報告 》[作者: 趙宇爲 ]
我們的測試，使用專業級聲卡錄入的形式，並使用RMAA軟件測試和頻率掃描信號光譜分析兩種分析方式進行測試。在這裏，我們不一一列舉RMAA的測試成績，大家可以參考每一款手機的音質測評報告，而我們列舉的是所有我們測試過高通芯片組的頻率光譜分析圖。由於圖片縮放變得較小，我們放大其中一張來說明它們的特徵。需要大家注意的是，這些測試均在16bit 44.1KHz規格下完成。
從圖片很容易發現，高通所有芯片的噪聲都擁有同樣特殊的分佈規律，這種規律在便攜播放器、聲卡、耳放等我們測試過所有產品中從來沒有出現過。這種規律，主要表現在它會出現與主信號平行的噪聲分佈，且噪聲強度較強，在中高頻部分噪聲分佈也開始雜亂。我們最初並不能確定，這是Android的問題，或是高通的問題。直到我們進行以下兩個測試。第一，我們發現在Android系統下測試44.1KHz信號的Tegra2、AML8706等芯片的機器結果與高通芯片沒有任何相似之處；第二，來自於“神機”HTC HD2在Windows Phone 7和Windows Mobile6.5下的測試。
這裏看到的測試圖，與上兩張的測試環境不同，但與上圖中某個測試環境相同。它是HTC HD2手機在Windows Phone 7系統下，播放16bit 48KHz測試信號時的結果。同樣是HD2手機的QSD8250芯片，但高通芯片存在特有的噪聲分佈消失了。我們看到一張非常正常的頻率掃描光譜圖。原因非常明顯，高通芯片在硬件部分存在44.1KHz的SRC問題。如果大家還信不過HD2是因爲破解運行的Windows Phone 7，那就看看HD2在原生系統Windows Mobile 6.5下的表現，結果和Windows Phone 7一致。也許有人要問，爲什麼在Android系統下不測試一下48KHz信號？因爲Android系統有48KHz的SRC問題。大家可以參考《聊聊Android的音頻架構 》[作者: 夏昆岡 ]。
大家也許已經發現問題是如何發生的。從工作流程圖來看，系統中軟件播放節目源，將信號轉交操作系統驅動層，操作系統輸出後，轉交硬件部分最後輸出。在高通芯片組的Android手機中，Android系統如果遇到48KHz信號，會發生強制SRC到44.1KHz，而後交給高通芯片，高通芯片硬件遇到44.1KHz信號，再強制SRC到48KHz輸出。這是最悲慘的過程。當你播放一段視頻時，大多會遇到這樣的情況，因爲目前視頻中音軌多數使用48KHz的採樣標準。另一種情況是，軟件播放的節目源爲44.1KHz，Android支持，自然沒有問題，但高通芯片硬件層不支持，它還是要強制SRC至48KHz輸出。所以，就看到了我們提供的那張測試“全家福”的慘劇。
無論是Android操作系統強制SRC或是高通芯片強制SRC，都會帶來明顯的信號損失和大量噪聲產生。而Android的SRC問題顯然要比高通更爲嚴重，但高通芯片不支持44.1KHz輸出，發生的強制SRC，雖然從SRC過程來看遠好於Android操作系統軟件所做的，但仍是明顯缺陷和不足。作爲一款如此多移動設備使用的芯片組，竟然無法支持最常見的音樂製品採用的44.1KHz的標準，並採用SRC的方式提供支持，實在有些說不過去。而所有的44.1KHz信號都要通過SRC後來輸出，這是需要通過處理器計算完成的，必定增加芯片耗電量，這種設計實在是出力不討好。也許高通芯片組，本以爲自己的優勢在48KHz上，那播放視頻時自然不會有問題了？可惜！在Android上高通芯片硬件是無法得到它的。
高通芯片組問題影響
從高通芯片組設計來說，也許高通意識到對44.1KHz規格支持的重要性[一般人都會意識到]，但選擇錯了解決的方法。在硬件上，採用SRC的辦法來實現，不但消耗處理器資源，而且並沒有得到足夠好的聲音。而在自己原生支持的48KHz下，又被Android系統搶先一步SRC至44.1KHz。所以，無論從芯片節能，還是輸出品質考慮，高通都應該改變這一方式。
從現有采用高通芯片組的Android手機或平板電腦來說，由於高通芯片硬件缺陷，它們的聲音表現都不如一個表現相對較差的200元左右的低端MP3播放器。而與我們測評的Sigmatel STMP3770播放器相比，更有明顯差距。而如果像HTC、聯想的旗艦機型，將對手定位於蘋果iPhone、iPad，那隻能是無能爲力，且容易遭到誤傷[原以爲是樂Pad的設計問題]。
從影音播放角度來看，雖然高通硬件上做好了充分準備[視頻文件音軌多爲48KHz]。但Android系統中會發生強制SRC的問題，這個過程造成信號變差的程度非常明顯，從主觀聽感感受到的程度來說要比高通芯片更爲明顯。至於那些打算以Android爲平臺打造的“智能電視”，如Google TV、三星Smart TV、海信智能電視等智能電視類產品。它們都要基於網絡和系統內播放器播放視頻內容，它們會有好的結果？我們並不確定，但不出問題的可能性很小。如果這個問題果然存在，難道這還不是Android智能視頻系統的致命缺陷？
總結
毫無疑問，目前高通在售全系列芯片均存在音頻系統缺陷，從客觀來說，與競爭對手相比，這個差距相對明顯，且由於問題出現在硬件層面，對下游的產品設計和製造帶來無法解決的困難。而從原理來說，它不但品質不好，而且不利於節能；從主觀聽感來說，它的表現不能達到入門便攜播放器水準。而Android系統與高通芯片的搭配，更讓這個問題雪上加霜，這說明，在一款產品的硬件和操作系統兩大核心組件上出現設計上的缺陷，會讓相關應用無法展開。而無論對於高通還是Android來說，發生這樣的錯誤實在不應該，而長久以來的不修正，甚至出現在最新版的硬件[MSM8260]和軟件[Android 3.0]中，都讓問題的解決時間大大推遲。
雖然，高通和Android的缺陷，不足以讓大多數用戶放棄它們而選擇別的產品，但我們也看到NVIDIA、TI、Marvel等芯片並不存在相關問題，而Windows Phone 7也做好了準備。從最基礎的道理來說，對於一個已經擁有，且具有很高使用率的功能來說，從設計的角度來說不應該發生低能的解決方案；而從長遠來看，如果這些細節問題不去解決，在出現具有足夠競爭力的產品時，它將一定造成致命打擊。
