Hi-Fi смартфон. Часть 1: DAC и компания

По вашим вопросам в комментариях к этой статье я понял – нужно начинать цикл о Hi-Fi-смартфонах на “народной” платформе Android. О портативных устройствах на каждый день, способных радовать нас с вами “взрослым” звуком.

Наивно было бы предполагать, что на такое способны все, большая часть или даже половина моделей на рынке. Увы, таких гаджетов на сегодняшний день всё ещё очень и очень мало. Но, как показали анонсы MWC 2015, их количество будет расти. И не только среди флагманов А-брендов, но и в стане гораздо более доступных устройств. В этой статье вы не найдете сравнительных обзоров всего, что сейчас может предложить розница стран СНГ и не только. Нет. Вместо сиюминутного сталкивания моделей лбами этот материал научит вас самостоятельно определять, является ли приглянувшийся вам аппарат музыкальным. Понимание основ теории-практики не подвластно времени и  не зависит от текущего поколения смартфонов. Оно останется с вами на долгие годы, оставаясь актуальным.

Высота планки

В эпоху всеобщей “мобилизации” смартфон стал для большинства из нас основным цифровым устройством. Мы играем в мобильные игры, считая PC-gaming уделом хардкорных zaddrot-ов. Мы смотрим на них эпизоды любимых TV-шоу. Мы общаемся с их помощью в соц. сетях и мессенджерах. Смартфон на сегодняшний день заменил нам ПК и ноутбуки в 80% задач. В них входит и прослушивание музыки. И раз уж мы говорим о преемственности, то делать поблажки смартфонам в том, что касается качества звука, мы не будем. Назвался груздем? Ну, и далее по тексту :).

Аргументы о прослушивании музыки на ходу и второстепенности качества из-за невозможности вслушиваться в детали мы сразу же отбросим. Ведь для многих из нас смартфон – не просто основной, но чуть ли не единственный музыкальный гаджет. Современный бешеный ритм жизни диктует свои правила. И нам становится не до спокойного и вдумчивого наслаждения любимыми музыкальными альбомами в теплых домашних тапочках. Жизнь сегодня – это бесконечное движение. А наша судьба – наслаждаться звучанием в пути. Из дома в офис. Из университета домой. В аэропорту, дожидаясь посадки на рейс. Здесь нет места габаритным усилителям и полноразмерным АС. Это территория портативной техники. Но это не повод для компромиссов! Во всей этой будничной суете должно быть место для своего маленького праздника. Пусть этим праздником будет музыка. Не просто фоновый шум. Но способ расслабиться и создать свою маленькую зону комфорта в, казалось бы, абсолютно не располагающих к этому условиях.

Потому требования к Hi-Fi-смартфону у нас будут самые что ни на есть “взрослые”. От музыкального формата до “железа”. No compromise!

Формат

Как мы с вами знаем, MP3 и качественный звук, не говоря уже о Hi-Fi, – вещи слабо совместимые. И справедливо это утверждение отнюдь не только для полноразмерных ПК. Оно универсально так же, как и формат FLAC, ставший фактическим стандартом lossless-аудио для всех видов платформ.

Так, может быть, будет справедливым утверждение, что Hi-Fi-смартфоном можно назвать любой смартфон, способный играть музыку в формате FLAC? Увы, нет. Поддержка формата является лишь частью требований к такому устройству, ведь обеспечить какое-то (!) проигрывание таких файлов за счет сторонних программ-плееров труда не составляет.

DAC-чип

Информацию о нем вы не найдете даже в расширенных вариантах описания характеристик интересующего вас смартфона на hotline.ua. Не найдете вы ее для подавляющего большинства моделей и на сайтах производителей. Добыть ее можно только путем гугления. Запрос должен выглядеть примерно следующим образом: <название_вашего_смартфона DAC chip>. Вот пример результата такого запроса для Sony Xperia Z3. Заслуживают доверия в данном вопросе ресурсы xda-developers и head-fi. Таким образом мы можем узнать, что, к примеру, Z3 содержит не только квалкомовский WCD9320 чип-кодек, но и целых два – по одному на канал! – DAC-чипа (ЦАП) TFA9890. Хорошо, маркировку узнали. Что же дальше? А дальше снова обращаемся к google. C запросом <TFA9890 datasheet>. Результат не заставляет себя долго ждать – файл спецификации найден. Что же говорят строки этого документа? Эти DAC-чипы от NXP могут похвастаться поддержкой квантования до 24 bit. Очень неплохо для мобильного решения. Но, как всегда, не обошлось без ложки дегтя. Частота дискретизации (семплирования) у этих чипов ограничена значением 48 кГц. Есть также режим 44,1 кГц. Что же это означает? А означает это, что на самом деле вход в клуб “24” этому смартфону закрыт! Наилучшим соотношением, позволяющим проявиться всем преимуществам 24-битного квантования, является 24 bit/96 кГц. Далее просто 24/96. Вариант же 24/48 является одновременно крайне редким и абсолютно бесполезным на практике. По факту, вы не сможете почувствовать разницу между 16 bit/44.1 кГц и 24/48. Таким образом, несмотря на целых два DAC-чипа на борту флагмана Sony, он не может обеспечить пользователя ничем, кроме самого базового FLAC 16/44.1. Безусловно, аппарату можно попытаться “скормить” и 24/96 и даже 24/192.  Но, как это ни парадоксально, результат будет хуже, чем с 16/44.1. Почему? Всё дело в том, что устройство должно будет проводить обязательное понижающее ресемплирование в реальном времени! Увы, на текущий момент программ-плееров, содержащих в себе действительно качественные ресемплеры, для мобильных устройств в свободной продаже нет. Результаты же работы того, что есть, мягко говоря, далеки от идеала. А по правде говоря, они просто разрушительны для музыки. Этот эффект называется “клиппингом при ресемплировании”. И кроме искажений/клиппинга вас ждет еще один неприятный сюрприз – ресемплирование также ведет к повышенному расходу батареи в следствии дополнительной нагрузки на процессор. Увы, навороченный и дико разрекламированный флагман Sony проигрывает по характеристикам DAC анонсированному на MWC 2015 “флагману для народа” –  Alcatel Idol 3 (5.5″). Последний может похвастаться поддержкой 24/96 и недостижимых ранее для мобильных DAC 24/192!

Потому не гонитесь за большими цифрами. Выбирайте только тот музыкальный материал, который ваш смартфон может проиграть без ресемплирования!

Что же делать, если поиск маркировки DAC-чипа для вашей модели смартфона? Смириться с неизбежным. Скорее всего, у вас в смартфоне установлено ничем не примечательное бюджетное решение от умельцев дядюшки Ляо. Является ли это приговором? Нет. Безусловно, ожидать от таких решений действительно классного звучания не стоит. Но попробовать “выжать” из аппарата всё, на что он способен, программно всё же стоит. Любой, даже самый захудалый no-name DAC почти гарантированно поддерживает 16/44.1 ;).

Знаю, вас волнует вопрос, зачем же в Xperia Z3 целых 2 ЦАП-а? Дело в том, что квантование и частота семплирования – не единственные имеющие значение для звука характеристики DAC-чипов. Далеко не последнюю роль для них играет соотношение сигнал/шум. Особенно в том случае, когда мы имеем дело с чипом, совмещающим в себе и ЦАП, и усилитель :). TFA9890 – как раз тот случай. И для обеспечения наилучшего соотношения сигнал/шум NXP проявило прозорливость, и сделал 90-й моно-чипом. Таким образом мы получаем решение, все силы которого призваны обеспечить наилучшее качество звучания для одного-единственного канала. В итоге данный показатель у “девяностого” действительно выдающийся для мобильного чипа – 100 дБ. Что же мы получаем в итоге? Настоящее двойное моно в смартфоне! Инженерное решение, ранее применяемое лишь в очень серьезных интегральных усилителях класса Hi-End. Но замечательное начинание зажато в тиски 48 кГц семплирования. Z3 был выбран мною в качестве наглядного примера не случайно. Но как наглядная иллюстрация очень спорного гаджета. Это пример агрессивного маркетинга в действии. Принцип “два лучше, чем один” во всей красе. К сожалению, экстенсивный подход в данном случае не дал результатов. И Idol 3, снабженный свежим DAC AK4375 от Asahi Kasei, способен обеспечить соотношение S/N, равное 110 дБ. При меньшем потреблении энергии.

Мораль – далеко не всегда два DAC-чипа лучше, чем один. Очень часто внутренний голос, вычеркивая очередное расфуфыренное детище маркетинга из списка кандидатов на покупку, знакомым до боли тембром будет нашептывать вам – 24/96 wins! Fatality!

Подведем промежуточный итог по параметрам ЦАП-чипов:

• ЦАП и усилитель в современных смартфонах часто бывает совмещены в рамках единого DAC-чипа;
• три самых важных характеристик для мобильного DAC: разрядность квантования, частота семплирования и соотношение сигнал/шум. Все остальные параметры являются малозначительными;
• именно сбалансированное сочетание трех главных параметров обеспечивает наилучший результат.

Алгоритм предварительного(!) подбора смартфона с хорошим DAC-чипом

Но слишком наивно и самонадеянно было бы полагать, что красивые цифры на бумаге или же на сайте производителя гарантируют вам отличный звук при покупке гаджета. Эти характеристики призваны помочь вам с формированием выборки из нескольких достойных вашего внимания гаджетов – кандидатов на покупку. Все точки над i может расставить только (!) личное прослушивание устройства. Очень желательно прослушивание сразу нескольких приглянувшихся вам гаджетов в магазине перед покупкой с вашим личным музыкальным материалом. Если же по каким-либо причинам это не представляется возможным, то помните о своих правах потребителя и о 14 днях гарантированного возврата.

Дополнительные факторы

Собираетесь ли вы слушать музыку при помощи беспроводной гарнитуры? Если да, то обратить внимание следует на:

• наличие у смартфона поддержки кодека aptX. Если данная технология аппаратом не поддерживается, то лучшим для вас решением будет ограничиться проводной гарнитурой или же сделать выбор в пользу конкурирующего устройства с этой функцией на борту.
• если DAC смартфона обеспечивает поддержку FLAC 24/96, то наилучшим вариантом будет версия Bluetooth 3.0, а также высокоскоростная, а не настроенная на максимальный радиус покрытия модификация 4.0

Не забывайте также и о батареи. Lossless-аудио – не самый щадящий в плане энергопотребления вид активности. И заявленное производителем время работы в режим воспроизведения музыки в данном случае можете смело делить на два. Батареи такому гаджету много не бывает. Потому либо рассматривайте аппараты с емкостью аккумулятора не ниже 2700 мАч, либо заблаговременно запасайтесь power bank-ом.

Напомню, что оценка смартфона по паспортным характеристикам DAC-чипа и дополнительным функциям может носить лишь предварительных характер! Финальную же точку может поставить лишь прослушивание. Особенно это касается детищ китайских вендоров.

Вот и всё. Надеюсь, вы сделаете правильный выбор. В следующей статье цикла мы поговорим о приложениях-плеерах для Android, способных раскрыть потенциал музыкальных смартфонов с хорошими DAC-чипами и сопутствующим функционалом.

До скорого! :)