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是谁缔造了音质神话?MP3十年芯片大对决

2008-09-07 22:35  出处:pconline  作者:Wind Elf  责任编辑:chenhuanbin 

  闪存容量从内置32MB到最大内置32GB,音频格式从只支持低比特率MP3到FLAC/APE双无损压缩格式。十年发展,产品市场上刀光剑影,跌宕起伏,而隐匿在每个华丽外壳内里的各种芯片方案,同样有一片硝烟不断的战场。

MP3十周年芯片之争

  十年刀枪,十年拼夺。微电子技术发展一日千里,各种方案推陈出新,在此当中始终不变的估计就只有作为计算机基础的冯·诺依曼结构了。自MP3播放器的诞生以来的十年间,正是芯片方案的不断改进和工艺提高在大力推动着MP3播放器迅猛发展。下面我们就来看看,在这十年暗涌里,主要有哪些方案带给我们的影响最为深刻。

萌芽生长——Micronas/Cirrus/Sigmatel/Philips

  在MP3机器发展的早期里,机器的设计主要以功能实现为主要目标。由于技术的不成熟以及生产成本比较高昂,机器的性能和容量都远远落后于今天,但是每个小亮点的出现,都印证着MP3产品技术向前发展的每一大步。

  以帝盟RIO PMP300的方案为例。PMP300并非世界第一台MP3随身听,但它依然是在同一年紧随着MPman F10之后面世的,因而其方案的设计放在当年依然十分具有代表性。

MP3十周年芯片之争

  我们由此可见,RIO PMP300的设计方案主要以NEC的8bit单片机为核心,Actel的FPGA作为接口逻辑和SM卡控制器,再搭配上Micronas的DSP和DAC,Samsung的NANDFLASH和Maxim的PMU(电源管理芯片)。这样的方案设计,基本上是符合冯·诺依曼的结构特点的,而且也与今天的MP3总体结构相差不大。而在PMP300发布的一年后,Compaq也发售了第一台使用硬盘存储的MP3播放器HanGo PJB-100。而它的设计则采用了MOTOROLA DSP56000+MICRONAS的方案。

MP3十周年芯片之争 MP3十周年芯片之争

  可见在MP3刚出生的两年中,集成电路技术还没有今天这么发达,所以NANDFLASH,SM卡控制器要通过FPGA来实现,而且没有USB接口。MP3就通过DSP硬解码,再传输到DAC转化为模拟信号。而就在MP3硬解码方面,Micronas几乎就是唯一的解决方案。那么这家Micronas公司有何来头呢?原来这家Micronas公司是一家总部在瑞士苏黎世的,主要以设计生产汽车电子芯片和消费电子芯片为主业的微电子。而当年在MP3播放产品上大受欢迎的Micronas芯片,就是由当年德国的ITT Semiconductors公司(后改名为intermetall后,又被Micronas收购)所设计的。甚至到了2000年,西门子在他们发布的首台具有MP3播放功能且支持扩展的手机6688当中也使用了Micronas方案。虽然是早期的方案,但即使到了今天,早期的Micronas方案在音质上的表现依然处于中上水平。

MP3十周年芯片之争

  到了2000年,总部位于美国德州奥斯汀市的Cirrus Logic公司推出了著名的EP72XX系列,EP72XX系列基于ARM7,主频可达73MHz,开辟了MP3软解码的先河。而后来推出的主频达到74MHz和90MHz的EP73XX系列,更让Cirrus在音频领域奠定了举足轻重的地位。从闪存播放器到硬盘播放器,甚至到一些可播放MP3格式的CD随身听里,也使用了Cirrus的方案,如当年Rio的闪存机器Rio800和硬盘机器Riot,以及IRIVER的IMP50, IMP150, IMP250, IMP350, IMP400等。时至今日,Cirrus的芯片仍然在音频领域上有其不可替代的位置(传闻中如今大热的iPod Classic采用的正是打磨过的Cirrus方案)。

MP3十周年芯片之争 MP3十周年芯片之争

  下图为Riot的拆机图,我们可以看到Riot用的就是Cirrus的主频为90MHz的EP7312-CV-90解决方案。

MP3十周年芯片之争

  进入2002-2003年间,MP3播放器依然作为新生产物在CD播放器和MD播放器的夹缝中努力地争夺属于自己的生存空间。JNC SSF800(由Cowon代工,与Cowon的iAudio 4一样),魅族MX系列等一系列便携机型,带着SigmaTel3410方案,出现在大家眼前,也由此开创了SigmaTel3410方案占据MP3市场半壁江山的征途。其成熟的技术、低廉的价格以及良好的程序移植性等特点,大大地促进了中低端产品的发展,并为它在2003年一度抢占到80%解码芯片的市场份额。然而,同时也因为它的方案成熟,如果没有在外围电路上增加更多设计的话,其音质会很一般。这也就是为什么虽然采用该芯片的产品很多,但音质表现却有云泥之别的原因了。

JNC SSF800

  与此同时,“飞芯热”也在这个时候悄悄蔓延开来。从创新的MuVo小机子,到IRIVER的IFP-1xx系列的成功,无一不把Philips芯片捧为了“高音质”的代名词。回望那段岁月,与其说飞利浦芯片如何音质出众,倒不如说当时的对手实在太差。因为,当时Sigmatel3410高性价比优势,使市场上产生的一大堆推力不足+电路设计一般+烂原配耳塞的3410产品,而多数采用BGA封装工艺的飞利浦芯片一般都需要搭配另外的控制芯片电路协同工作,所以产品成本较高,因而也多在当时的高端产品上应用,所以飞利浦芯片也因此以“功能全,音质好,价格高”而被广为赞赏。

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  其中SAA775x是最常见的飞利浦系列解码芯片,大家见到的的PHILIPS芯片解决方案的拆机图一般都SAA7750EL/N102的芯片。SAA7750拥有73MIPS的24位DSP和32位ARM RISC处理器,具备可编程DSP架构,可以支持多种音乐格式解码,支持解码速率为8Kbps至320Kbps,高达90dB信噪比,兼容多种EQ音效,支持Line-in、扩展卡以及其他主流MP3解码芯片特性。

MP3十周年芯片之争 MP3十周年芯片之争

  飞利浦SAA775x芯片与艾利和“铁三角”系列一直以来都被老资历的MP3玩家奉为不可忽略的经典。二者之间的成功可谓密不可分。

MP3十周年芯片之争

搭载飞利浦SAA7750的艾利和IFP-180TC集“飞芯”与“铁三角”二者之大成,开创了两大经典的先河

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