Las razones del mal sonido de la mayoría de los teléfonos inteligentes Android


A menudo, los teléfonos inteligentes no pueden presumir de un buen sonido, incluidos los "teléfonos inteligentes con música con DAC" en comparación con los reproductores individuales de alta fidelidad. Este material trata sobre las causas y sus posibles soluciones. La parte que es crítica específicamente para teléfonos inteligentes se describirá con más detalle.

Al comparar un reproductor de alta fidelidad y un teléfono inteligente, para muchos, la diferencia en la lógica del sistema operativo no es obvia. Y por esta razón, un teléfono inteligente con un DAC sofisticado puede sonar significativamente peor que un reproductor separado en componentes más simples. Considere la cadena completa de la señal de sonido que pasa a través de los bloques y su impacto en la calidad del sonido final.



En su forma más simple, la ruta de la señal se ve así. Consideremos cada bloque con más detalle.

Archivo fuente


La calidad de la fuente es ciertamente importante, pero si no considera los formatos con pérdida de baja tasa de bits, el efecto sobre la calidad general es pequeño. Por supuesto, es mejor usar formatos sin pérdida en forma de mono, flac, etc.

Jugador


El reproductor depende de la transmisión correcta del flujo de sonido en el sistema. Si no considera la inclusión de varios efectos del procesamiento de sonido, en el caso de que el sonido sin pérdida se transmita sin cambios, y para Lossy, el sonido puede diferir entre los jugadores debido a diferentes conjuntos de decodificadores.

Mezclador OS


Es en el mezclador donde se hace la diferencia cardinal entre el reproductor de alta fidelidad y el teléfono inteligente con Android.

Solo una transmisión estéreo debe llegar al DAC, pero varias aplicaciones pueden reproducir sonido simultáneamente. Por ejemplo, un reproductor, varias notificaciones musicales, música en el juego, etc. Todos estos flujos de sonido pueden tener diferentes frecuencias de muestreo y profundidades de bits. El mezclador debe transmitir todas las transmisiones a una sola frecuencia y luego agregarlas a una sola. Esta lógica es la misma para teléfonos inteligentes en Android, iOS, Windows, Linux, etc.

En casos raros, si el sonido se reproduce desde un solo programa, el mezclador puede apagarse. Pero esta es una rara excepción que se practicaba en versiones anteriores del PC OS. La razón para apagar el mezclador fue el ahorro de recursos. Hoy, el énfasis está en la versatilidad y estabilidad de las aplicaciones. Al sistema se le asigna una frecuencia de muestreo única y su profundidad de bits. Debido a los algoritmos de conversión, la calidad del sonido es degradante.

Dado que las PC se usan activamente para trabajar con sonido, donde el mezclador del sistema es completamente redundante, para Windows hay dos salidas de sonido alternativas: WASAPI y ASIO.



Cuando se usa WASAPI y ASIO, el flujo de sonido pasa por alto el mezclador del sistema y va directamente al controlador del dispositivo y luego al DAC. En el diagrama, el bloque del controlador entre el mezclador y el DAC se ha eliminado por simplicidad.

Con esta disposición de la ruta de señal en el sistema, solo una aplicación puede reproducir sonido. Otras aplicaciones serán silenciosas. En la práctica, este enfoque no siempre es agradable para el usuario, donde cuando se ejecuta el secuenciador no hay sonido, por ejemplo, de Skype. Se ha realizado un movimiento complicado para algunas tarjetas de sonido: el controlador puede aceptar dos transmisiones, una con WASAPI y otra de ASIO, y luego mezclarlas con alta calidad utilizando los medios de su controlador.

Si para Windows todo es relativamente transparente y hay nombres claros para la salida de sonido, entonces en teléfonos inteligentes con Android, completa oscuridad. Ahora, en algunos reproductores, puede encontrar nombres como "controlador de salida Hi-Rez", que en esencia son análogos a WASAPI / ASIO y le permiten transmitir el sonido más allá del mezclador del sistema del sistema operativo Android.

En los reproductores FiiO Hi-Fi en Android, hay un modo especial cuando todo lo que es posible está apagado y solo queda el reproductor de software en el sistema. Aunque los jugadores de algunas compañías usan la conversión de la transmisión de 44.1 a 48 kHz. Pero, por ejemplo, el Pioneer XDP-300R tiene un algoritmo de alta calidad , entonces el primer buque insignia caro Sony ZX1 fue mediocre.

¿Por qué una descripción tan detallada del mezclador del sistema operativo? ¿Cuánto duele?

Si tomamos una analogía muy cruda con fotos y videos, entonces tenemos una película de resolución 4k en la entrada. Y hay un televisor correspondiente con una resolución de 4k (un análogo de un buen DAC, amplificador y auriculares de alta calidad). El reproductor de software envía fotogramas al mezclador del sistema operativo y el mezclador convierte todo a una resolución de 640x480 de la manera más baja para la posibilidad de aplicar títulos de sistema adicionales (similares a los tonos de llamada). Después de eso, la transmisión se vuelve a convertir a 4k desde 640x480 y la calidad de imagen en un buen televisor deja mucho que desear. ¿Cómo resuelve este problema un usuario que no comprende demasiado y que tanto ha sufrido la calidad de la imagen? Pasa por diferentes reproductores, tuerce la nitidez, el brillo, la configuración de procesamiento dinámico en ellos y se detiene en ese reproductor, donde el procesamiento previo de la imagen a 640x480 y nuevamente a 4k dará el resultado menos terrible. Y este jugador será recomendado como la "más alta calidad".

Si compara directamente la calidad de imagen del reproductor, que entregará directamente la imagen sin la etapa de cambiar la resolución a 640x480, por ejemplo, transmitiendo a un monitor con una resolución de 2k, el resultado será significativamente mejor. En los comentarios, puede discutir otras opciones para analogías.

Para una evaluación real del impacto del mezclador en el sonido, se han preparado archivos de sonido especiales.

La degradación de la calidad es más notable en áreas tranquilas de la composición o en un nivel de bajo volumen expuesto. Además, cuanto más alto sea inicialmente el teléfono inteligente (con un amplificador potente), más necesitará bajar el nivel para escuchar cómodamente en los auriculares y, por lo tanto, se escuchará más distorsión.

Por ejemplo, la introducción de Mari Boine - Song For The Unborn fue digitalizada. Esta es una pista completamente normal. Si lo desea, puede elegir una pista más problemática o incluso pasar con una señal técnica.

La fuente fue el teléfono inteligente Xiaomi Redmi Note 4x en Android 7. Android tiene 15 niveles disponibles para ajustar el nivel de volumen. Para obtener una imagen completa, todos los niveles se digitalizaron en el reproductor de Android estándar Google Player (Play Music) y Neutron (versión paga con la capacidad de dar una transmisión de audio sin pasar por el mezclador del sistema en este teléfono inteligente). En el nombre del archivo: el nivel "15" corresponde al nivel máximo, "1" al mínimo. La letra G es Android Google Player, N es Neutron.

Android Google Player, 1
Neutron 1

Para aquellos que no quieren profundizar en las complejidades, puede escuchar por separado dos archivos para un nivel de volumen mínimo, donde la diferencia es más obvia.

Las pistas están normalizadas a volumen completo y, en consecuencia, el ruido de fondo del DAC debe ser bien audible para las opciones de bajo volumen.

En la versión para el reproductor de Google, las distorsiones mencionadas en este material son mucho más audibles.

Es posible que tenga una nueva asociación con la frase "sonido de Android". Si la diferencia en el sonido no es perfecta, entonces hay serios problemas de audición, o el dispositivo para la reproducción no tiene valor. En cualquier caso, deje su opinión en los comentarios al material.

Archivo completo

El archivo está representado por archivos para todos los niveles. Están normalizados a la misma amplitud. Intenta comparar archivos de diferentes jugadores con la misma amplitud. En auriculares de calidad ordinaria y mediocre, la diferencia debe escucharse hasta los niveles 10-11. Además, la diferencia puede residir en la capacidad de su fuente: si agrega distorsión, los archivos de Neutron perderán la transparencia original del sonido.

En equipos donde la reproducción es directa, sin distorsión adicional del sistema, hay una diferencia para todos los niveles.

La diferencia en amplitudes relativas al máximo para los niveles de los niveles del regulador se ve así:


Quizás en dispositivos que no sean Xiaomi Redmi Note 4x, la distribución de amplitudes es diferente. Los valores porcentuales en Neutron no tienen conexión directa con decibelios, estas cifras son condicionales.

En general, si los datos se procesan en un control de volumen de 24 bits y este flujo se envía al DAC, entonces, sin pérdida de calidad, hay un margen para ajustar a 48 dB (hasta el primer paso). Con una disminución de más de 48 dB con una disminución correcta de la amplitud, el flujo de sonido original se volverá un poco más ruidoso, y con uno incorrecto, se agregará distorsión y la calidad disminuirá.

Al transmitir datos en 32 bits, el margen para ajustar el volumen sin distorsión es de 96 dB.

En una búsqueda rápida, no fue posible encontrar una mención de qué DAC usa Xiaomi Redmi Note 4x, pero existe la posibilidad de que se use algo de la serie Qualcomm Aqstic Audio Codec, que se recomienda para Qualcomm Snapdragon 625. La serie Aqstic actual tiene características en forma de un rango dinámico de 130 dB y nivel de distorsión hasta -109 dB. El WCD9335 más joven acepta transmisiones de hasta 192 kHz / 24 bits, el WCD9341 más antiguo de hasta 384 kHz / 32 bits y DSD128. En relación con Redmi Note 4x, es un poco vergonzoso que no haya sido posible sacar completamente el flujo de sonido por encima de 48 kHz. Quizás se utilice una versión anterior del códec con parámetros similares. De acuerdo con los resultados de la prueba, podemos decir con confianza que hay soporte completo para 24 bits, y en términos de distorsión, este DAC no es peor que el ESS / AKM moderno alternativo.

Después de escuchar las grabaciones de demostración, tan pronto como sea obvio lo que se necesita escuchar, intente escuchar sus pistas en diferentes reproductores. Quizás tenga un buen teléfono inteligente con un reproductor de marca estándar y no haya tales problemas. O tal vez la situación inversa es el DAC de ESS / AKM, y el sonido es como el de Android.

La distorsión en cada teléfono inteligente puede variar ligeramente debido a las diferentes frecuencias de muestreo reales. Por defecto, el mezclador funciona a la frecuencia máxima admitida para el DAC.

Puede haber tal opción, el mezclador agregará distorsión de la conversión de la transmisión de audio, pero el nivel de volumen maestro funcionará en el DAC, lo que hará que las distorsiones sean apenas audibles en todo el rango de niveles de volumen.

O, en lugar del muestreador estándar, el teléfono inteligente puede usar SRC de alta calidad y uso intensivo de recursos, donde el teléfono inteligente no admite la reproducción directa a 44,1 kHz, sino a
Esto convierte una calidad muy alta en 48/96/192 kHz, al igual que el Onkyo Granbeat DP-CMX1, por ejemplo.

Formas de resolver problemas de distorsión


Usando un jugador especial


Usar un reproductor que admita la salida de sonido sin pasar por el mezclador. La solución a primera vista es simple, pero no siempre funciona. El hecho es que los jugadores con tal apoyo son solo unos pocos y funcionan según el principio de "buena suerte". Además, el reproductor puede mostrar en la configuración que la salida de sonido es directa, pero de hecho, la curva. Además, no se excluyen los "trucos" de las próximas actualizaciones del sistema.

Desde mi propia experiencia, al probar casi todos los reproductores hace un año, fue posible identificar el único reproductor para Xiaomi Readmi Note 4x en forma de versión PowerAmp v704 con salida de sonido experimental Hi-Rez. La felicidad duró uno o dos meses, porque después del sistema operativo, se actualizó de la sexta a la séptima versión y la salida en Hi-Rez dejó de funcionar. Durante casi un año no hubo un solo reproductor con salida directa para Android 7. Luego hubo la versión v790, de la cual el flujo de sonido salió no más de 16 bits y la aplicación detuvo el sonido si la pantalla se quedaba en blanco. Justo el otro día, se lanzó v709 y, con la excepción de algunos errores, funciona como debería.

Al mismo tiempo, Neutron se actualizó un poco antes, lo que también agregó soporte para la salida directa. Pero dado que Neutron no se molesta en publicar versiones, es difícil decir exactamente cuándo apareció la versión realmente funcional. Anteriormente, Neutron podía emitir correctamente el flujo de sonido solo a través de USB.

En la nariz, actualice a Android 8 con riesgos similares de perder la capacidad de emitir sonido directamente de forma indefinida. ¿Es necesario actualizar a Android 8 si el teléfono inteligente se utiliza como fuente de sonido? Una buena pregunta.

A menudo se cita un ejemplo foobar2000. Este reproductor muestra un resultado adecuado para el códec interno solo en Android 5. Y al mismo tiempo solo para 16 bits.

Por ejemplo, las pruebas en el laboratorio RAA de LeEco Cool changer s1 y los teléfonos inteligentes Xiaomi Redmi Note 4 cayeron en la brecha entre la falta de reproductores adecuados para Android 7 y los resultados no pueden considerarse buenos.

Usando un DAC externo con un amplificador


Esta es una buena opción, donde puede "bombear" el DAC y el amplificador. Pero, cuando conecta un dispositivo de este tipo, el mezclador de Android aumentará de manera similar la frecuencia de muestreo con problemas de sonido.


Xiaomi Mi A1 y xDuoo XD-05

Aquí, en el ejemplo, reproducción desde Android Google Player con el archivo fuente con una frecuencia de muestreo de 44.1 kHz. En la pantalla xDuoo XD-05, vemos 192 kHz. Una pantalla con una pantalla de frecuencia es algo conveniente.

Para DAC externos, debe seleccionar un reproductor separado con su biblioteca de controladores. En la práctica, cada jugador funciona solo con una determinada lista de dispositivos y para cada dispositivo debe seleccionar un jugador separado. Afortunadamente, aunque se les paga, son relativamente económicos y generalmente tienen versiones de prueba.


Xiaomi Mi A1, Pro-Ject Pre Box S2 Digital y Final Audio Design F4100

Cuando se reproduce desde un reproductor más adecuado, la frecuencia de reproducción en el DAC externo coincidirá con la frecuencia del archivo original. En el ejemplo, cuando se reproduce a través de Neutron, la frecuencia inicial de 44,1 kHz se muestra en la pantalla digital Pro-Ject Pre Box S2.

Los reproductores USB generalmente se actualizan más rápidamente cuando se lanzan nuevos sistemas operativos, como Están dirigidos a usuarios que se preocupan por la calidad del sonido y que entienden lo que significa.

De hecho, el uso de un DAC externo para un teléfono inteligente es deseable solo por la presencia de un número ligeramente mayor de posibles jugadores con una actualización más rápida para los nuevos sistemas. Pero la opción "sandwich" del teléfono inteligente y el DAC no es muy conveniente en la operación.

Si para un determinado teléfono inteligente, todos los reproductores de software no admiten salida de audio directa para un DAC USB, entonces no todo es tan malo, una recomendación para el caso con un amplificador convencional es adecuada.

Amplificador separado


Si el teléfono inteligente usa un buen DAC, puede minimizar el efecto de distorsión del mezclador del sistema.


Xiaomi Mi A1, Aune B1s y Final Audio Design F4100

Para hacer esto, configure el nivel de volumen al máximo y luego ajuste aún más el volumen en el amplificador. Y en el camino, controle la información sobre las versiones actualizadas de los reproductores de software.

Una alternativa sin amplificador es usar auriculares con control de volumen analógico, como el Sennheiser CX 980.

DAC


Aunque es el DAC que generalmente recibe la mayor atención en los folletos, de hecho, su contribución al sonido general es la más pequeña. El hecho es que su calidad depende en gran medida de la implementación, donde generalmente se logra un buen resultado en grandes dimensiones con un consumo de energía significativo.

El sonido puede ser bueno dentro del teléfono inteligente, pero todas las otras partes de la cadena son más críticas en la práctica.

Amplificador


Si puede llevar el sonido directamente al DAC, esta sección será la segunda más importante.

El nivel de volumen final del dispositivo dependerá de qué voltaje puede dar el amplificador. Si el voltaje es bajo, el amplificador estará silencioso y solo puede usar auriculares altamente sensibles en el oído. Si la amplitud del voltaje es alta, por el contrario, el teléfono inteligente probablemente "balanceará" los auriculares de tamaño completo, pero cuando conecte los auriculares internos, deberá reducir significativamente el nivel de volumen. Esto está lleno de buena audibilidad de ruido de fondo (como en pistas con pasos de volumen por debajo de la 5ta). Si el reproductor no tiene salida de audio directa, también se agregarán distorsiones adicionales al ruido.

Además del voltaje, el valor de la salida de corriente del amplificador es importante. La corriente puede estar limitada para garantizar un funcionamiento prolongado del dispositivo. Cuando alcanza un cierto nivel de volumen cuando los auriculares están conectados, el sonido puede volverse áspero o ronco.

Es importante elegir los mejores auriculares para el amplificador amplificador fuente en el teléfono inteligente. Para esto, se ha realizado el servicio de comparación correspondiente en RAA .

Auriculares


Los auriculares deben ser compatibles con el amplificador. Debe haber una combinación óptima de sensibilidad y resistencia (impedancia) con el voltaje y la corriente del amplificador. Debe haber un margen para ajustar el volumen hacia arriba y hacia abajo. La compatibilidad en este caso es comparable a la elección de "engranajes" en la caja de cambios del automóvil para garantizar una velocidad óptima. La calidad de los auriculares es ciertamente importante, pero no reemplaza la coincidencia con el amplificador.

Puede leer sobre la combinación de auriculares y amplificadores en un artículo separado: impedancia de auriculares recomendada para un amplificador

Jugadores y teléfonos inteligentes


En el laboratorio RAA, el procedimiento de prueba para reproductores de software para teléfonos inteligentes y reproductores de alta fidelidad en Android se encuentra en la etapa final. Esto le permitirá realizar pruebas grupales de reproductores en un tiempo relativamente corto y proporcionar información precisa sobre la compatibilidad con la salida de audio directa y la configuración del reproductor para un DAC / códec estándar y una salida USB. Figuras desnudas, sin el subjetivo "parecía".

Es solo una cuestión de interés para los usuarios comunes en este tema. Y los fabricantes entienden que tal interés realmente existe.

En este material no había detalles con una lista de jugadores y su configuración para teléfonos inteligentes. El objetivo principal era mostrar la presencia de un problema y soluciones generales a los problemas.

Source: https://habr.com/ru/post/es414149/


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