USB音效卡解碼器連接Android手機時問題的出現和分析二不同USB音頻設備的測試和解析Soomal

Musiland 樂之邦 Monitor 06 Plus USB音效卡

Musiland 樂之邦 Monitor 06 Plus USB音效卡 - 連接小米Note Pro

在上一部分我們提到，由於樂之邦Monitor 06 Plus這款音效卡的優秀音質表現、輕薄的外形、MicroUSB介面以及支持外接供電介面的設計，彷彿就是一款為手機而生的外置音效卡。而智能手機早已成為多數用戶的主力「個人電腦」平台的今天，手機外接音效卡不僅是現實的市場需求，更是佔了06 Plus用戶的一半以上。

一些購買需求但還處於觀望狀態的讀者，由於擔心06 Plus是否會存在兼容性問題，希望能看到在不同品牌Android智能手機下的運行表現，同時也考慮讓硬體相對落伍的舊手機和06Plus組合成為攜帶型播放器使用。這些因素也激發了Soomal編輯們的興趣進行了簡單的測試。然而就是這些偶然的因素集合，卻讓我們發現了Android系統和樂之邦USB音效卡解碼器組合時出現了SRC問題。

Musiland 樂之邦 Monitor 03 Plus USB音效卡

Musiland 樂之邦 MD30 Plus USB外置解碼器

雖然測試機型樣本數量非常有限，但使用手機搭配樂之邦SuperDSP210核心的USB音頻設備確實會出現一些問題，其中而最關鍵的則是在大多數Android手機上，外接03 Plus等音效卡解碼器時均運行在192kHz單一採樣率上。雖然看起來192似乎比48高出不少，但對於目前絕對主流的44.1kHz採樣的音樂文件或雲音樂資源來說，還是會將採樣率非整數倍轉換[也就是Soomal經常提起的SRC問題]至192kHz後播放，這類SRC現象在音樂應用中是應當避免的。

通過這次測試引發的一系列疑問，首先要解答的就是Android系統設備在使用其它USB音頻方案時是否存在相同的192kHz SRC現象。對於移動音頻發燒友和捆綁黨來說，畢竟除了樂之邦SuperDSP系列產品外，目前市面上還有相當數量的兼容USB Audio Class 2.0[UAC2]的音頻設備可供選擇。這種奇異的SRC現象是不是特定廠商的設備[如06Plus]在Android手機上才會出現？於是我們找來的幾款市面上流行的USB音頻方案設備，通過它們的SPDIF數字輸出至MD30解碼器，查看其連接手機工作狀態下系統默認內置音樂播放器在播放44.1kHz採樣率測試信號時，音效卡實際的輸出採樣率。參與測試的有樂之邦06 Plus、對供電要求較低的數字時代2、某XMOS純數字音效卡、某Amanero開源USB方案、C-Media CM6631方案，以及一款僅支持到48kHz採樣率的PCM2706作為低端或較老的USB音頻設備參考。

C-MediaUSB音頻IC

Google 谷歌 Nexus 7 平板電腦 - 外接XMOS USB數字音效卡

採用Amanero方案的ARM+CPLD架構USB2.0純數字音效卡

Musiland 樂之邦 Digital Times 2 [數字時代2]USB純數字音效卡

英偉達 nVIDIA Shield TV

Google 谷歌 Nexus 6P 智能手機

參與測試的Android設備有vivo Xplay6[升級至Android 7.0]、小米Note Pro[MIUI9]、Google Nexus 6P[Android 8.0]，Nexus 7[運行Android 6.0，CM13.0]以及NVIDIA Shield TV[運行Android 5.1]，包含了手機、平板機頂盒等主要的Android設備類型。為了增加參考性，還加入了微軟Lumia 950以及蘋果iPhone 5C兩款非Android機型進行對比。

雖然參與測試的機型很少，但從運行結果來看，幾款Android設備搭配不同USB音頻方案設備的表現已經有一定的代表性。Xplay6在更新後OTG功能被屏蔽，U盤等設備亦無法使用，當然Xplay6的自身音質表現已經夠好，用戶對外接USB音效卡的需求並不迫切。

到這裡可以看出，我們在上一篇文章中發現的疑問，在這裡有了一些初步的答案。首先第一個問題就是樂之邦兼容UAC2驅動的SuperDSP設備中，06 Plus與Android系統設備確實存在一些兼容性問題，雖然系統可以識別並且將默認音頻輸出設備切換至06 Plus，音樂可播放，但系統內置音樂播放器和雲音樂應用無任何聲音輸出，並且可以確認的是與供電無關。唯一的例外是運行CyanogenMod13[基於Android 6.0]的Nexus 7可發聲，但採樣率會從48和176kHz中隨機鎖定。而且，06 Plus在樹莓派的數字音樂播放系統中同樣會鎖定採樣率，無法播放44.1kHz以外的音頻文件。這個問題可能是來自06 Plus內部硬體或固件的變動，導致了Android/Linux系統自帶的USB音頻驅動無法正確設置當前採樣率，這也解釋了06 Plus在三星Galaxy S8+上為何聲音異常。當然，06 Plus在這些Android設備上仍可以通過海貝音樂實現正常的音樂播放。通過升級系統能否解決問題？在Nexus 6P升級至Android 8.0後，外接USB音效卡反而無法在海貝音樂以外的音樂應用中發聲，僅能通過海貝音樂使用。

Nexus 7連接數字時代2在系統自帶音樂播放應用下的頻響掃描

小米Note Pro外接數字時代2在海貝音樂的頻響掃描

而大多數Android系統設備在連接USB音效卡解碼器時，確實存在採樣率鎖定的問題。無論是03 Plus、數字時代2、MD30Plus等06 Plus以外的樂之邦SuperDSP設備，還是XMOS、C-Media等非同步USB音頻方案，系統默認播放採樣率都鎖定在192kHz上，而主流的44.1kHz音樂也會通過非整數倍SRC重採樣至192kHz播放。而通過頻響掃描和主觀的實聽對比，SRC帶來的音質劣化趨勢和手機自身耳機輸出的SRC問題接近，聲音解析力會有所下降，變得粗糙，相對把同樣的USB音效卡從PC轉至手機帶來的音質下降要明顯一些。另外，HTC U11的耳機線搭配Android手機時也存在相同的SRC問題，只是對許多手機用戶而言，這根耳機線帶來的音質提升是一個巨大的飛躍；Android機頂盒用戶外接USB音效卡也是相似的情況，此時SRC帶來的缺點自然就不那麼突出了。

HTC U11智能手機 - USB Type-C至3.5mm模擬耳機輸出轉換線

如果用戶需要一個過氣手機外接USB音效卡當「捆綁黨」使用，iPhone+Camera Kit似乎是最穩定的選擇，Lumia 950將採樣鎖定在44.1kHz下，對雲音樂應用的音質不會產生什麼負面影響，但無法滿足高清音頻播放的需求。 無論從音質還是電池續航考慮，Android設備無論是自身的模擬輸出還是外接USB音效卡，SRC都應當盡量避免。但為何Android外接USB音頻設備時，會將採樣率提升至192而不是更常見的48kHz？外接設備的SRC問題能否解決？我們將對Android的音頻子系統進一步的深入分析後給出答案。

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