apple tv 光纤输出信号测试

人见百态

、2012年3月，Apple TV3与new iPad同时发布，在外形上与前一代产品保持一致，处理器更新为A5处理器，由于SoC内图形单元和视频加速单元的同步升级，Apple TV3在高清视频规格支持上有了全面提高。

        Apple TV在输出功能上提供了一个HDMI和一个S/PDIF光纤输出接口，现在小编对它的光纤输出音频信号品质进行客观与主观测试。

首先来看硬件配置，苹果Apple TV3使用A5核心的SoC处理器，在拆解中看到除了NAND Flash芯片、网络芯片外，还有两颗主要的Apple标识的芯片，不知其作用[其中一颗也许用于遥控控制等]。而Apple TV3使用的这颗A5处理器与iPhone 4S和iPad2中的稍有不同。苹果在发布会上称，Apple TV3使用的是单核心A5处理器，而专业芯片研究网站chipworks从腐蚀芯片发现，这颗A5处理器仍然基于双核心架构设计，但的确只保留了一个ARM核心，而且芯片面积缩小了41%。在拆解中，我们虽然还是看到了A5的字样，但实际上它是与内存芯片PoP堆叠封装的。

       虽然目前Apple TV3仍然没有越狱，但从越狱后的Apple TV2来看，苹果在Apple TV上使用的iOS操作系统也与iPhone、iPad上不同，我们也没有看到相关应用程序的移植，当然，似乎这种移植大多数也没有太多实用价值。做以上说明，不是抱怨Apple TV的iOS不兼容iPhone，而是与我们问题有关。

客观测试

E-MU 1616M PCIe 数字音频系统

      对Apple TV3的S/PDIF光纤输出进行了一组客观测试，测试还是选用专业级声卡录入的形式，结合常见的分析方式，提供直观的测量结果。由于Apple TV3的内部存储空间只是用于系统或者交互文件缓存，所以测试播放时可以使用Airplay完成。关于Airplay的音质测评，我们曾经在Airport Express测试中使用过，这种通过WiFi无线网络的传输，并不存在严重缺陷，是值得信赖的。但Apple TV3测试却遇到了信号不稳定的问题。

为了保证测试准确性，我们尝试了使用Windows操作系统、OS X 10.7操作系统的电脑通过iTunes Airplay播放；另外，还使用了iOS设备，通过Airplay进行播放与测试。各种测试条件下，得到的结果稍有不同，但主要问题还是非常严重。

        

        由于Apple TV3输出的数字信号十分不稳定，导致RMAA测试无法进行，所以下面我们只通过不同信号、不同播放环境下的频率扫描频谱图来进行讲解。关于频率扫描的频谱光视图，是我们经常用来使用的分析工具。正常情况下，我们播放一个标准电平-1dB的从20Hz-20kHz正正弦波扫描信号，在图中，坐标横轴为时间轴，纵轴为原点是20Hz的信号频率。在这种光谱分析视图下，为一条干净明亮的直线。而我们这里还专门进行了一组1kHz恒定频率的扫描测试。

苹果 Apple TV3代-1kHz 频率扫描@S/PDIF 光纤输出

        从我们测试图片，大家不难发现，在波形扫描中，信号有不规律的平行于纵坐标轴的脉冲信号出现。这在测试很多数字设备输出时会遇到，甚至一些质量不好的光纤，或者老化的激光头、污染的激光头等都会遇到这样问题。不过，经过我们反复验证，这就是Apple TV3自己本身的问题。

        

        从录音声卡识别来看，Apple TV3首先锁定48KHz采样率信号输出，当播放44.1kHz时，可能发生SRC，但从实际测试来看并不会出现特别严重的信号无限重叠，扫描图形表现情况与48kHz类似。这种播放时脉冲原因较为复杂，一般与数字输出信号时钟紊乱，录音和接受设备无法同步等都有关系。

        

         无论使用Windows或者iOS，无论使用有线网络还是WiFi网络，这种问题在Apple TV3上都无法避免。如图所示，我们进行了几组频率扫描测试。其中第一组，基于Windows iTunes的Airplay，全部使用有线局域网；第二组，使用iPhone 4进行Airplay；第三组，使用Macbook OS X操作系统，Airplay，测试结果大同小异。在第三组中，我们展示了连续两个10秒钟测试波形，你会发现，它的信号非常不稳定，这两个连续10秒的测试其实也是不同的。

苹果 Apple TV 3代-频率扫描@48kHz/S/PDIF 光纤输出/Windows/Lan

苹果 Apple TV 3代-频率扫描@48kHz/S/PDIF 光纤输出/iOS/WiFi

苹果 Apple TV 3代-连续两次频率扫描@48kHz/S/PDIF 光纤输出/OS X 10.7/

     值得注意的是，在以iPhone或者iPad作为播放源通过Airplay播放至Apple TV3时，在高频部分还似乎专门设置了截止频率，高频最高频率大概只能达到16kHz多一些。这与是否使用WiFi网络是无关的，只与iPhone和iPad有关。

苹果 Apple TV 3代-频率扫描@44.1kHz/S/PDIF 光纤输出/iOS/WiFi

主观听感

      我们通过光纤输出到MD30解码器，虽然MD30解码器的FIFO设计可以接管数字输入信号的时钟，但对于这种明显存在问题的数字信号仍然无法修复。在播放频率扫描信号时，可以清楚的听到脉冲信号带来的爆音。其实，这个问题不仅仅在光纤输出时存在，当播放测试信号时，通过HDMI输出，在电视机上一样可以清楚的发现爆音问题，以及通过iPhone、iPad输出时，高频衰减的问题。

不过，这个问题在平时使用中也许是较难察觉的。首先，我们测试信号为-1dB，这种强度的信号在我们日常使用中比较少遇到，也许只有在特别高峰值时偶尔出现。一般，我们配合液晶电视连接Apple TV3，电视音量适中的话，大概在iOS设备上输出电平在-15dB左右。此时，脉冲和爆音仍然存在，而且出现的频率并没有降低，但只是不容易察觉。

问题分析

    为了确认Apple TV3数字输出信号存在的问题，我们特意借了另外一台Apple TV3，发现与我们手中这台一样，存在完全一样的问题。为了进一步确认，在HDMI输出时是否存在同样问题，我们购买了HDMI转接光纤输出的设备，得到的结果同样令人失望，测试结果与光纤输出时完全一致。

从主观上来说，Apple TV3的音频信号无论通过光纤还是HDMI，到解码器、到功放，都存在明显的缺陷。对于普通连接电视机用户来说，也许受限于电视机扬声器过于普通，以及一般播放视频信号的音轨本身质量已经很差，所以很难察觉。但是在播放高清电影，或者连接功放后，这种信号不稳定带来的脉冲爆音，在较大音量下还是容易察觉的。

    从客观来说，我们似乎很难相信苹果产品会出现这样的低级失误？毕竟我们测试过从iPod到iPad大多数产品，在音频系统方面表现至少不存在严重缺陷。而即便是Airplay，在老款Airport Express上也并没有因为无线网络加入而带来瓶颈或者严重缺陷。而iPhone和iPad当然更没有什么问题。作为同样使用iOS操作系统，几乎一样硬件处理器的Apple TV为何有这么严重的问题？

       从客观测试结果来看，虽然A5处理器相对iPad和iPhone上使用的那颗减少了一个核心，理论上不应该会对音频单元进行重新设计。如果抛开数字信号不稳定的脉冲失真，整个信号表现与其他iOS设备还是比较相符的。那么，问题是否会出在iOS操作系统或者网络传输的Airplay上？

从测试结果来看，在iPhone或iPad与Apple TV3通过Airplay播放时，高频信号最高只能到16kHz左右，苹果为何要做这样的处理？因为这在老款Airport Express上是没有遇到过的[完全相同的网络环境]。而当使用PC或者Mac，无论通过WiFi或者Lan，都不会出现高频被截止在16kHz的问题，同时，与OS X和Windows下信号相比，iPhone的测试信号还伴随着更为密集的强度较小的脉冲和毛刺，信号品质更差。

       从我们做过的所有测试，尤其是对比Airport Express上Airplay测试来看，后者并未遇到类似问题，问题只能出现在Apple TV3的A5芯片音频单元或操作系统上，当然还可能是整个系统较为复杂的原因，但似乎Airplay技术和标准本身也许并不是关键。而初步推测，这可能与A5芯片内音频单元时钟管理能力有关。音频信号的输出存在如此严重的问题应属于产品品质问题，对于追求完美的苹果公司出品的产品来说，这种低级失误似乎并不多见，也令用户感到失望。对于打算通过Apple TV组建高品质无线影音方案的用户来说，似乎要有些失望，尤其是在体验过Airport Express后，很难想到Apple TV会出现这样的问题。我们也会继续跟进这一问题，希望苹果公司能够尽快解决这一不该有的失误。

jacklee50

我一直用电视的音箱，看了大半年了，还真没有注意到有这个问题。最近正在调研想买一套bose的音箱，我还打算不要他的wifi组件，就用atv3来接入，看来得换方案了。bose的wifi模组也是通过airplay来播放，不知道是不是也有同样的问题呢？

shenrujie123

感谢分享，ZNDS有你更精彩:)

shenrujie123

wangdongwdd

先把机器刷成砖，再把砖头刷成机器，我都佩服自己在ZNDS学到的刷机技术！

wangdongwdd

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wangdongwdd

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wangdongwdd

楼主威武啊,ZNDS有你更给力！

wangdongwdd

又见一个好帖，果断先马克mark收藏了!posttime=1599815520

wangdongwdd

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