什麼是 USB-C 音訊及其工作原理?
要點
USB Type-C 音訊的使用具有一定的優勢，包括釋放電子設備的內部儲存容量以及促進外部數位類比轉換器 (DAC) 的集成，但它也並非沒有缺點。其中包括組件之間潛在的不相容性以及對不同適配器配置的要求，其中一些可能表現出不一致的性能。
雖然 USB Type-C 音訊具有一定的優點，但它仍然是傳統 3.5 毫米耳機插孔的不完美替代品，並且由於各種限制以及無線音訊替代方案的日益普及，未能獲得廣泛接受。
藍牙耳機可以被視為 USB Type-C 音訊連接的可接受替代品，儘管它們在音質和可靠性方面可能存在某些缺點，特別是對於不優先考慮高保真音訊體驗的個人而言。
在最近的記憶中，蘋果逐步淘汰傳統的 3.5 毫米耳機插孔是一個大膽的舉動。儘管隨之而來的爭議不斷，許多其他公司隨後也為自己的設備採用了這種設計選擇。因此，3.5 毫米耳機插孔在當代智慧型手機中的普遍性已大大減少。
隨著無處不在的 3.5 毫米音訊插孔即將被棄用，消費者越來越被迫依賴 USB-C 或無線藍牙連接作為音訊傳輸的主要方式。雖然 USB-C 在紙面上似乎是後退耳機插孔的一種有吸引力的替代品，但人們可能會合理地質疑它在日常使用中的實用性和性能。在這方面，讓我們批判性地評估基於 USB-C 的音訊系統的優缺點。
什麼是 USB-C 音訊?
通用序列匯流排Type-C 連接器是一種可逆USB 接口，由USB Implementers Forum 首次推出，由於其對用戶和製造商的便利性，已在智慧型手機、筆記型電腦和平板電腦等電子設備中獲得廣泛接受。這是因為它消除了對多個電纜和連接埠的需求，簡化了流程並降低了與支援各種連接器相關的複雜性。
圖片來源:CoinUp/Shutterstock
USB 實施者論壇於2016 年發布了USB 音訊設備類3.0 規範，目標是將透過USB Type-C 的USB 音訊建立為所有數位音訊用例的主要方法，包括耳機、智慧型手機、平板電腦、遊戲系統、虛擬音訊現實應用程式和擴充座。
USB Type-C 音訊是一項創新，旨在透過使用 USB Type-C 介面建立音訊傳輸的一致性。透過這樣做，USB連接埠可以執行多種功能，例如供電、傳輸檔案、顯示視訊和發出聲音，從而無需單獨的連接埠。 USB 實施者論壇 (USB-IF) 認為這種整合將帶來更纖薄、更耐用且可能防水的電子設備。
USB-C 音訊的工作原理與傳統的 3.5 毫米耳機插孔截然不同，它傳輸的是數位訊號而不是類比訊號。此類訊號的轉換需要整合在行動裝置內的數位類比轉換器 (DAC)。相較之下，USB-C 依賴連接的收聽設備（例如耳機）來處理和放大接收到的數位訊號。值得注意的是，USB-C 連接埠還可以透過連接埠中的實現以及專用於有線音訊傳輸的內部 DAC 來提供類比音訊。
什麼是 USB 音訊協定?
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三種 USB-C 音訊協定的實現使任何 USB 相容裝置都可以作為音訊配件運行，無論使用哪種 USB 連接器。
USB 音訊類別 1.0 無縫整合在大多數主流作業系統中，例如作業系統版本為 5.0 Lollipop 或更高版本的 Android 裝置上的作業系統。儘管它依賴較慢的 USB 1.0 協定且其最大傳輸速度為 12 Mbps，但該標準仍能夠以高達 96 kHz 的取樣頻率播放高保真音訊。
USB 音訊類別 2.0 是數位音訊技術領域的重大進步，透過與高速 USB 2.0（最大速率為 480 Mbps）的兼容性引入了增強的資料傳輸速度。這可以減少音訊傳輸的延遲，並增加多通道應用程式的可用頻寬。此外，這項更新的標準還提高了音訊保真度，將標準提高到每個樣本 32 位元的高位元深度和高達 384 kHz 的極高取樣頻率。然而，值得注意的是，這些令人印象深刻的功能是以更高的能耗要求為代價的。
USB 音訊類別 3.0 在功耗方面顯著增強，同時也透過結合主動雜訊消除、進階熱詞辨識和可自訂均衡選項等創新技術來擴展功能。
儘管 UAC 1.0 很古老，但它仍然是受歡迎的音訊分類，絕大多數 USB 聲音裝置都遵循這一特定規範。隨著 Android 5 的出現，該作業系統整合了對通用音訊複合 (Universal Audio Composite) 的兼容性，此後已被眾多配備 USB-C 介面的當代行動裝置所採用。相反，Apple 的 iOS 平台支援更新的 UAC 2.0 標準。
特徵
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USB 音訊 1.0 類
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USB 音訊 2.0 類
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USB 音訊 3.0 類
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支援的 USB 規格
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USB 1.0\+
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USB 2.0\+
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USB 3.0
最大傳輸速度
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12Mbps
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480Mbps
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5Gbps
最大取樣率
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96kHz
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384kHz
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384kHz
位元深度
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16位
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32位
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32位
頻道
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2
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最多 8 個
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最多 8 個
驅動程式支援
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本國的
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可能需要額外
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可能需要額外
音訊格式
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16 位元/48kHz
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高達 32 位元/384kHz
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高達 32 位元/384kHz
潛伏
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10毫秒
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低至 2 毫秒
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低至 2 毫秒
省電
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沒有任何
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沒有任何
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低功耗空閒模式
相容性
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廣泛支持
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廣泛支持
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目前支援較少
主要特徵
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基本音訊
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更高的速度、更低的延遲、更多的通道
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提高電源效率、ANC 等高階功能
音訊適配器附件模式屬於與 USB 音訊相關的特定協議，該協議使轉換器能夠傳輸與透過 3.5 毫米插孔傳輸的類比訊號相當的類比訊號。本質上，它透過重新分配介面上的某些引腳以適應被動音訊訊號來實現這一壯舉。值得注意的是，這種特殊模式需要整合數位類比轉換器 (DAC)，而不是外部轉換器。
USB Type-C 音訊的優點
透過消除手機內部對數位類比轉換器 (DAC) 的需求，USB-C 音訊的整合使智慧型手機製造商能夠釋放寶貴的內部空間。此外，這一發展使得DAC 能夠重新定位到一副耳機或一個適配器上，從而使消費者能夠根據自己想要的聽覺體驗來選擇產品，而不是局限於固有的、通常不是最佳的內置DAC 的局限性。此外，使用外部 DAC（而不是整合 DAC）可能有助於減輕設備電源和中央處理單元造成的潛在幹擾。
透過取消內建數位類比轉換器 (DAC)，智慧型手機的處理負載得以減少，從而提高電池效率。儘管如此，連接類比耳機轉接器需要結合 DAC，這需要智慧型手機為其供電。
USB Type-C 技術可同時輸入多個數位訊號，從而促進實現與各種裝置相容的通用遙控器，從而增強使用者體驗。此外，即使使用 USB-C 耳機，這種多功能介面也允許透過使用「OK Google」或「Hey Siri」等特定關鍵字來執行語音命令。此外，USB-C 音訊還提供主動降噪、沉浸式環繞音效和動態音訊效果等先進功能，進一步提升音訊輸出的整體品質。
USB Type-C 音訊的壞處
USB-C 音訊可能並非沒有缺陷，因為最新規範中確實存在某些缺陷。
使用相容 USB-C 的耳機需要裝置的充電埠具有音訊輸入和充電埠的雙重功能，從而導致由於在這個關鍵連接處頻繁使用而導致損壞的可能性增加。此外，嘗試在使用有線耳機的同時對智慧型手機充電會帶來額外的複雜性，特別是在考慮到實現此類功能所需的繁瑣要求時，例如採用多根電纜，從而導致雜亂且不方便的佈置。不幸的是，儘管在iPhone 7 發布後努力解決這個問題，但沒有直接的解決方案可以透過USB Type-C 耳機實現同時充電和音訊播放，而無需訴諸涉及多條單獨電纜的複雜配置，從而影響整體體驗
在使用 USB-C 音訊連接時，相容性問題是一個重大缺陷。僅根據外觀無法判斷特定 USB-C 耳機是否與裝置相容。因此，個人可能投入大量資金購買高品質耳機，卻發現它無法與智慧型手機一起正常工作或在音量控制方面表現出有限的功能。為了緩解這些挑戰並保證跨各種裝置的無縫操作，建議選擇配備數位類比轉換器 (DAC) 的 USB-C 耳機。
利用 USB-C 連接埠將老式類比耳機連接到智慧型手機需要使用配備數位類比轉換器 (DAC) 的轉換器。這些轉換器在性能上表現出相當大的差異，其中不合格型號的價格實惠，而優質型號可能接近額外一對罐的成本。
3.5 毫米音訊插孔的普遍性可歸因於其簡單性，因為它無需外部充電器或電纜。這種簡單的設計促進了廣泛的採用，使用者可以輕鬆連接耳機，沒有任何複雜性。然而，USB Type-C 音訊的引入增加了複雜性，最終鼓勵個人選擇無線耳機替代品。
USB Type-C 音訊與藍牙
USB Type-C 音訊面臨另一種音訊傳輸技術（即藍牙）的競爭。該無線標準的最新版本稱為藍牙 5.0，於 2016 年 7 月推出，與之前的版本相比有了令人印象深刻的改進。具體來說，它的工作範圍幾乎增加了四倍，最大傳輸速率增加了一倍，並顯著擴大了低能耗設備可以傳輸的資料量。這些增強功能使藍牙 5.0 成為傳統 3.5 毫米耳機插孔的有吸引力的替代品，而傳統 3.5 毫米耳機插孔已被許多製造商淘汰。然而，雖然藍牙提供了便利性和靈活性，但它也存在一些缺點，例如音質較低、與某些設備的兼容性問題以及由於連續操作而導致的電池壽命縮短。
與類似價格範圍內的有線耳機相比，藍牙耳機的音訊品質通常較差。此外，它們的壽命和可靠性往往會降低。然而，儘管存在這些缺點，優點仍然很大，對於那些對音頻保真度不是特別挑剔的人來說，投資一副信譽良好的藍牙耳機可能會被證明是有利的。
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USB-C 音訊並不是我們所希望的 3.5 毫米插孔替代品
儘管具有潛在優勢，但 USB Type-C 音訊尚未發揮其作為普遍存在的 3.5 毫米耳機插孔的合適替代品的預期作用。多種因素，包括與現有設備和配件的兼容性不一致、與傳統類比輸入相比增強功能不足以及無線音訊解決方案的穩步發展，共同導致消費者和產品開發商的興趣有限。
不幸的是，將耳機插孔整合到智慧型手機中似乎不太可能在不久的將來重新出現。因此，USB-C 音訊已成為我們行動裝置中不可避免的組件。雖然有些人可能認為這是一個缺點，但人們希望即將推出的 USB-C 音訊增強功能將顯著提高此類耳機和轉接器的品質和經濟性。