Co to jest USB-C Audio i jak działa?
Kluczowe wnioski
Wykorzystanie USB typu C audio ma pewne zalety, w tym uwolnienie wewnętrznej pojemności pamięci w urządzeniach elektronicznych i ułatwienie integracji zewnętrznych przetworników cyfrowo-analogowych (DAC), ale nie jest pozbawione wad. Obejmują one potencjalne niezgodności między komponentami i wymóg różnych konfiguracji adapterów, z których niektóre mogą wykazywać niespójną wydajność.
Chociaż USB Type-C Audio wykazuje pewne zalety, pozostaje niedoskonałym substytutem tradycyjnego gniazda słuchawkowego 3,5 mm i nie zyskał powszechnej akceptacji ze względu na różne ograniczenia, a także rosnącą popularność bezprzewodowych alternatyw audio.
Słuchawki Bluetooth można uznać za akceptowalny substytut łączności audio USB typu C, chociaż mogą one mieć pewne wady pod względem jakości dźwięku i niezawodności, szczególnie dla osób, które nie stawiają na pierwszym miejscu wysokiej jakości dźwięku.
W niedawnej pamięci, odważnym posunięciem ze strony Apple było wycofanie tradycyjnego gniazda słuchawkowego 3,5 mm. Niezależnie od wynikłych z tego kontrowersji, wiele innych firm przyjęło ten wybór projektowy również dla własnych urządzeń. W rezultacie wszechobecność gniazda słuchawkowego 3,5 mm znacznie zmniejszyła się we współczesnych smartfonach.
Po zbliżającym się wycofaniu wszechobecnego gniazda audio 3,5 mm, konsumenci są coraz bardziej zmuszeni polegać na USB-C lub bezprzewodowych połączeniach Bluetooth jako głównych środkach transmisji dźwięku. Podczas gdy USB-C wydaje się być atrakcyjnym substytutem dla odchodzącego gniazda słuchawkowego na papierze, można zasadnie kwestionować jego praktyczność i wydajność w kontekście codziennego użytkowania. W związku z tym, poddajmy krytycznej ocenie mocne i słabe strony systemów audio opartych na USB-C.
Czym jest USB-C Audio?
Złącze uniwersalnej magistrali szeregowej typu C, które jest odwracalnym interfejsem USB wprowadzonym po raz pierwszy przez USB Implementers Forum, zyskało powszechną akceptację wśród urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, laptopy i tablety, ze względu na wygodę zarówno dla użytkowników, jak i producentów. Wynika to z faktu, że eliminuje on potrzebę stosowania wielu kabli i portów, usprawniając proces i zmniejszając złożoność związaną z obsługą różnych złączy.
Image Credit: CoinUp/ Shutterstock
USB Implementers Forum wydało specyfikację dla USB Audio Device Class 3.0 w 2016 roku, mając na celu ustanowienie USB Audio przez USB Type-C jako dominującej metody dla wszystkich przypadków użycia cyfrowego dźwięku, obejmujących słuchawki, smartfony, tablety, systemy gier, aplikacje wirtualnej rzeczywistości i stacje dokujące.
USB Type-C Audio to innowacja zaprojektowana w celu zapewnienia jednolitości transmisji dźwięku poprzez wykorzystanie interfejsu USB Type-C. W ten sposób port USB może pełnić wiele funkcji, takich jak zasilanie, przesyłanie plików, wyświetlanie filmów i emitowanie dźwięku, eliminując w ten sposób potrzebę stosowania oddzielnych portów. USB Implementers Forum (USB-IF) twierdzi, że ta konsolidacja zaowocuje smuklejszymi, trwalszymi i prawdopodobnie wodoodpornymi urządzeniami elektronicznymi.
Dźwięk USB-C działa inaczej niż tradycyjne gniazdo słuchawkowe 3,5 mm, przesyłając sygnały cyfrowe, a nie analogowe. Konwersja takich sygnałów wymaga przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC), który jest zintegrowany z urządzeniem mobilnym. W przeciwieństwie do tego, USB-C polega na podłączonych urządzeniach odsłuchowych, takich jak słuchawki, do przetwarzania i wzmacniania odbieranego sygnału cyfrowego. Warto zauważyć, że porty USB-C mogą również dostarczać analogowy dźwięk dzięki implementacji w porcie i dostępności wewnętrznego przetwornika cyfrowo-analogowego dedykowanego do przewodowej transmisji dźwięku.
Czym są protokoły audio USB?
Image Credit: CoinUp/ Shutterstock
Wdrożenie trzech protokołów audio USB-C umożliwia dowolnemu urządzeniu kompatybilnemu z USB działanie jako akcesorium audio, niezależnie od typu wykorzystywanego złącza USB.
USB Audio Class 1.0 jest płynnie zintegrowany z większością znanych systemów operacyjnych, takich jak te znajdujące się na urządzeniach z Androidem z wersją systemu operacyjnego 5.0 Lollipop lub nowszą. Pomimo polegania na wolniejszym protokole USB 1.0 i maksymalnej prędkości transferu wynoszącej 12 Mb/s, standard ten nadal umożliwia odtwarzanie dźwięku o wysokiej wierności przy częstotliwości próbkowania do 96 kHz.
USB Audio Class 2.0 był znaczącym postępem w dziedzinie cyfrowej technologii audio, wprowadzając zwiększone prędkości transferu danych dzięki kompatybilności z High Speed USB 2.0 (z maksymalną prędkością 480 Mbps). Pozwoliło to na zmniejszenie opóźnień w transferach audio, a także zwiększenie dostępnej przepustowości dla aplikacji wielokanałowych. Dodatkowo, ten zaktualizowany standard oferuje lepszą wierność dźwięku, podnosząc poprzeczkę do wysokiej głębi bitowej 32 bitów na próbkę i wyjątkowo wysokiej częstotliwości próbkowania do 384 kHz.Należy jednak zauważyć, że te imponujące możliwości pojawiły się kosztem zwiększonych wymagań dotyczących zużycia energii.
USB Audio Class 3.0 wprowadziło znaczące ulepszenia w odniesieniu do zużycia energii, jednocześnie rozszerzając funkcje poprzez włączenie innowacyjnych technologii, takich jak aktywna redukcja szumów, zaawansowane rozpoznawanie haseł i konfigurowalne opcje korekcji, między innymi.
UAC 1.0 jest nadal preferowaną klasyfikacją audio, pomimo swojej starożytności, a przytłaczająca większość gadżetów dźwiękowych USB jest zgodna z tą konkretną specyfikacją. Wraz z pojawieniem się Androida 5, system operacyjny zintegrował kompatybilność z Universal Audio Composite, która od tego czasu została przyjęta przez wiele współczesnych urządzeń mobilnych wyposażonych w interfejs USB-C. Z kolei platforma iOS firmy Apple obsługuje nowszy standard UAC 2.0.
Funkcja
|
USB Audio Class 1.0
|
USB Audio Class 2.0
|
USB Audio Class 3.0
-|-|-|-
Obsługiwana specyfikacja USB
|
USB 1.0\+
|
USB 2.0\+
|
USB 3.0
Maks. szybkość transferu
|
12 Mb/s
|
480 Mb/s
|
5 Gb/s
Maks. szybkość próbkowania
|
96kHz
|
384kHz
|
384kHz
Głębokość bitowa
|
16-bit
|
32-bit
|
32-bitowe
Kanały
|
2
|
Do 8
|
Do 8
Obsługa sterowników
|
Natywna
|
Może wymagać dodatkowej
|
Może wymagać dodatkowej
Formaty audio
|
16-bit/48kHz
|
Do 32-bit/384kHz
|
Do 32-bit/384kHz
Opóźnienie
|
10ms
|
Do 2ms
|
W dół do 2 ms
Oszczędzanie energii
|
Brak
|
Brak
|
Tryby bezczynności o niskim poborze mocymocy
Kompatybilność
|
Szerokie wsparcie
|
Szerokie wsparcie
|
Mniejsze wsparcie obecnie
Kluczowe funkcje
|
Podstawowy dźwięk
|
Wyższe prędkości, niższe opóźnienia, więcej kanałów
|
Lepsza wydajność energetyczna, zaawansowane funkcje, takie jak ANC
Tryb akcesoriów adaptera audio odnosi się do określonego protokołu związanego z dźwiękiem USB, który umożliwia konwerterowi przesyłanie sygnałów analogowych, które są porównywalne z sygnałami przesyłanymi przez gniazdo 3. 5 mm.5 mm.Zasadniczo osiąga to poprzez zmianę przypisania niektórych pinów interfejsu, aby pomieścić pasywne sygnały audio. Warto zauważyć, że ten konkretny tryb wymaga zintegrowanego przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC), a nie zewnętrznego.
Dobre strony USB Type-C Audio
Eliminując potrzebę stosowania przetwornika cyfrowo-analogowego (DAC) w samym telefonie, integracja USB-C audio pozwala producentom smartfonów uwolnić cenną przestrzeń wewnętrzną. Co więcej, rozwiązanie to umożliwia przeniesienie przetwornika cyfrowo-analogowego do pary słuchawek lub adaptera, umożliwiając konsumentom wybór produktów w oparciu o ich pożądane wrażenia słuchowe, zamiast ograniczać się do ograniczeń nieodłącznego, często nieoptymalnego wbudowanego przetwornika cyfrowo-analogowego. Dodatkowo, wykorzystanie zewnętrznego przetwornika cyfrowo-analogowego w przeciwieństwie do zintegrowanego może pomóc złagodzić potencjalne zakłócenia wynikające z zasilania urządzenia i jednostki centralnej.
Eliminując wbudowany przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC), zmniejsza się obciążenie przetwarzania smartfona, co prowadzi do zwiększenia wydajności baterii. Niemniej jednak, podłączenie adaptera do słuchawek analogowych wymaga wbudowania przetwornika cyfrowo-analogowego, przez co smartfon musi go zasilać.
Technologia USB Type-C umożliwia jednoczesne wprowadzanie wielu sygnałów cyfrowych, co przekłada się na lepsze wrażenia użytkownika, ułatwiając implementację uniwersalnych pilotów kompatybilnych z różnymi urządzeniami. Co więcej, ten wszechstronny interfejs umożliwia wydawanie poleceń głosowych poprzez wykorzystanie określonych słów kluczowych, takich jak “OK Google” lub “Hey Siri”, nawet podczas korzystania ze słuchawek USB-C. Dodatkowo, USB-C Audio oferuje zaawansowane możliwości, w tym aktywną redukcję szumów, wciągający dźwięk przestrzenny i dynamiczne efekty dźwiękowe, jeszcze bardziej podnosząc ogólną jakość wyjścia audio.
Złe strony USB Type-C Audio
USB-C Audio może nie być pozbawione niedoskonałości, ponieważ w najnowszej specyfikacji istnieją pewne wady.
Korzystanie z zestawu słuchawkowego kompatybilnego z USB-C wymaga, aby port ładowania urządzenia pełnił podwójną funkcję zarówno jako wejście audio, jak i port ładowania, co prowadzi do zwiększonego prawdopodobieństwa uszkodzenia z powodu częstego korzystania z tego krytycznego złącza. Co więcej, próba jednoczesnego ładowania smartfona podczas korzystania z przewodowych zestawów słuchawkowych wiąże się z dodatkowymi komplikacjami, szczególnie biorąc pod uwagę uciążliwe wymagania niezbędne do osiągnięcia takiej funkcjonalności, takie jak stosowanie wielu kabli, co skutkuje zagraconym i niewygodnym układem.Niestety, pomimo wysiłków zmierzających do rozwiązania tej kwestii po zaprezentowaniu iPhone’a 7, nie istnieje proste rozwiązanie, które ułatwiłoby jednoczesne ładowanie i odtwarzanie dźwięku przez słuchawki USB Type-C bez uciekania się do skomplikowanej konfiguracji obejmującej kilka pojedynczych kabli, co sprawia, że ogólne wrażenia są
Problemy z kompatybilnością stanowią istotną wadę podczas korzystania z połączeń audio USB-C. Nie jest możliwe stwierdzenie, czy dany zestaw słuchawkowy USB-C będzie kompatybilny z danym urządzeniem wyłącznie na podstawie jego wyglądu. W rezultacie osoby mogą zainwestować znaczne kwoty w wysokiej jakości zestaw słuchawkowy tylko po to, aby odkryć, że nie działa on prawidłowo z ich smartfonem lub wykazuje ograniczoną funkcjonalność w zakresie regulacji głośności. Aby złagodzić te wyzwania i zagwarantować płynne działanie na różnych urządzeniach, zaleca się wybór zestawów słuchawkowych USB-C wyposażonych w przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC).
Podłączenie zabytkowych słuchawek analogowych do smartfona wykorzystującego interfejs USB-C wymaga zastosowania konwerterów wyposażonych w przetworniki cyfrowo-analogowe (DAC). Konwertery te wykazują znaczne rozbieżności w wydajności, przy czym modele poniżej standardu są przystępne cenowo, podczas gdy te premium mogą zbliżyć się do kosztu dodatkowej pary puszek.
Wszechobecność gniazda audio 3,5 mm można przypisać jego prostocie, ponieważ eliminuje potrzebę stosowania zewnętrznych ładowarek lub kabli. Ta prosta konstrukcja ułatwiła powszechne przyjęcie, a użytkownicy mogli łatwo podłączyć słuchawki bez żadnych komplikacji. Jednak wprowadzenie USB Type-C Audio wprowadziło dodatkową złożoność, ostatecznie zachęcając użytkowników do wyboru alternatywnych słuchawek bezprzewodowych.
USB Type-C Audio vs. Bluetooth
USB Type-C Audio stoi w obliczu konkurencji ze strony innej technologii transmisji dźwięku, a mianowicie Bluetooth. Najnowsza wersja tego bezprzewodowego standardu, znana jako Bluetooth 5.0, została wprowadzona w lipcu 2016 roku i może pochwalić się imponującymi ulepszeniami w stosunku do poprzednich wersji. W szczególności niemal czterokrotnie zwiększono zasięg działania, podwojono maksymalną szybkość transferu i znacznie zwiększono ilość danych, które mogą być przesyłane przez urządzenia o niskim zużyciu energii. Te ulepszenia sprawiają, że Bluetooth 5.0 jest atrakcyjną alternatywą dla tradycyjnego gniazda słuchawkowego 3,5 mm, które zostało wycofane przez wielu producentów. Jednakże, chociaż Bluetooth oferuje wygodę i elastyczność, ma pewne wady, takie jak niższa jakość dźwięku, problemy z kompatybilnością z niektórymi urządzeniami i skrócony czas pracy baterii z powodu ciągłej pracy.
Słuchawki Bluetooth generalnie wykazują gorszą jakość dźwięku w porównaniu do swoich przewodowych odpowiedników w podobnym przedziale cenowym. Dodatkowo, mają one tendencję do mniejszej trwałości i niezawodności. Niemniej jednak, pomimo tych wad, zalety pozostają znaczące, a dla tych, którzy nie są szczególnie wymagający pod względem wierności dźwięku, zainwestowanie w renomowaną parę słuchawek Bluetooth może okazać się korzystne.
Możesz uzyskać dostęp do kompleksowej analizy słuchawek USB, konwencjonalnych (3,5 mm) i Bluetooth, przechodząc do dedykowanej sekcji naszej witryny.
USB-C Audio nie jest zamiennikiem gniazda 3,5 mm, na który liczyliśmy
Pomimo swoich potencjalnych zalet, USB Type-C Audio nie spełniło jeszcze swojej oczekiwanej roli jako odpowiedni zamiennik wszechobecnego gniazda słuchawkowego 3,5 mm. Różnorodne czynniki, w tym niespójna kompatybilność z istniejącymi urządzeniami i akcesoriami, niewystarczające ulepszenia w porównaniu z tradycyjnym wejściem analogowym oraz stały rozwój bezprzewodowych rozwiązań audio, wspólnie przyczyniły się do ograniczonego zainteresowania zarówno ze strony konsumentów, jak i twórców produktów.
Niestety, wydaje się, że integracja gniazda słuchawkowego w smartfonach raczej nie powróci w najbliższej przyszłości. W rezultacie USB-C audio stało się nieuniknionym elementem naszych urządzeń mobilnych. Chociaż niektórzy mogą postrzegać to jako wadę, istnieje nadzieja, że nadchodzące ulepszenia USB-C audio spowodują znaczny postęp w jakości i przystępności cenowej słuchawek i adapterów w tej klasyfikacji.