เสียง USB-C คืออะไรและทำงานอย่างไร

Leonard Strauss included in Technology Explained Usb Headphones Audiophiles Noise-Cancelling Headphones Smartphone Tips

2023-10-09 566 words 3 minutes

Contents

ประเด็นที่สำคัญ

การใช้เสียง USB Type-C นำเสนอข้อดีบางประการ รวมถึงการปลดปล่อยความจุการจัดเก็บข้อมูลภายในภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และการอำนวยความสะดวกในการรวมตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) ภายนอก แต่ก็ไม่ได้ปราศจากข้อบกพร่อง ซึ่งรวมถึงความไม่เข้ากันที่อาจเกิดขึ้นระหว่างส่วนประกอบต่างๆ และข้อกำหนดสำหรับการกำหนดค่าอะแดปเตอร์ที่หลากหลาย ซึ่งบางส่วนอาจแสดงประสิทธิภาพที่ไม่สอดคล้องกัน

แม้ว่าเสียง USB Type-C จะแสดงข้อดีบางประการ แต่ก็ยังเป็นสิ่งทดแทนช่องเสียบหูฟัง 3.5 มม. แบบเดิมได้ไม่สมบูรณ์ และไม่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางเนื่องจากข้อจำกัดต่างๆ รวมถึงความนิยมทางเลือกเสียงไร้สายที่เพิ่มขึ้น

หูฟังบลูทูธถือได้ว่าเป็นสิ่งทดแทนที่ยอมรับได้สำหรับการเชื่อมต่อเสียง USB Type-C แม้ว่าหูฟังอาจมีข้อเสียบางประการในแง่ของคุณภาพเสียงและความน่าเชื่อถือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบุคคลที่ไม่ให้ความสำคัญกับประสบการณ์เสียงที่มีความเที่ยงตรงสูง

ในความทรงจำล่าสุด Apple ตัดสินใจอย่างกล้าหาญที่จะเลิกใช้ช่องเสียบหูฟังขนาด 3.5 มม. แบบเดิม ความขัดแย้งที่ตามมา แม้ว่าจะมีบริษัทอื่นๆ จำนวนมากนำตัวเลือกการออกแบบนี้มาใช้กับอุปกรณ์ของตนเองเช่นกัน ด้วยเหตุนี้ ความแพร่หลายของช่องเสียบหูฟังขนาด 3.5 มม. จึงลดลงอย่างมากในสมาร์ทโฟนร่วมสมัย

เมื่อกำลังจะเลิกใช้แจ็คเสียง 3.5 มม. ที่แพร่หลาย ผู้บริโภคถูกบังคับให้พึ่งพาการเชื่อมต่อ USB-C หรือบลูทูธไร้สายเป็นวิธีการหลักในการส่งสัญญาณเสียงมากขึ้น แม้ว่า USB-C ดูเหมือนจะเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับช่องเสียบหูฟังแบบถอยกลับบนกระดาษ แต่ใครๆ ก็อาจตั้งคำถามถึงการใช้งานจริงและประสิทธิภาพของมันในบริบทของการใช้งานในชีวิตประจำวัน ในเรื่องนี้ เราจะประเมินจุดแข็งและจุดอ่อนที่เกี่ยวข้องกับระบบเสียงที่ใช้ USB-C อย่างมีวิจารณญาณ

เสียง USB-C คืออะไร?

ตัวเชื่อมต่อ Universal Serial Bus Type-C ซึ่งเป็นอินเทอร์เฟซ USB แบบพลิกกลับได้ซึ่งเปิดตัวครั้งแรกโดย USB Implementers Forum ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในหมู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น สมาร์ทโฟน แล็ปท็อป และแท็บเล็ต เนื่องด้วยความสะดวกสำหรับทั้งผู้ใช้และผู้ผลิต. เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลและพอร์ตหลายตัว ทำให้กระบวนการคล่องตัวขึ้น และลดความซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับการรองรับตัวเชื่อมต่อต่างๆ

เครดิตรูปภาพ: CoinUp/Shutterstock

USB Implementers Forum เปิดตัวข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์เสียง USB Class 3.0 ในปี 2559 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างเสียง USB ผ่าน USB Type-C เป็นวิธีการที่โดดเด่นสำหรับการใช้งานเสียงดิจิทัลทั้งหมด ครอบคลุมหูฟัง สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต ระบบเกม เสมือนจริง แอปพลิเคชั่นความเป็นจริง และสถานีเชื่อมต่อ

เสียง USB Type-C เป็นนวัตกรรมที่ออกแบบมาเพื่อสร้างความสม่ำเสมอในการส่งสัญญาณเสียงผ่านการใช้อินเทอร์เฟซ USB Type-C การทำเช่นนี้ พอร์ต USB สามารถทำงานได้หลายอย่าง เช่น การจ่ายไฟ การส่งไฟล์ การแสดงวิดีโอ และการส่งเสียง ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการแยกพอร์ต USB Implementers Forum (USB-IF) ระบุว่าการควบรวมกิจการครั้งนี้จะส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางลง ทนทานยิ่งขึ้น และอาจกันน้ำได้

เสียง USB-C ทำงานแตกต่างจากแจ็คหูฟัง 3.5 มม. แบบดั้งเดิมโดยการส่งสัญญาณดิจิตอลมากกว่าสัญญาณอะนาล็อก การแปลงสัญญาณดังกล่าวต้องใช้ตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) ซึ่งรวมอยู่ในอุปกรณ์เคลื่อนที่ ในทางตรงกันข้าม USB-C อาศัยอุปกรณ์การฟังที่เชื่อมต่ออยู่ เช่น หูฟัง ในการประมวลผลและขยายสัญญาณดิจิทัลที่ได้รับ เป็นที่น่าสังเกตว่าพอร์ต USB-C ยังสามารถส่งสัญญาณเสียงอะนาล็อกผ่านการปรับใช้ในพอร์ตและความพร้อมใช้งานของ DAC ภายในสำหรับการส่งสัญญาณเสียงแบบมีสายโดยเฉพาะ

โปรโตคอลเสียง USB คืออะไร?

เครดิตรูปภาพ: CoinUp/Shutterstock

การใช้โปรโตคอลเสียง USB-C สามโปรโตคอลทำให้อุปกรณ์ที่รองรับ USB สามารถทำงานเป็นอุปกรณ์เสริมด้านเสียงได้ ไม่ว่าขั้วต่อ USB จะเป็นประเภทใดก็ตาม

USB Audio Class 1.0 ได้รับการผสานรวมอย่างลงตัวในระบบปฏิบัติการที่โดดเด่นที่สุด เช่น ที่พบในอุปกรณ์ Android ที่ใช้ OS เวอร์ชัน 5.0 Lollipop หรือใหม่กว่า แม้ว่าจะต้องอาศัยโปรโตคอล USB 1.0 ที่ช้ากว่าและความเร็วการถ่ายโอนสูงสุดที่ 12 Mbps แต่มาตรฐานนี้ยังคงสามารถเล่นเสียงที่มีความเที่ยงตรงสูงที่ความถี่สุ่มตัวอย่างสูงถึง 96 kHz

USB Audio Class 2.0 เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านเทคโนโลยีเสียงดิจิทัล โดยนำเสนอความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลที่ได้รับการปรับปรุง ผ่านการเข้ากันได้กับ USB 2.0 ความเร็วสูง (ด้วยอัตราสูงสุด 480 Mbps) ซึ่งช่วยให้สามารถลดเวลาแฝงในการถ่ายโอนเสียง รวมถึงเพิ่มแบนด์วิธที่พร้อมใช้งานสำหรับแอปพลิเคชันแบบหลายช่องสัญญาณ นอกจากนี้ มาตรฐานที่อัปเดตนี้ยังมีการปรับปรุงความเที่ยงตรงของเสียง โดยยกระดับแถบให้มีความลึกบิตสูงถึง 32 บิตต่อตัวอย่าง และความถี่ในการสุ่มตัวอย่างที่สูงเป็นพิเศษถึง 384 kHz อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าความสามารถอันน่าประทับใจเหล่านี้มาพร้อมกับความต้องการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น

USB Audio Class 3.0 นำเสนอการปรับปรุงที่สำคัญเกี่ยวกับการใช้พลังงาน ในขณะเดียวกันก็ขยายฟังก์ชันการทำงานผ่านการผสมผสานเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรม เช่น การตัดเสียงรบกวนแบบแอคทีฟ การจดจำคำที่นิยมขั้นสูง และตัวเลือกการปรับแต่งอีควอไลเซอร์ที่ปรับแต่งได้ และอื่นๆ อีกมากมาย

UAC 1.0 ยังคงแพร่หลายในฐานะการจัดประเภทเสียงที่เป็นที่นิยม แม้ว่าจะมีสมัยโบราณ และอุปกรณ์เสียง USB ส่วนใหญ่อย่างท่วมท้นก็ปฏิบัติตามข้อกำหนดเฉพาะนี้ ด้วยการถือกำเนิดของ Android 5 ระบบปฏิบัติการจึงรวมความเข้ากันได้สำหรับ Universal Audio Composite ซึ่งนับตั้งแต่นั้นมาก็ได้รับการยอมรับจากอุปกรณ์พกพาร่วมสมัยจำนวนมากที่มีอินเทอร์เฟซ USB-C ในทางกลับกัน แพลตฟอร์ม iOS ของ Apple รองรับมาตรฐาน UAC 2.0 ที่ใหม่กว่า

คุณสมบัติ

ยูเอสบีออดิโอคลาส 1.0

ยูเอสบีออดิโอคลาส 2.0

ยูเอสบีออดิโอคลาส 3.0

—|—|—|—

รองรับข้อมูลจำเพาะ USB

ยูเอสบี 1.0\+

ยูเอสบี 2.0\+

ยูเอสบี 3.0

ความเร็วการถ่ายโอนสูงสุด

12Mbps

480Mbps

5Gbps

อัตราตัวอย่างสูงสุด

96กิโลเฮิร์ตซ์

384กิโลเฮิร์ตซ์

ความลึกบิต

16 บิต

32 บิต

ช่อง

มากถึง 8

การสนับสนุนไดรเวอร์

พื้นเมือง

อาจจำเป็นต้องเพิ่มเติม

รูปแบบเสียง

16 บิต/48kHz

สูงสุด 32 บิต/384kHz

เวลาแฝง

10ms

ลงไปที่ 2ms

ประหยัดพลังงาน

ไม่มี

โหมดไม่ได้ใช้งานพลังงานต่ำ

ความเข้ากันได้

การสนับสนุนที่กว้าง

การสนับสนุนในวงกว้าง

ปัจจุบันมีการสนับสนุนน้อยลง

คุณสมบัติที่สำคัญ

เสียงพื้นฐาน

ความเร็วสูงขึ้น เวลาแฝงลดลง ช่องทางมากขึ้น

ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ฟีเจอร์ขั้นสูง เช่น ANC

โหมดอุปกรณ์เสริมอะแดปเตอร์เสียงเกี่ยวข้องกับโปรโตคอลเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับเสียง USB ซึ่งช่วยให้ตัวแปลงสามารถส่งสัญญาณอะนาล็อกที่เทียบเคียงได้กับสัญญาณที่ส่งผ่านแจ็ค 3.5 มม. โดยพื้นฐานแล้ว มันบรรลุความสำเร็จนี้ด้วยการกำหนดพินบางตัวบนอินเทอร์เฟซใหม่เพื่อรองรับสัญญาณเสียงแบบพาสซีฟ โปรดทราบว่าโหมดเฉพาะนี้จำเป็นต้องมีตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) ในตัว ซึ่งต่างจากตัวแปลงภายนอก

ส่วนที่ดีของเสียง USB Type-C

ด้วยการขจัดความจำเป็นในตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) ภายในตัวโทรศัพท์ การรวมระบบเสียง USB-C ช่วยให้ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนสามารถปลดปล่อยอสังหาริมทรัพย์ภายในอันมีค่าได้ นอกจากนี้ การพัฒนานี้ยังช่วยให้สามารถย้ายตำแหน่ง DAC ไปยังหูฟังหรืออะแดปเตอร์ได้ ซึ่งช่วยให้ผู้บริโภคสามารถเลือกผลิตภัณฑ์ตามประสบการณ์การฟังที่ต้องการ แทนที่จะถูกจำกัดอยู่เพียงข้อจำกัดของ DAC ในตัวซึ่งบ่อยครั้งมักจะด้อยประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การใช้ DAC ภายนอกซึ่งต่างจาก DAC แบบรวมอาจช่วยลดปัญหาการหยุดชะงักที่อาจเกิดขึ้นจากแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์และหน่วยประมวลผลกลางได้

ด้วยการเลิกใช้ตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) ในตัว ภาระการประมวลผลของสมาร์ทโฟนจึงลดลง ส่งผลให้ประสิทธิภาพแบตเตอรี่ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม การต่ออะแดปเตอร์สำหรับหูฟังแอนะล็อกจำเป็นต้องรวม DAC เข้าด้วยกัน สมาร์ทโฟนจึงจำเป็นต้องจ่ายไฟให้

เทคโนโลยี USB Type-C ช่วยให้สามารถอินพุตสัญญาณดิจิตอลหลายตัวพร้อมกัน ส่งผลให้ผู้ใช้ได้รับประสบการณ์ที่ดีขึ้นโดยอำนวยความสะดวกในการใช้งานรีโมทคอนโทรลสากลที่เข้ากันได้กับอุปกรณ์ต่างๆ นอกจากนี้ อินเทอร์เฟซอเนกประสงค์นี้ยังช่วยให้สามารถสั่งงานเสียงผ่านการใช้คำสำคัญเฉพาะ เช่น “ตกลง Google” หรือ “หวัดดี Siri” แม้ในขณะที่ใช้หูฟัง USB-C ก็ตาม นอกจากนี้ เสียง USB-C ยังนำเสนอความสามารถขั้นสูง เช่น การตัดเสียงรบกวนแบบแอคทีฟ เสียงเซอร์ราวด์ที่สมจริง และเอฟเฟกต์เสียงไดนามิก ซึ่งช่วยยกระดับคุณภาพโดยรวมของเอาต์พุตเสียงให้ดียิ่งขึ้น

ส่วนที่ไม่ดีของเสียง USB Type-C

เสียง USB-C อาจไม่ได้ปราศจากข้อบกพร่อง เนื่องจากมีข้อเสียบางประการในข้อกำหนดล่าสุด

การใช้ชุดหูฟังที่รองรับ USB-C ทำให้พอร์ตชาร์จของอุปกรณ์จำเป็นต้องมีฟังก์ชั่นคู่ทั้งเป็นทั้งอินพุตเสียงและพอร์ตชาร์จ ส่งผลให้มีโอกาสเกิดความเสียหายเพิ่มขึ้นเนื่องจากการใช้งานบ่อยครั้งที่ทางแยกที่สำคัญนี้ นอกจากนี้ การพยายามชาร์จสมาร์ทโฟนไปพร้อมๆ กันในขณะที่ใช้ชุดหูฟังแบบมีสายทำให้เกิดปัญหาเพิ่มเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงข้อกำหนดที่ยุ่งยากซึ่งจำเป็นสำหรับการบรรลุฟังก์ชันดังกล่าว เช่น การใช้สายเคเบิลหลายเส้น ส่งผลให้เกิดการจัดเตรียมที่เกะกะและไม่สะดวก น่าเสียดายที่แม้จะมีความพยายามแก้ไขปัญหานี้ภายหลังการเปิดตัว iPhone 7 แต่ก็ไม่มีวิธีแก้ปัญหาที่ตรงไปตรงมาซึ่งอำนวยความสะดวกในการชาร์จและเล่นเสียงพร้อมกันผ่านหูฟัง USB Type-C โดยไม่ต้องใช้การกำหนดค่าที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับสายเคเบิลหลายเส้น ทำให้ได้รับประสบการณ์โดยรวม

ข้อกังวลด้านความเข้ากันได้ทำให้เกิดข้อเสียเปรียบที่สำคัญเมื่อใช้การเชื่อมต่อเสียง USB-C ไม่สามารถแยกแยะได้ว่าชุดหูฟัง USB-C รุ่นใดรุ่นหนึ่งจะเข้ากันได้กับอุปกรณ์ของตัวเองหรือไม่โดยดูจากรูปลักษณ์ภายนอกเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ บุคคลอาจลงทุนจำนวนมากในชุดหูฟังคุณภาพสูงเพียงเพื่อจะพบว่าชุดหูฟังดังกล่าวทำงานไม่ถูกต้องกับสมาร์ทโฟนของตน หรือมีฟังก์ชันการทำงานที่จำกัดเกี่ยวกับการควบคุมระดับเสียง เพื่อบรรเทาความท้าทายเหล่านี้และรับประกันการทำงานที่ราบรื่นบนอุปกรณ์ต่างๆ ขอแนะนำให้เลือกชุดหูฟัง USB-C ที่มีตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC)

การเชื่อมต่อหูฟังแอนะล็อกโบราณเข้ากับสมาร์ทโฟนโดยใช้อินเทอร์เฟซ USB-C จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงที่ติดตั้งตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) คอนเวอร์เตอร์เหล่านี้แสดงประสิทธิภาพที่แตกต่างกันอย่างมาก โดยที่โมเดลที่ต่ำกว่ามาตรฐานจะมีราคาที่เอื้อมถึงได้ ในขณะที่รุ่นพรีเมียมอาจมีราคาเกือบถึงราคากระป๋องคู่เพิ่มเติม

ความแพร่หลายของแจ็คเสียง 3.5 มม. นั้นเนื่องมาจากความเรียบง่าย เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้ที่ชาร์จหรือสายเคเบิลภายนอก การออกแบบที่ตรงไปตรงมานี้เอื้อต่อการนำไปใช้อย่างกว้างขวาง โดยผู้ใช้สามารถเชื่อมต่อหูฟังได้อย่างง่ายดายโดยไม่มีความยุ่งยากใดๆ อย่างไรก็ตาม การเปิดตัวระบบเสียง USB Type-C ทำให้เกิดความซับซ้อนมากขึ้น ส่งผลให้ผู้คนเลือกใช้หูฟังไร้สายแทนในที่สุด

เสียง USB Type-C เทียบกับบลูทูธ

เสียง USB Type-C เผชิญกับการแข่งขันจากเทคโนโลยีการส่งสัญญาณเสียงอื่นๆ เช่น Bluetooth การทำซ้ำล่าสุดของมาตรฐานไร้สายนี้หรือที่เรียกว่า Bluetooth 5.0 เปิดตัวในเดือนกรกฎาคม 2559 และมีการปรับปรุงที่น่าประทับใจกว่าเวอร์ชันก่อนหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีช่วงการทำงานเพิ่มขึ้นเกือบสี่เท่า เพิ่มอัตราการถ่ายโอนสูงสุดเป็นสองเท่า และขยายปริมาณข้อมูลที่สามารถส่งโดยอุปกรณ์พลังงานต่ำได้อย่างมาก การปรับปรุงเหล่านี้ทำให้ Bluetooth 5.0 เป็นทางเลือกที่น่าสนใจแทนแจ็คหูฟังขนาด 3.5 มม. แบบเดิม ซึ่งผู้ผลิตหลายรายเลิกใช้แล้ว อย่างไรก็ตาม แม้ว่า Bluetooth จะมอบความสะดวกสบายและความยืดหยุ่น แต่ก็มีข้อเสียบางประการ เช่น คุณภาพเสียงที่ลดลง ปัญหาความเข้ากันได้กับอุปกรณ์บางอย่าง และอายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลงเนื่องจากการทำงานต่อเนื่อง

โดยทั่วไปแล้ว หูฟัง Bluetooth จะแสดงคุณภาพเสียงที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหูฟังแบบมีสายในช่วงราคาที่ใกล้เคียงกัน นอกจากนี้พวกเขามีแนวโน้มที่จะมีอายุยืนยาวและเชื่อถือได้ลดลง อย่างไรก็ตาม แม้จะมีข้อบกพร่องเหล่านี้ แต่ข้อดียังคงมีอยู่อย่างมาก และสำหรับผู้ที่ไม่ค่อยฉลาดในเรื่องของความเที่ยงตรงของเสียง การลงทุนซื้อหูฟัง Bluetooth ที่มีชื่อเสียงก็มีแนวโน้มที่จะพิสูจน์ได้ว่าได้เปรียบ

คุณสามารถเข้าถึงการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของหูฟัง USB, ทั่วไป (3.5 มม.) และบลูทูธโดยไปที่ส่วนเฉพาะของเว็บไซต์ของเรา

เสียง USB-C ไม่ใช่การเปลี่ยนแจ็ค 3.5 มม. ที่เราหวังไว้

แม้จะมีข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้ แต่เสียง USB Type-C ยังไม่สามารถตอบสนองบทบาทที่คาดหวังได้ในฐานะสิ่งทดแทนที่เหมาะสมสำหรับแจ็คหูฟัง 3.5 มม. ที่แพร่หลาย ปัจจัยหลายประการ รวมถึงความเข้ากันได้ที่ไม่สอดคล้องกันกับอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมที่มีอยู่ การปรับปรุงที่ไม่เพียงพอเมื่อเทียบกับอินพุตอนาล็อกแบบดั้งเดิม และความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของโซลูชันเสียงไร้สาย ล้วนมีส่วนทำให้ทั้งผู้บริโภคและนักพัฒนาผลิตภัณฑ์สนใจกันอย่างจำกัด

น่าเสียดายที่ดูเหมือนว่าการรวมแจ็คหูฟังเข้ากับสมาร์ทโฟนไม่น่าจะเกิดขึ้นอีกในอนาคตอันใกล้นี้ ด้วยเหตุนี้ เสียง USB-C จึงกลายเป็นส่วนประกอบที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในอุปกรณ์มือถือของเรา แม้ว่าบางคนอาจมองว่านี่เป็นข้อเสียเปรียบ แต่ก็หวังว่าการปรับปรุงเสียง USB-C ที่กำลังจะมีขึ้นจะส่งผลให้เกิดความก้าวหน้าอย่างมากในด้านคุณภาพและความสามารถในการจ่ายของหูฟังและอะแดปเตอร์ภายในหมวดหมู่นี้