USB Type-C耳機：鬧劇還是商機？

最近一段時間，關于TYPE-C耳機將火的江湖傳聞，甚囂塵上。加上樂視又來了一個CDLA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，與之遙相呼應。讓不少業(yè)界的朋友，都想湊上前來問個究竟。小編早年從事信號轉(zhuǎn)換芯片設計，試圖從自己所掌握的有限信息向各位朋友解讀一下TYPE-C耳機背后的真相。知識所限，謬誤難免，歡迎指正。

第一、USB-IF對USB TYPE-C耳機的定義

既然是USB TYPE-C耳機，那首先應該考慮的就是USB-IF說什么。從USB TYPE-C SPEC 1.2文檔中，我們可以看到，USB-IF為了把3.5mm耳機孔兼容，費了老大勁了，直接把TYPE-C模擬耳機定義在了CC LOGIC層面上。在CC LOGIC的狀態(tài)機定義中，USB-IF為了兼容TYPE-C模擬耳機，把狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫的跟蜘蛛網(wǎng)一樣。引腳定義中，為了兼容音頻的負電平信號輸出，也是煞費苦心。最后定出來的引腳如下：

從圖中可以看出，TYPE-C耳機，最簡單的做法是，直接把CC和VCONN都接地。那么原有的USB2.0數(shù)據(jù)傳輸線，將分別作為左聲道和右聲道。SBU1和SBU2，則作為麥克風信號。因此，USB-IF所定義的TYPE-C耳機，上面是不需要任何芯片，或者電阻電容的。說到這里，有人會掉下巴了，不用芯片和阻容……。那不是瞎胡鬧嗎？是的，不僅僅如此，在這種模式下，耳機還可以通過VBUS往手機反向充500mA的電能。于是，一邊充電，一邊聽音樂，感覺很High。所以，TYPE-C耳機炒的火熱的其中一部分就是瞎胡鬧。

以上所述為USB-IF對模擬TYPE-C耳機的定義。那么USB-IF有沒有定義數(shù)字耳機呢？還確實有一句話，這句話是這么說的：

Appendix C USB Type-C Digital Audio：

This appendix is reserved for the future definition of the USB Type-C Digital Audio support.(簡單翻譯一下，就是“以后再說”。)

第二、樂視的CDLA與數(shù)字音頻TYPE-C耳機

USB-IF，為何會要“以后再說”，而不是像樂視那樣，提一個標準出來呢？主要原因是“有點多余”。數(shù)字音頻技術其實由來已久，有部分音響發(fā)燒友在PC時代，其實就玩過高保真USB聲卡或者叫做HIFI發(fā)燒級USB外置聲卡，淘寶搜索可以找到很多。沒玩過的朋友就會覺得很奇怪，電腦上集成了好好的內(nèi)置聲卡，怎么就有一群人老喜歡折騰呢？其中的奧秘，就在于音質(zhì)上。電腦原配的聲卡，是針對大眾用戶，DAC輸出是16位，采樣頻率一般在22k到48k之間。對于大多數(shù)人的耳朵來說，這就足夠了。但是，偏偏有那么一些人，他們對音樂效果有極致的追求，希望聽到天籟之音。覺得現(xiàn)有的聲卡遠遠無法滿足他們的要求。于是，更高的輸出精度和輸出速度的USB外置聲卡出現(xiàn)了，精度高達24bit（并非真的能夠做到24bit，只是比16bit有顯著提高），速度達到192K。事實證明，這種天籟之音，能夠觸動發(fā)燒友在心靈深處的某根弦，因而深受喜愛。但是，PC對于聽歌來說，不是一個很好的選擇，于是，在PC時代，高保真外置聲卡，沒有真正的流行起來。而樂視CDLA本質(zhì)上就是把PC時代的做法，延續(xù)到了手機時代，并且把外置聲卡的模塊體積，縮小到只有USB插頭大小，使得高保真音質(zhì)，真的能夠普及到每一個消費者，這是一件很有價值的事情。下面，就讓我們來看看音頻傳輸過程中的通路，在傳統(tǒng)方式和CDLA方式的區(qū)別：

(圖1模擬TYPE-C耳機的音頻傳輸通道)

圖1為傳統(tǒng)模擬TYPE-C耳機音樂傳輸通道，紅色部分為音質(zhì)損失，對于國產(chǎn)android手機來說，內(nèi)置DAC已經(jīng)對音質(zhì)造成了最主要的音質(zhì)損失。而且在進入TYPE-C口之前，還有個模擬開關用來切換音頻模式還是數(shù)字模式，然后經(jīng)過TYPE-C接口，再經(jīng)過耳機線，傳送到左右兩個揚聲器。其中，最重要的音質(zhì)損耗在DAC部分，其他部分，只是理論上有損耗，未必真的損失聽覺效果。

(圖2 CDLA TYPE-C耳機的音頻傳輸通道)

圖2為CDLA TYPE-C耳機的音頻傳輸通道，由于DAC放在了外置的USB插頭上，因此不再需要內(nèi)部的Switch，音質(zhì)損耗只存在于耳機線上。當然，這個是簡易的示意圖，實際上，從解碼器到DAC之間，是以USB2.0的格式傳輸?shù)�，但是這部分屬于純數(shù)字傳輸，是100%保真，可以無視。

(圖3理想無損傳輸路徑)

圖3是理想的音頻傳輸路徑，在到達揚聲器之前，全部為數(shù)字信號傳輸100%保真，DAC與揚聲器集成在一起。DAC的輸出經(jīng)過緩沖后，直接驅(qū)動揚聲器。兩邊的DAC之間，可以通過一個數(shù)字信號去進行數(shù)據(jù)同步。這樣就是真正的全程無損傳輸了。

當然，個人認為，這些做法，不見得會成為TYPE-C耳機的最終形式。作為做音樂播放器出身的Apple，個人感覺他的TYPE-C耳機應該是這樣：

(圖4猜測APPLE的TYPE-C耳機)

圖4是小編猜測的APPLE TYPE-C耳機，不需要任何元器件，純模擬耳機。其中的原因在于，接口和連接線上的音質(zhì)損失，是可以通過良好的設計來降低的。CDLA，最核心的價值，說到底還是解決國產(chǎn)手機本身的音頻輸出性能不過關的問題。

第三，使用耳機時的手機充電問題

根據(jù)USB-IF的規(guī)范，模擬耳機只要外接VBUS供電過來，可以進行500mA的充電。但是，這個電流遠遠不能夠滿足現(xiàn)在手機的充電需求。對于CDLA這類數(shù)字耳機，帶來的好處就是可以實現(xiàn)一邊聽音樂，一邊快速充電。只需要再增加一顆USB PD控制器例如LDR6023，以及增加一個USB TYPE-C的母座作為適配器接入口，就可以了。

(圖5一邊充電一邊聽音樂的應用)

總結(jié)以上所述可見，TYPE-C耳機火起來的原因，有一半是胡鬧，另外一半是商機。機會出在兩部分，一部分是高保真音質(zhì)的實現(xiàn)，例如CDLA，另一部分是充電與耳機功能的整合。希望業(yè)界各位朋友認真思考各自的資源優(yōu)勢，有的放矢，不要盲目跟風。當然，限于個人眼界，可能有更多的商機，筆者未曾識別到。