USB-C-Audio: alles, was Sie wissen müssen

Es besteht eine gute Chance, dass das nächste gekaufte Telefon USB-C-Audio unterstützt, auch wenn es noch eine "normale" 3, 5-mm-Kopfhörerbuchse hat. Das bedeutet, dass wir bald mehr Kopfhörer mit USB-C-Anschluss sehen werden, denn so funktioniert dieser Kreis - Unterstützung und Unternehmen werden die Dinge herstellen. Die Verwendung eines USB-Anschlusses für Audio ist jedoch sehr verwirrend und unterscheidet sich von der Vorgehensweise seit Jahren. Wenn Sie sich mit Elektronik beschäftigen und es lieben, dreckig zu werden, schauen Sie sich die USB-C-Audiospezifikation an (direkter Download-Link). Für den Rest von uns ist hier das, was Sie wissen müssen.

Neuer Hafen, gleiche Teile

Audio jeder Art, das auf unseren Telefonen wiedergegeben werden kann, benötigt eine Handvoll spezifischer Teile, um zu funktionieren. Der Wechsel von einer 3, 5-mm-Buchse zu einem USB-C-Anschluss ändert daran nichts. Wo sich diese Teile befinden, kann sich jedoch viel ändern.

Sie benötigen einen DAC (Digital-Analog-Wandler), einen Verstärker und einen oder mehrere Lautsprecher, um Dateien auf Ihrem Telefon in Töne umzuwandeln. Die Lautsprecher bewegen sich und erzeugen eine Druckwelle, die unser Trommelfell aufnimmt, und die beweglichen Teile verwenden Elektromagnetismus, um ihre Sache zu erledigen. Diese Druckwelle entspricht dem, was als analoges Signal bezeichnet wird, und die Variation dieses Signals erzeugt verschiedene Töne und Klänge. Kurz gesagt, die Signalwellenform ist das, was ein Lautsprecher verwendet, um zu vibrieren. Diese Vibration sendet Druckwellen an unser Trommelfell und sie vibrieren zeitlich in unserem Kopf, um den Klang zu erzeugen. Abgesehen von der biologischen Magie ist es wirklich so einfach. Wenn Sie sich eine analoge Audiowellenform ansehen und den Ton hören, können Sie sehen, wie sich die Dinge ausrichten.

Das Kopieren einer Kopie des Original-Audios ist kompliziert und benötigt die richtigen Teile.

Dateien auf unserem Telefon oder über das Internet übertragene Dateien sind digital. Das bedeutet, dass es sich um eine Reihe von Binärbits handelt (ein Zählsystem, das nur Null- und Eins-Bits verwendet), die zusammengepackt sind, damit ein Computer sie lesen und wissen kann, was mit ihnen zu tun ist. Ja, dein Handy ist ein Computer! Digitale Dateien haben keine Wellenform, mit der ein Lautsprecher Ton erzeugen kann. Wir brauchen etwas, um sie zu konvertieren.

Komplexe Algorithmen sind in der Lage, aufgezeichnetes Audio, das in einem analogen Format vorliegt, in ein digitales Format wie eine MP3-Datei zum Speichern auf einem Computer umzuwandeln und bei der Wiedergabe wieder in analoges Format umzuwandeln. Diese Daten müssen zur Konvertierung in eine geeignete Wellenform über den DAC und dann über einen Verstärker gesendet werden, damit die Wellenform für die Verwendung mit Kopfhörern stark genug ist. Es gibt einige ziemlich coole Dinge, die Wissenschaftler und Ingenieure tun können, um Klang zu erzeugen, aber jedes Telefon, jeder tragbare Audioplayer und jeder Lautsprechersatz benötigen diesen Prozess.

Mehr: Hat mein Telefon einen DAC? Erklärung von DACs und Verstärkern in Smartphones von heute

Ein Handy wie das LG V30 hat einen sehr guten DAC und einen sehr guten Verstärker sowie eine 3, 5 mm Kopfhörerbuchse. Eine App spielt die Datei ab, der DAC wandelt sie in analog um, der Verstärker verstärkt das Signal und die 3, 5-mm-Kopfhörerbuchse sendet sie an alles, was Sie eingesteckt haben. Jedes Telefon mit einem 3, 5-mm-Kopfhöreranschluss funktioniert sogar genauso diejenigen ohne das Versprechen eines erstklassigen Klangerlebnisses. Ein Telefon, das den USB-Anschluss für Audio verwendet, funktioniert möglicherweise nicht so.

Etwas mehr Beinfreiheit

Wenden wir uns zur Erläuterung Bluetooth zu. Sie müssen keine Bluetooth-Kopfhörer physisch an irgendetwas anschließen, sodass die Dinge anders aufgebaut sind, auch wenn sie dieselben Teile verwenden. Ihre Bluetooth-Kopfhörer verfügen über einen eigenen integrierten DAC und Verstärker. Die digitale Datei wird von Ihrem Telefon gesendet und die gesamte Konvertierung erfolgt auf Ihrem Kopf. Das kann sich zunächst etwas kompliziert anfühlen, ist aber nicht wirklich. Das gleiche Verfahren wird angewendet, und der einzige Unterschied besteht darin, wo sich die Komponenten befinden. Kommen wir nun zu USB.

Es gibt zwei Möglichkeiten, Audiodaten über den USB-Anschluss zu senden, und ich wette, Sie können sie erraten: Analog und Digital. Analoges Audio kann mit einem integrierten DAC und einem Verstärker in Ihrem Telefon konvertiert und dann über den Port an einen passiven Kopfhörer oder einen Adapter gesendet werden. Damit dies funktioniert, muss das Gerät den sogenannten "Audiozubehör-Modus" unterstützen, und die Kopfhörer oder Adapter sind nur "dumme" Verbindungen, die das Signal weiterleiten.

Wenn Sie einen aktiven Kopfhörer oder Adapter verwenden, ist das Audiosignal, das über den USB-Anschluss gesendet wird, immer noch in digitaler Form. Das heißt, der DAC und der Verstärker befinden sich im Kopfhörer oder im Dongle, und die Konvertierung erfolgt dort anstelle des Telefons.

Der Kauf von USB-C-Kopfhörern kann schmerzhaft sein. Lassen Sie sich von jemandem beraten, der dort war.

Dies kann chaotisch werden. Sie müssen sicherstellen, dass Sie das richtige "Ding" verwenden. Wenn Sie einen passiven Adapter oder Kopfhörer verwenden, muss Ihr Telefon den Audiozubehörmodus unterstützen, viele jedoch nicht. Das Problem ist, dass die meisten Dongles, Adapter und Kopfhörer nicht mit ihrer Bauweise gekennzeichnet sind und wir nicht wissen, ob sie aktiv oder passiv sind.

Der Pixel 2 verfügt über einen integrierten DAC in seinem Qualcomm Snapdragon 835 SoC, der Audio-Zubehörmodus wird jedoch nicht unterstützt. Das bedeutet, dass Sie einen aktiven Kopfhörer oder einen aktiven Adapter benötigen, z. B. den Dongle, der mit dem Telefon geliefert wurde. Das HTC U11 und das Essential Phone sind identisch, aber Motorola stellt Telefone her, die passive Kopfhörer über den USB-Anschluss unterstützen. Alle Telefone sollten jedoch einen aktiven Adapter oder Kopfhörer unterstützen.

Eine weitere Sache: Nicht alle aktiven USB-Audioprodukte funktionieren mit allen Telefonen, da die Hersteller mehrere neue Kabel für die USB-C-Verbindung verwenden können, um zusätzliche Funktionen bereitzustellen, wie dies HTC mit den Ohrhörern des U11 getan hat, um eine aktive Geräuschunterdrückung zu erzielen.

Bevor Sie einen USB-C-Kopfhörer oder einen Adapter kaufen, prüfen Sie, ob er mit Ihrem Telefon funktioniert.

Ist USB-C-Audio besser?

Ja aber auch nein Der tatsächliche Klang ist nicht besser, nur weil sich der Anschluss geändert hat. Wie oben erwähnt, müssen Sie immer noch dieselben Komponenten verwenden, und die Hersteller können zwischen High-End- und Budget-Ausrüstung wählen. USB-C macht hier nichts besser, es ändert nur die Verbindung.

Aber es gibt einige Vorteile. Die USB Type-C-Spezifikation 1.0 wurde 2014 vom USB-IF (USB Implementers Forum) zusammen mit der USB 3.1-Spezifikation veröffentlicht. USB-C ist zwar nicht erforderlich, bietet jedoch zahlreiche Tricks für die Kommunikation und den Verbindungsaufbau. Ein USB-C-Anschluss kann diese Dinge gleichzeitig unterstützen:

• Audio-Zubehörmodus Für passives Audio oder Passthrough-Audio.
• Alternativer Modus Hiermit werden einige der Kabel in der USB-Verbindung für die direkte Übertragung alternativer Datenprotokolle von Gerät zu Host verwendet. Ab 2016 sind dies Thunderbolt, DisplayPort, Mobile High-Definition Link und HDMI.
• Billboard Device Class ( Geräteklasse für Werbetafeln) Mit dieser Option werden Details zu Verbindungen im alternativen Modus oder Informationen zu der Verbindung oder dem an einem der Enden angeschlossenen Gerät bereitgestellt.
• Spezifikation für Audiogeräte der Klasse 3 Damit werden analoge oder digitale (oder beide) Audiodaten über den Port gesendet.
• USB-Stromversorgung Dies ermöglicht nicht nur ein schnelles Aufladen über USB, sondern unterstützt auch DRP (Dual Role Power), um Ihr Telefon schnell aufzuladen und ein angeschlossenes Gerät gleichzeitig mit Strom zu versorgen.

Die USB-Typ-C-Spezifikation erfordert diese Dinge nicht, aber sie werden unterstützt. Das bedeutet, dass Sie mit dem USB-C-Anschluss Ihres Telefons noch viel mehr tun können, um Musik zu hören oder diese aufzuladen, wenn das Unternehmen, das sie herstellt, einen dieser zusätzlichen Modi verwenden möchte. Einige davon sind großartig - HDMI oder DisplayPort gemäß den Spezifikationen für den alternativen Modus bedeutet, dass Sie Ihr Telefon an einen AV-Receiver anschließen können, um erstklassigen Sound zu erzielen und den Bildschirm zu spiegeln. Laden Sie es auf und senden Sie Daten oder laden Sie ein anderes USB-C-Zubehör mit dem richtigen Kabel gleichzeitig auf.

Android sowie Chrome, Windows, macOS und Linux unterstützen die USB Type-C-Spezifikation vollständig. Während das Audio nicht unbedingt besser klingt, weil es den USB-C-Anschluss verwendet, gibt es eine Menge cooler Dinge, die wir tun können, während wir zuhören. Schade, dass kein Hersteller sie implementiert, obwohl sie alle schnell auf die Vorteile des Verlusts der Kopfhörerbuchse hinweisen.

Es kommt

Einige Handys der LG V-Serie werden in naher Zukunft wahrscheinlich die 3, 5-mm-Kopfhörerbuchse unterstützen. Das ist großartig für Leute, die andere Audiogeräte haben, die die alten Standards verwenden und möchten, dass ihr Telefon ein großartig klingender Musikplayer ist. Aber die Umstellung auf USB-C für Audio ist geschehen, und schließlich wird für alle tragbaren (und möglicherweise eigenständigen) Audiodaten USB-C verwendet. Das kommt den Unternehmen zugute, die die Produkte herstellen, die wir lieben.

Das Weglassen der Kopfhörerbuchse hat zwei Aufgaben für ein Unternehmen, das ein Telefon entwirft. Es gibt ihnen etwas mehr Platz und spart ihnen Geld - zwei Dinge, die Designer lieben.

Wenn Sie keine 3, 5-mm-Buchse verwenden, müssen Sie das Telefon nicht so dick machen und ein paar Quadratmillimeter Platz auf einer Leiterplatte haben, um andere Komponenten unterzubringen. Da KI und maschinelles Lernen ebenfalls eine Sache sind, gibt es eine Vielzahl winziger Teile, die irgendwo auf einer Leiterplatte ein Zuhause brauchen, und jetzt haben sie eines. Die Kopfhörerbuchse selbst ist nicht sehr teuer (obwohl jeder Cent zählt), aber wenn ein Unternehmen keine passive oder durchgehende Audioverbindung über USB-C unterstützt, muss es keinen Verstärker entwerfen, bauen und einlöten für das Signal. Dies kann eine erhebliche Einsparung für die Kosten für die Herstellung eines Telefons von Anfang bis Ende sein.

Einige von uns werden die 3, 5-mm-Buchse vermissen. Ich weiß, dass ich es tun werde, weil ich meine Lieblingskopfhörer mehr liebe als das Telefon oder den Player, mit dem sie verbunden sind. Die Anwender profitieren jedoch davon, wenn Unternehmen sie implementieren.

Update: April 2018: Dieser Beitrag wurde aktualisiert und mit den aktuellen USB-Typ-C-Spezifikationen abgeglichen.

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