USB-C音頻：全新的通用聆聽(tīng)體驗(yàn)

很少有一天不會(huì)碰到?jīng)]戴音頻耳塞或耳機(jī)的人。音頻已不再與家庭立體聲系統(tǒng)、汽車(chē)收音機(jī)和Walkman®隔離。音頻現(xiàn)已成為大多個(gè)人電子設(shè)備的主打。盡管正趨向無(wú)線藍(lán)牙耳機(jī)而發(fā)展，但有人爭(zhēng)辯說(shuō)有線耳機(jī)的音頻質(zhì)量仍較高。此外，使用無(wú)源有線耳機(jī)無(wú)需擔(dān)心電池電量會(huì)耗盡。隨著USB-C(稱(chēng)為T(mén)ype-C)的推出以及單一通用連接器的趨勢(shì)，有線音頻也必須適應(yīng)新趨勢(shì)。安森美半導(dǎo)體提供的產(chǎn)品可幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員將音頻集成到USB-C中，同時(shí)保持真正的高保真度。

許多人擔(dān)心如沒(méi)有3.5mm插孔會(huì)影響通過(guò)連接器的音頻質(zhì)量。大多數(shù)將USB傳統(tǒng)連接器和USB-C與嚴(yán)格的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。人們普遍認(rèn)為，USB-C上的音頻必須是數(shù)字的。為了使USB-C具有通用性和包容性，USB-C規(guī)范允許使用模擬音頻及數(shù)字音頻。 USB-C規(guī)范中有一個(gè)條款說(shuō)明，如果使用模擬音頻，則系統(tǒng)中也必須支持?jǐn)?shù)字音頻。USB-C電纜具有專(zhuān)用的D+/D-引腳，除支持?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，還支持模擬音頻R和L信號(hào)。SBU引腳可用于麥克風(fēng)和接地信號(hào)。雖然一些耳機(jī)制造商正在開(kāi)發(fā)具有USB-C連接器的耳機(jī)，但許多公司仍在開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)換加密狗。加密狗是一種小型適配器，一端帶有3.5mm端口，另一端帶有USB-C，使消費(fèi)者繼續(xù)使用自己喜歡的3.5mm耳機(jī)。加密狗的主要問(wèn)題是增加的復(fù)雜性?，F(xiàn)在，音頻發(fā)燒友都任由擺布，受制于任何DAC與另一個(gè)模擬放大器集成到加密狗中。全世界發(fā)燒友一直力求盡量減少傷害信號(hào)的機(jī)會(huì)。消費(fèi)者無(wú)從知道加密狗中的附加電路可能有多好。信號(hào)鏈中的每個(gè)階段都會(huì)增加失真和矯作，從而降低您想要享受的信號(hào)質(zhì)量。雖然加密狗的存在可能會(huì)影響音質(zhì)，但許多消費(fèi)者選用這種便宜的選項(xiàng)，而不是立即更換自己鐘愛(ài)的耳機(jī)。

隨著USB-C上模擬音頻的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員面對(duì)保持音質(zhì)的挑戰(zhàn)。更高的音質(zhì)靠引入最少數(shù)量的干擾和失真，且通常通過(guò)測(cè)量元件的總諧波失真加噪聲(THD+N)來(lái)量化。此參數(shù)通常在音頻產(chǎn)品的數(shù)據(jù)表中找到。THD+N值越低，設(shè)備保留的音頻將越多，聲音質(zhì)量也越好。安森美半導(dǎo)體的音頻開(kāi)關(guān)具有業(yè)界領(lǐng)先的THD+N性能。

安森美半導(dǎo)體的集成方案能簡(jiǎn)化USB-C模擬音頻的集成，同時(shí)保持信號(hào)完整性和音頻高質(zhì)量。安森美半導(dǎo)體提供的方案包括用于USB-C CC隔離的開(kāi)關(guān)，用于音頻的多路復(fù)用器和傳統(tǒng)USB信令。還有用于信號(hào)接地、麥克風(fēng)和SBU交叉點(diǎn)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)。每個(gè)開(kāi)關(guān)都經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)其各自協(xié)議的最佳信號(hào)完整性。設(shè)計(jì)人員可能會(huì)爭(zhēng)辯說(shuō)，可以使用分立元件來(lái)實(shí)現(xiàn)這些電路。但是由于傳統(tǒng)通用元件的寬容度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)相同水平的性能和設(shè)備匹配。對(duì)于大多數(shù)先進(jìn)設(shè)計(jì)，采用分立方案會(huì)占更多的PCB面積和功耗更大。

USB-C 音頻應(yīng)用圖

FSA4476模擬音頻開(kāi)關(guān)含保護(hù)功能應(yīng)用于USB-C，是專(zhuān)門(mén)針對(duì)該應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)的首款產(chǎn)品。

-110dB的THD+N可以保留高保真音頻。 USB 2.0信號(hào)可以通過(guò)1 GHz帶寬開(kāi)關(guān)以很小的衰減傳遞，從而有信心通過(guò)高速眼圖。為了延長(zhǎng)超便攜式系統(tǒng)的電池壽命，F(xiàn)SA4476的最小功耗僅為：動(dòng)用時(shí)僅為25µA，關(guān)閉時(shí)為5µA。 FSA4480是FSA4476的后繼產(chǎn)品。FSA4480包括其他功能，例如OMTP/CTIA檢測(cè)以及降低爆音與嘀噠聲。它還包括專(zhuān)用的接地檢測(cè)開(kāi)關(guān)，使終端系統(tǒng)有更好的串?dāng)_性能。

FSA4480框圖

安森美半導(dǎo)體的USB-C模擬音頻開(kāi)關(guān)已集成在最先進(jìn)的封裝技術(shù)中，可實(shí)現(xiàn)最小的PCB尺寸。 功耗比類(lèi)似分立設(shè)計(jì)低一個(gè)數(shù)量級(jí)。這些器件將使您的設(shè)計(jì)更小，更高能效，最重要的是，音頻性能確是同類(lèi)產(chǎn)品中最好的，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他任何方案。