Usb audio что это
Класс USB Audio: для чего он нужен и где он используется
Многие из нас уже привыкли использовать периферийные аудиоустройства через USB вместо использования классического миниатюрного разъема на всю жизнь, причина этого в том, что через USB можно передавать гораздо больше данных. Но для USB-порта для воспроизведения звука необходимы определенные изменения в его архитектуре, которые мы знаем как USB. Аудио Класс.
Класс USB Audio очень популярен и также используется, потому что он поддерживается всеми операционными системами и, следовательно, платформами. Мы видим, что это используется в Windows, Linux, macOS и т. д. Таким образом, подключить устройство, совместимое с USB Audio Class, так же просто, как подключи и работай, без каких-либо дополнительных забот.
Стандарты USB Audio Class
В высококачественных игровых наушниках с одним динамиком на канал используется вторая версия стандарта, которая предназначена не только для воспроизведения звука с более высоким качеством, но и для большего количества одновременных каналов.
Типы ЦАП в USB Audio Class
Хотя звук обрабатывается в цифровом виде, когда он обрабатывается в нашем компьютере как данные. Во время передачи на динамики он поступает в виде аналогового сигнала, который необходимо преобразовать с помощью преобразователя, преобразующего цифровой сигнал в аналоговый, или более известного под его английской аббревиатурой DAC.
В высококачественных наушниках с несколькими каналами, потому что это ненормально, что USB, который может передавать звук, включен в материнская плата ПК у них обычно есть ЦАП внутри них. В любом случае, если у вас есть звуковая карта, возможно, что некоторые из ее портов USB имеют встроенный ЦАП.
Не только для компьютеров
Смартфоны и планшеты также поддерживают USB Audio Class через свои USB-порты, но именно через USB-C и тому подобное, USB Audio Class 2.0 достиг таких типов компьютеров. Делает возможным не только воспроизведение, но и запись нескольких одновременных каналов через этот тип входного и выходного порта.
Постепенно порт мини-джек исчезает в пользу использования портов USB и т.п. Это означает, что со временем все USB-порты на планшетах и смартфонах будут иметь встроенные ЦАП. Более того, из-за высокого спроса на порт USB типа C с ЦАП, возможно, что порт USB со встроенным аудио ЦАП также стандартизирован на ПК.
USB-аудио против 3,5 мм: все за и против
Как только начали появляться слухи об отказе от разъема 3,5 мм в смартфонах iPhone 7, некоторые крупные и мелкие производители выпустили свои устройства без этого традиционного порта. Мотивируется это тем, что без 3,5-миллиметрового аудио-джека смартфоны с планшетами будут тоньше, да и качество звука в наушках с USB Type-C куда лучше. Но правда ли это? Мы постарались разобраться в нашей статье.
Содержание
В мобильной индустрии и вообще в сфере электроники назревает мнимая революция. Крупные компании хотят отказаться от традиционного порта 3,5 мм для подключения наушников и других аудио-аксессуаров. Компания Cirrus Logic, которая поставляет ЦАПы и кодеки, уже подготовила свою платформу для перехода на USB-аудио. Сами производители наушников пока не спешат переходить на новый разъем. Осенью Apple с большой вероятностью представит iPhone 7 без порта 3,5 мм. А нужно ли оно обычному пользователю?
Как дела обстоят сейчас
Прежде чем говорить о USB-аудио, стоит рассказать об устройстве звуковой подсистеме в нынешних смартфонах, по крайней мере в большинстве из них. Типичное мобильное устройство на своей материнской плате имеет так называемый аудио-кодек. Это маленький чип, в котором находятся цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) и усилитель. Все звуковы сигналы обрабатываются в этом кодеке.
Аудио-кодек в основном установлен отдельно от процессора и других компонентов на плате смартфона. ЦАП отвечает за исходящие аудио-сигналы (звуки в наушниках и динамиках), АЦП преобразует аналоговый сигнал с микрофонов в цифровой, передавая его в процессор. Усилитель, как можно понять из названия, усиливает мощность аудио-сигнала, чтобы он нормально звучал в динамиках, наушниках и других аксессуарах. Все это работает таким образом: процессор отправляет цифровой сигнал в кодек; там он преобразуется в аналоговый и усиливается, после чего отправляется напрямую в наушники через 3,5-миллиметровый порт. Наушникам остается только привести в движение драйверы, чтобы создать звук.
Большинство производителей используют дешевые аудио-кодеки от Qualcomm, но некоторые компании закупают чипы у Cirrus Logic и Wolfson. Последние славятся высоким качеством звучания, которое выдают их кодеки. Причем с каждым годом чипы совершенствуются и становятся лучше, приближаясь к качеству отдельных плееров. Говоря о качестве звука, стоит вспомнить о некоторых смартфонах, которые позиционируются как источники студийного звучания. В них зачастую устанавливают кодеки с поддержкой более высокой частоты дискретизации и отдельный усилитель. Последний не только повышает качество звука, но также прокачивает наушники с высоким импедансом. Среди таких смартфонов: Meizu MX4 Pro, Highscreen Boost 3, аппараты линейки HTC BoomSound.
Чем хорош порт 3,5 мм:
Как будет с USB
В случае с использованием USB Type-C или Lightning в качестве портов для передачи аудио-сигнала ситуация сильно меняется. Процессор отправляет цифровой сигнал прямо через USB в наушники, где присутствует тот же самый аудио-кодек с ЦАП, АЦП и усилителем. Наушники или любой другой аксессуар должен преобразовать цифровой сигнал в аналоговый, чтобы воспроизвести его. Таким образом, любые наушники должны иметь аудио-кодек, который располагается зачастую в самом коннекторе USB, либо на проводе — в элементе с кнопками управления воспроизведением.
При этом ЦАП и АЦП все-таки останутся в конструкции устройств, но эти элементы не будут задействованы в передаче звука на наушники.
Для обычного пользователя USB-аудио будет больше минусом, чем плюсом. Компании Intel и Cirrus Logic планируют рекламировать переход на USB и Lightning лучшим качеством звука. В теории это действительно может быть правдой. Усилитель и ЦАП, которые находятся ближе к самим драйверам в наушниках, могут выдать более интересное звучание. В частности, должен снизиться уровень шумов. Это будет достигаться за счет того, что по USB можно передавать энергию аккумулятора, необходимую для полноценного подавления шума.
Большинство плюсов в переходе от 3,5 мм на USB актуальны для самих производителей устройств. Им больше не нужно будет задумываться об аудио-характеристиках своего смартфона или планшета. Теперь обо всем будут заботиться производители наушников. Последние, кстати, получат больше возможностей для продвижения и рекламы своих аксессуаров. Каждый сможет выделиться, установив качественный ЦАП и усилитель в свои наушники.
Мобильные устройства в теории должны стать дешевле, ведь они лишатся аудио-кодеков. Однако вряд ли производители снизят цену в ущерб себе. Также смартфоны станут очень тонкими без порта 3,5 мм. Достаточно только взглянуть на новые Moto Z, которые лишились традиционного порта, а толщина их корпуса составляет всего 5,19 мм.
Чем может быть хорош USB / Lightning для аудио:
Что плохого в USB-аудио
Первый недостаток, который приходит пользователю в голову,— это невозможность одновременно слушать музыку и заряжать устройство. Конечно, в теории китайцы могут придумать какой-нибудь «двойник» для прослушивания музыки и зарядки одновременно, но это будет неудобно и вряд ли вообще до такого дойдет.
Наушники определенно станут дороже, так как крупным компаниям нужно будет создать новую конструкцию, закупить аудио-кодеки и собрать это все на заводе. Именно из-за сложности конструкции Bluetooth-гарнитуры всегда такие дорогие. То же самое произойдет с обычными наушниками. В то же время смартфоны вряд ли подешевеют.
Переход на USB если и состоится, то он будет проходить очень медленно. Консервативные производители устройств класса Hi-Fi вряд ли оценят идею и мелкие производители устройств тоже. Таким образом, большинство техники будут несовместимо с USB-аудио.
Те, кто не захотят менять свои наушники на свежие с коннектором USB или Lightning, все равно будут вынуждены потратиться на переходник, если они хотят использовать аксессуар с новым смартфоном.
Примечательно, что устройства с iOS уже давно могут передавать аудио через Lightning. То же самое умеют смартфоны и планшеты под управлением Android 5.0 Lollipop и новее. Но кто этим пользуется? Если такие люди есть, то их единицы. Однако компании все равно хотят протолкнуть эту идею.
Примечательно, что спецификации передачи аудио по USB в операционной системе Android предполагают отправку сигнала адаптивном или асинхронном PCM-формате. Это значит, что файлы MP3 и FLAC нужно перекодировать на стороне устройства, а уже потом отправить через USB в наушники. Именно поэтому китайская компания LeEco вместе со своими смартфонами без порта 3,5 мм вообще представила собственный аудио-формат CDLA. Вполне возможно, что другие производители, в том числе и Apple, придумают свои форматы для музыки. Но кому они нужны, когда уже сейчас полно музыки в FLAC, DSD и других форматах высокого разрешения?
А как поживает Bluetooth?
Если эра раздора в сфере портативного аудио все-таки наступит, то на помощь могут придти Bluetooth-наушники. В течение долгого времени эти аксессуары были неприемлемы для прослушивания музыки — их разве что использовали для звонков и подкастов. Однако за последние несколько лет появились технологии LDAC и aptX, которые позволяют передавать аудио-сигнал по Bluetooth без потерь. Да, беспроводные наушники и гарнитуры все еще не ровня обычным проводным, но их можно рассматривать как альтернативу, ведь они совместимы практически со всеми устройствами.
Однако у них есть один большой недостаток — их тоже нужно заряжать, ведь у них есть свой аккумулятор. У многих людей есть несколько смартфонов и еще планшет, поэтому дополнительное устройство для зарядки может стать обузой.
Что в итоге?
Можно сказать точно, что очередная революция от Apple не пройдет так гладко, как отказ в Mac или уменьшение размера SIM-карт. Большинство людей уже привыкли, что говорим наушники — значит имеем ввиду порт 3,5 мм. Переход будет болезненным, медленным и нежеланным. Нужно ли это? Обычному пользователю определенно нет, а большим компаниям — да.
Те люди, которые устанут от проводов, наверняка сделают выбор в пользу Bluetooth. Это определенно будет верным решением.
В индустрии электроники наверняка образуется раскол, ведь некоторые производители аппаратуры класса Hi-Fi не захотят переходить на USB, в то время как компании вроде Apple будут активно продвигать эту идею.
Хочу ли я лично перехода на USB? Определенно нет и вряд ли я куплю устройство без порта 3,5 мм. А что об этом думаете вы? Мы открыли отдельное голосование по этому поводу.
Все, что нужно знать о USB Audio
Закрыть Показать Категории
Команда Era in Ear
Эксперт по Hi-Fi и High-End направлению
Все, что нужно знать о USB Audio
Что? Куда? Зачем? =)
USB Audio отвечает за подключение цифровых музыкальных приложений, и необходимо при прослушивании музыки в наушниках и использования компьютера в качестве источника. В данной статье мы отвечаем на вопросы ежедневного подключения наушников, усилителей, DAP и ЦАПов.
USB соединение обрело широкое применение в средине 90-х, когда оно перекочевало с компьютеров и периферийных устройств на внешние запоминающие устройства и принтеры. Это привело к созданию смартфонов и портативных музыкальных устройств нового поколения такими как мы их знаем. На нашем сайте вы можете найти различные USB-кабели, есть много информации о том, как подключать музыкальные устройства со смартфонов к ЦАП, DAP, наушникам внутриканальным (IEM) и обычных с помощью чудо-кабеля USB. Также смотрите каталог электробатарей electro-radiator.com.ua/catalog/elektrobatarei по ссылке и выбирайте экономные обогреватели.
USB на Apple iPhones
Android представляет собой так называемый “открытый источник”. Его код свободно распространяется между разработчиками приложений и производителями телефонов. У Apple тоже есть сообщество разработчиков, но бизнес-модель Apple более проприетарна, чем у Android.
Проприетарный кабель lightning и соединение с источником питания компании Apple, на ряду с требованиями к конкретному чипу Apple, вынуждают использовать специальный кабель (Apple CCK) и такие приложения, как HK Player ONKYO или FLAC Player для загрузки музыкальных файлов высокого разрешения.
USB на Android
Компания Android, которая была приобретена компанией Google в 2005 г., выпустила свой первый SDK (комплект разработчика ПО) в конце 2007 г. Но платформа Android не поддерживала USB адио вплоть до июля 2012 года, когда была выпущена версия Android 4.1 Jelly Bean. Обновления и усовершенствования открытого кода требуют времени и длительного путешествия через сообщество разработчиков Android
ANDROID LOLLIPOP
До выхода версии ПО Android LolliPop 5.0 в 2014 году, единственным легким способом вывода цифрового звучания (музыки) на планшет Android или смартфон, было использование адаптера USB On-The-Go (OTG) и использование приложения USB Аудиоплеер.
Кабель ANDROID USB OTG
USB-кабели On-The-Go (OTG) имеют разные внутренние проводники, в отличии от стандартных USB-кабелей. OTG кабели способны сообщать устройствам Android, будет ли это устройство хостом или подчиненным для таких устройств, как цифровые аналоговые преобразователи (ЦАП) или усилители на другом конце кабеля.
USB музыка объединяет популярные ЦАПы и усилители
Цифровое музыкальное соединение и будущее Apple
До сегодняшнего дня все девайсы Apple утилизируют Lightning коннектор для USB A, воспроизводя в режиме USB Device Mode Audio. В этом типе подключения, ЦАП выполняет функцию USB-хоста, а устройство iOS работает как подчиненного устройство USB. Apple называет этот режим “USB Device Mode Audio”.
Зачем нужны внешние звуковые карты и что в них особенного
Содержание
Содержание
Ассортимент внешних звуковых карт растет с каждым годом. Постоянно появляются новые узкоспециализированные модели для разных категорий покупателей. В чем преимущества таких устройств по сравнению с обычными картами, встроенными в материнскую плату?
Аудиокарты без профессионального адаптера
Это недорогие USB-карты, по виду напоминающие пухлую флешку. Позволяют получить звук из компьютера без встроенной звуковой карты, либо если таковая сломалась. Если такие девайсы и превосходят по качеству звучания встроенные модели, то незначительно — в них нет профессионального цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Рарядность их ЦАП в основном 16 бит, что хватает для просмотра фильмов и сериалов, но недостаточно для прослушивания музыки в высоком качестве (в профессиональных картах используется разрядность от 24 бит).
Производители некоторых моделей (например, Espada USB 2.0) заявляют, что они поддерживают форматы объемного звучания типа 5.0 или 7.1. Однако это достигается на виртуальном уровне и нельзя назвать настоящим объемным звуком. Такие карты также позволяют записать аудио сносного качества — подойдет, например, для разговоров по скайпу, стриминга и даже домашней записи речи. Но именно речи — эти устройства, как правило, не поддерживают стандарт ASIO, снижающий время задержки при преобразовании аналогового сигнала в нули и единицы. Поэтому музыку лучше писать на звуковые карты более высокого уровня.
Отсутствует в них и усилитель для наушников. Поэтому высокоомные «лопухи» типа Beyerdynamic DT 880 такая аудиокарта не «раскачает» — звук будет негромким, тусклым и с провалами по АЧХ. Тем не менее, для своих целей эти устройства более чем подходят.
Звуковые карты для геймеров и аудиофилов
Например, ASUS Xonar U7 MKII или Creative Sound Blaster X7. Такие устройства созданы, в первую очередь, чтобы слушать музыку, а не записывать ее. Поэтому особое внимание здесь уделяется разрядности и частоте ЦАП (до 24 бит/192 кГц), отличному соотношению сигнал/шум, низкому уровню искажений цифро-аналогового преобразователя и т.п. Эти девайсы часто оборудованы всеми возможными аналоговыми и цифровыми выходами, вплоть до оптического TOSLINK, который позволяет подключить внешний проигрыватель компакт-дисков и передавать сигнал без какой-либо потери в качестве. Часто имеется неплохой усилитель для наушников, позволяющий «раскачать» даже самые высокоомные и требовательные модели.
Неудивительно, что с такими техническими характеристиками подобные карты оказываются популярны у аудиофилов. Но зачем они нужны геймерам? Во-первых, потому что звук в играх иногда важен не меньше, чем изображение на мониторе. Некоторые умельцы по звуку выстрела противника могут угадать его примерное местоположение на карте, а иногда и попасть собственным «слепым» выстрелом в цель. Поэтому звуковые карты для игроков часто имеют формат объемного звучания 5.7, 7.1 и подобные — чтобы еще точнее воспринимать звуковое окружение игры. Приятным бонусом является и возможность смотреть фильмы с объемным звуком. Но есть и другие факторы — так, не секрет, что любители видеоигр обожают красивую и высокотехнологичную компьютерную периферию. А дизайн у некоторых устройств и правда выдающийся.
Чего эта категория карт не умеет — так это запись. В них почти всегда отсутствует высокоомный инструментальный вход, нет аналоговых XLR разъемов, и, в лучшем случае, найдется только пара RCA линейных входов и 3,5 мм jack — например, чтобы подключить старенький CD-плеер через переходник. При этом карты вполне могут поддерживать ASIO, но этот стандарт тут лишь для галочки и написан через запятую с целой плеядой собственных стандартов производителя (CrystalVoice, DirectSound 3D, Scout Mode и т.п.) призванных улучшить или подкорректировать звучание аудиосистемы.
Аудиоинтерфейсы для музыкантов
Особая категория внешних аудиокарт, заточенных специально под нужды гитаристов, басистов и вокалистов. Таков, например, девайс от LINE 6 POD STUDIO GX. С виду в нем все по-минимуму: компактный дизайн, инструментальный вход, регулировка уровня, выход на наушники. А вот внутри дополнительно спрятан гитарный процессор POD FARM с симуляторами знаменитых в музыкальной индустрии усилителей, кабинетов и педалей эффектов. Также он поддерживает ASIO и позволяет записывать аудио в формате до 24 бит/96 кГц.
Таким образом, подобные интерфейсы оказываются незаменимыми помощниками гастролирующих музыкантов — они позволяют, например, за секунды подключить гитару к ноутбуку и записать пару риффов, пока вдохновение не улетучилось. А для такой штуки, как APOGEE JAM 96K, не нужен даже ноутбук — достаточно подключить ее к Айфону или Айпаду — и готово! Или есть еще IK MULTIMEDIA iRig Acoustic Stage, который преподносится как инструмент для записи акустической гитары где угодно — устройство работает от батареек и даже поставляется с удобным чехольчиком для переноски.
Звуковые карты для домашней студии
Представляют собой мини-комбайны для записи живых и электронных инструментов, вокала, сведения и мастеринга. Характеристики от модели к модели почти не меняются — стандартом стала возможность записи в 24 бит/96 кгц, соотношение сигнал/шум от 100 дБ, наличие фантомного питания для подключения конденсаторных микрофонов, поддержка ASIO и встроенный усилитель для наушников. Отличаются разные модели друг от друга, как правило, количеством входов и выходов — у девайсов начального уровня их будет по-минимуму, более профессиональные модели же позволят записать несколько инструментов одновременно и проверить микс на двух парах студийных мониторов с возможностью быстро переключаться между ними. Также у старших моделей могут быть цифровые входы (MIDI, S/PDIF), несколько выходов на наушники и т.п.
В дизайне часто присутствует большое колесо регулировки общей громкости, и в целом элементы управления нередко располагаются наверху интерфейса, чтобы с ним было удобно работать на компьютерном столе. Таков, например, Native Instruments Komplete Audio 1. Именно за эргономику, хорошие характеристики и наличие всех необходимых входов и выходов такие карты ценятся у владельцев домашних студий звукозаписи.
Профессиональные аудиоинтерфейсы
Одной из главных отличительных черт профессионального аудиоинтерфейса будет железный рэковый корпус. Благодаря ему карту можно встроить в рэковую стойку, и с ней ничего не случится на студии звукозаписи, во время концерта или тура. Большой корпус позволяет разместить до десятка аналоговых входов и выходов — с лихвой хватит, чтобы записать барабанную установку или даже целую группу. По техническим характеристикам тут тоже все на уровне — стандартом является запись в формате до 24 бит/192 кГц, отношение сигнал/шум до 128 дБ, наличие высокоомных инструментальных входов, нескольких независимых выходов на наушники и всех возможных цифровых интерфейсов, от MIDI до S/PDIF и оптических. Как правило, есть небольшой экран, позволяющий отслеживать уровни сигнала всех входов. Такой есть, например, у FOCUSRITE Scarlett 18i20 3nd Gen. Словом, все сделано профессионалами для профессионалов.
Отдельно стоит сказать про программный интерфейс таких устройств и наличие DSP-процессора. Последний позволяет ставить на каналы эффекты, не нагружая ЦП компьютера — обработкой занимается сама карта. Встроенный микшер же не только обладает кучей функций, но и дает возможность сохранять и загружать пресеты, чтобы не выстраивать заново микс для знакомых ситуаций. Например, можно за секунду загрузить заранее подготовленный пресет для записи барабанов и сэкономить много времени на копошении в настройках. Незаменимая функция для любой профессиональной студии звукозаписи. Также иногда в комплекте с картой производитель дарит целый букет полезных плагинов, что тоже является приятным бонусом.
Качественный звук становится привычной вещью не только для музыкантов, звукоинженеров и аудиофилов, но и для рядовых покупателей. Эффект погружения от красиво нарисованного звукового полотна в игре или фильме не меньше, а то и больше, чем от телевизора на полстены. Поэтому внешние звуковые карты в сочетании с хорошими колонками позволяют получить совершенно новые эмоции и впечатления от казалось бы привычных фильмов и открывают целое новое измерение при прослушивании музыки.