Lightning接口

iPhone 7發(fā)布之后，最引人關(guān)注的改變之一就是取消3.5mm耳機(jī)接口這件事了。昨天，雷鋒網(wǎng)硬創(chuàng)公開課有幸邀請(qǐng)到兩位數(shù)字音頻領(lǐng)域的行業(yè)大牛，就他們對(duì)此事的看法，與眾多網(wǎng)友展開了一場(chǎng)干貨滿滿的分享活動(dòng)。

 嘉賓介紹

左側(cè)為何天陽，右側(cè)為陳孝良

何天陽，英國(guó)留學(xué)背景創(chuàng)業(yè)者，BESOUND耳機(jī)創(chuàng)始人兼CEO。BESOUND是國(guó)內(nèi)最早一批從事Lightning音頻類產(chǎn)品研發(fā)的創(chuàng)業(yè)公司之一。

陳孝良，工學(xué)博士，曾任中科院聲學(xué)研究所通信聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室副研究員，目前是聲智科技創(chuàng)始人兼CEO，該公司是一家人工智能交互與聲學(xué)解決方案服務(wù)商。

 Lightning相比傳統(tǒng)耳機(jī)接口的優(yōu)勢(shì)

何天陽首先發(fā)言，他認(rèn)為iPhone 7取消3.5mm接口的主要原因有如下三點(diǎn)。

1. 在寸土寸金的手機(jī)內(nèi)部，3.5mm接口模組顯得碩大無比，嚴(yán)重阻礙了手機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

2. 從手機(jī)結(jié)構(gòu)來說，像3.5mm這樣的傳統(tǒng)接口，體積大、行程深，防水功能不好做。

3. Lightning接口設(shè)計(jì)先進(jìn)，它可以傳輸完整的數(shù)字音頻，并且可定制，未來可拓展功能豐富。

關(guān)于第三點(diǎn)，陳孝良進(jìn)行了如下兩個(gè)方面的補(bǔ)充說明。

首先，3.5mm接口是模擬時(shí)代的主要接口，這需要借助手機(jī)內(nèi)置芯片來做DA轉(zhuǎn)換（數(shù)模轉(zhuǎn)換），這個(gè)時(shí)候音效就主要由手機(jī)內(nèi)置的Codec來決定，外面的耳機(jī)僅僅是個(gè)配件，無法做任何擴(kuò)展。而Lightning接口相當(dāng)于把Codec外置，這樣不同的耳機(jī)就擁有了音效擴(kuò)展的空間，給未來耳機(jī)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大想象空間。

其次就是供電的支持。3.5mm雖然可以輸出2V以內(nèi)的電壓，但是由于電流微弱，因此幾乎沒有輸出功率，基本上帶不動(dòng)外接設(shè)備。這就限制了諸如降噪耳機(jī)和智能耳機(jī)的發(fā)展，因?yàn)樾枰詭щ姵兀残枰M(jìn)行額外充電，造成用戶體驗(yàn)較差，用戶其實(shí)非常不喜歡總是充電的電子設(shè)備。

傳統(tǒng)降噪耳機(jī)的自帶電池模塊

另外，兩位大牛都表示：這次3.5mm接口的取消，實(shí)際上是給耳機(jī)產(chǎn)業(yè)帶來了機(jī)會(huì)。耳機(jī)不再是簡(jiǎn)單的配件，將發(fā)展為真正的可穿戴設(shè)備。

何天陽表示，實(shí)際上目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了類似的產(chǎn)品。例如回車科技有如下一款智能眼罩產(chǎn)品，能夠測(cè)量腦電波以提供最合適的催眠音樂。

已經(jīng)使用Lightning接口的穿戴設(shè)備

 Lightning替代3.5mm接口可能對(duì)行業(yè)產(chǎn)生的影響

陳孝良表示，這次蘋果取消3.5mm接口的動(dòng)作，一定會(huì)產(chǎn)生一次全行業(yè)的重新洗牌，相對(duì)被動(dòng)的傳統(tǒng)耳機(jī)廠商而言，第一波起來的必然是蘋果供貨商。并且由于隨之而來的安卓設(shè)備的音頻數(shù)字化，因此USB-C接口的音頻芯片也將受益，順便也會(huì)把CSR等這類藍(lán)牙廠商打壓一番。

何天陽對(duì)蘋果供貨商進(jìn)行了補(bǔ)充，他表示：正版的蘋果配件只能是由通過蘋果工廠審核的MFI廠家供貨。MFI這個(gè)概念可能在咱們國(guó)內(nèi)不是特別熟悉，畢竟我們都被無所不能的山寨廠商寵壞了，總是能買到特別便宜的盜版Lightning線材。而在國(guó)外，所有的蘋果配件幾乎都是正版，即通過MFI認(rèn)證體系生產(chǎn)的。

MFI認(rèn)證

這一點(diǎn)放在Lightning接口上同樣適用。由于Lightning音頻處在三個(gè)領(lǐng)域的交叉口：數(shù)字音頻，iPhone獨(dú)有協(xié)議平臺(tái)和聲學(xué)，再加上蘋果MFI體系的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)，疊加起來這形成了不小的準(zhǔn)入門檻。研發(fā)能力強(qiáng)的，有MFI資質(zhì)的聲學(xué)廠商本身是這領(lǐng)域最具優(yōu)勢(shì)的，比如歌爾。但是這部分廠商數(shù)量又是絕少數(shù)的，并且僅會(huì)服務(wù)大品牌商。

大部分MFI廠商主要的產(chǎn)品都是以Cable類為主，不具備音頻研發(fā)和聲學(xué)相關(guān)能力。同時(shí)，大部分中小型耳機(jī)廠商也不具備數(shù)字音頻的研發(fā)能力，甚至連MFI資質(zhì)都不具備。在這種行業(yè)每個(gè)人都“缺了一點(diǎn)點(diǎn)”的情況下，特別適合技術(shù)方案商來補(bǔ)足各家的研發(fā)缺失，快速推進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

亞馬遜申請(qǐng)的耳機(jī)降噪專利

對(duì)于這一點(diǎn)，陳孝良表示，目前國(guó)際廠商也都推出了相關(guān)的解決方案，比如科勝訊推出的支持USB-C耳機(jī)的主動(dòng)降噪芯片方案，亞馬遜最近也申請(qǐng)了一款和降噪耳機(jī)有關(guān)的專利。

 Lightning和USB-C接口現(xiàn)存的問題和改進(jìn)

首先是Lightning的耐久度問題。何天陽爆料稱：蘋果其實(shí)非常在意這件事，甚至在七月底還緊急發(fā)布開發(fā)者文檔更新，明確規(guī)定了如何使用硅膠增強(qiáng)Lightning頭的牢固性。

陳孝良認(rèn)為：相比之下3.5mm接口的耐磨度和穩(wěn)定性還是較好，所以專業(yè)音頻設(shè)備還是會(huì)繼續(xù)使用這種圓柱形接口，比如調(diào)音臺(tái)的三大芯接口。但是在手機(jī)如此頻繁更新的設(shè)備上倒不需要太在意。

Lightning存在強(qiáng)度不足的問題

其次，和傳統(tǒng)3.5mm耳機(jī)接口相比，Lightning接口的尾端還是顯得太大。不過何天陽解釋稱：這是由于Lightning接頭內(nèi)部集成了完整的手機(jī)握手芯片，USB Controller和Codec等等模組，已經(jīng)是和手機(jī)主板一樣高度集成化的工藝了。

最后，在可靠性上，Lightning和USB-C的接插件部位既寬又薄，強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有圓柱形的3.5mm高，很容易被口袋或者背包損壞，接插口也更容易產(chǎn)生接觸不良。對(duì)此，何天陽表示：確實(shí)，這真是魚和熊掌的關(guān)系。3.5mm是模擬結(jié)構(gòu)，自然簡(jiǎn)單可靠。而Lightning是全數(shù)字結(jié)構(gòu)，內(nèi)部組成復(fù)雜。

Lightning內(nèi)部結(jié)構(gòu)

關(guān)于未來的改進(jìn)方式，兩位大牛都認(rèn)為，在硬件規(guī)格上，Lightning不會(huì)有什么變化，這是多年前就定下來的。USB-C方面也一樣，目前USB IF協(xié)會(huì)一直也在更新Protocal和增強(qiáng)合作兼容。比如Intel近期宣布Thunderbolt以后將使用USB-C，HDMI也也剛剛宣布兼容USB-C。不過，除了硬件之外，Lightning和USB-C在芯片工藝上和協(xié)議規(guī)范上都有優(yōu)化的空間。

除了上述主要內(nèi)容之外，兩位大牛還為公開課的小伙伴準(zhǔn)備了一些額外干貨。

1. 關(guān)于USB-C標(biāo)準(zhǔn)。

何天陽表示：USB-C音頻的實(shí)際情況比Lightning稍微復(fù)雜一點(diǎn)。Lightning是一個(gè)純數(shù)字接口沒有模擬輸出，而USB-C在Alt Mode下其實(shí)是可以直接輸出模擬音頻的。比如樂視手機(jī)的轉(zhuǎn)接頭不知道大家有沒有注意，就是一個(gè)純模擬輸出的例子。

陳孝良表示：目前，USB協(xié)會(huì)還沒有發(fā)出關(guān)于USB-C實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但是包括Intel、樂視、華為和歌爾聲學(xué)，還有一些國(guó)際主流的手機(jī)廠商，都已經(jīng)在推動(dòng)這件事了。關(guān)于這一點(diǎn)，其實(shí)一直是安卓陣營(yíng)的痛點(diǎn)，蘋果方面一家就可以標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，而安卓總是很亂。

2. 關(guān)于藍(lán)牙帶寬。

業(yè)內(nèi)一直有一種聲音：目前的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)帶寬不足以傳輸高保真音樂。

對(duì)此，陳孝良認(rèn)為：藍(lán)牙的傳輸帶寬一直在提高，現(xiàn)在低功耗的藍(lán)牙4.1標(biāo)準(zhǔn)理論上能達(dá)到1-3MBps的傳輸速率，4.2和5.0版本還會(huì)更高，除去輔助傳輸損失，傳輸高品質(zhì)的立體聲音樂其實(shí)是沒有問題的。不過由于丟包控制的不好，因此現(xiàn)在用藍(lán)牙傳輸無損音樂還不是最佳方案。

3. 耳機(jī)行業(yè)的市場(chǎng)分析。

各類耳機(jī)銷售金額

2013年，全球有線耳機(jī)銷量達(dá)13.5億只，其中手機(jī)用耳機(jī)銷量約為11.7億只，其他行業(yè)用耳機(jī)銷量為1.8億只。全球有線耳機(jī)的市場(chǎng)總規(guī)模超過100億美金，其中高保真立體聲高端耳機(jī)的銷售額占比超過50%，價(jià)值在50億美元以上。

2013年，全球藍(lán)牙耳機(jī)銷量約5億只，市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)到100億美元。加上其他便攜類音頻產(chǎn)品，全球消費(fèi)類電聲產(chǎn)品的銷量近20億只，市場(chǎng)規(guī)模超過200億美元。

根據(jù)京東商城的數(shù)據(jù)，從2008年開始，音頻設(shè)備的銷售額連續(xù)增長(zhǎng)，2015年銷售額增速達(dá)到54%，國(guó)內(nèi)總體產(chǎn)值達(dá)到了2808億元人民幣。2016年，音頻設(shè)備市場(chǎng)繼續(xù)飆升，其中耳機(jī)和音箱分別占據(jù)了40%左右的份額。

4. 其他干貨。

關(guān)于蘋果取消3.5mm耳機(jī)接口之后的過渡產(chǎn)品，何天陽表示：蘋果也知道至少短期內(nèi)大家可能會(huì)舍不得昂貴的3.5mm耳機(jī)，所以也非常支持lightning-3.5mm轉(zhuǎn)接類產(chǎn)品的開發(fā)。但同時(shí)也在開發(fā)文檔中規(guī)定，所有蘋果認(rèn)證的轉(zhuǎn)接頭產(chǎn)品必須支持麥克風(fēng)通話。

不同標(biāo)準(zhǔn)的3.5mm傳統(tǒng)耳機(jī)接口

關(guān)于麥克風(fēng)和3.5mm接口標(biāo)準(zhǔn)，陳孝良做了如下補(bǔ)充：3.5mm接口其實(shí)存在兩種標(biāo)準(zhǔn)，造成許多帶mic的耳機(jī)在不同廠家的手機(jī)端都無法通用。如圖所示，細(xì)分為OMTP和CTIA兩種標(biāo)準(zhǔn)，其中OMTP標(biāo)準(zhǔn)通常被叫做國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，CTIA被稱為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。兩者的區(qū)別在于耳機(jī)插頭最后兩節(jié)的地線和麥克風(fēng)線順序相反。注意這兩種標(biāo)準(zhǔn)在手機(jī)上盡量不要混插，CTIA耳機(jī)插入OMTP設(shè)備會(huì)造成音量小和音質(zhì)失真。

兩位大牛一致認(rèn)為，未來手機(jī)端的音頻解決方案一定會(huì)是以Lightning和USB-C為代表的數(shù)字音頻，這兩種標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)憑借數(shù)字系統(tǒng)獨(dú)有的靈活性和擴(kuò)展性，為我們將來的智能化生活帶來更加豐富的體驗(yàn)。

最后，關(guān)于AI、VR、無人機(jī)、無人駕駛等時(shí)下最火的話題，雷鋒網(wǎng)硬創(chuàng)公開課應(yīng)有盡有，歡迎大家的關(guān)注和參與?。ㄍ趦?nèi)容請(qǐng) 猛戳鏈接 ）

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