細說(shuō)耳機接口變遷

　　兼容OMTP和CTIA

　　然而特立獨行的蘋(píng)果采用了類(lèi)似CTIA的方式，但是并不完全相同。讓我們先看看安卓手機的標準做法。安卓系統要求支持CTIA方式，但是在法規特殊的地區例外，比如在中國上市的安卓設備需要支持信產(chǎn)部規定的OMTP標準?！?/p>

　　(Android系統對于耳機接口標準的規定)

　　早期的蘋(píng)果手機也采用類(lèi)似的做法，即國內行貨和水貨的蘋(píng)果設備采用了不同的標準。但是創(chuàng )新的蘋(píng)果為了節省成本，統一制造工藝，從iPhone 4S開(kāi)始采用了兼容OMTP和CTIA的耳機接口。在手機內部安裝了自動(dòng)檢測電路來(lái)判斷插入的耳機是OMTP還是CTIA。這種提升用戶(hù)體驗的創(chuàng )新做法非常值得贊賞，引起了ic強烈的研究興趣。但是因為蘋(píng)果手機的內部資料難以獲得，ic在網(wǎng)上尋覓良久，找到了一種接近的替代實(shí)現方案供大家參考。核心就是大名鼎鼎的仙童公司(飛兆)的一款芯片FSA8049。

　　(FSA8049原理圖)

　　原理大概是這樣的(不感興趣的直接跳到下一段)，我們知道耳麥上的麥克風(fēng)要工作，需要手機給它加載一個(gè)偏置電壓。FSA8049同時(shí)檢測GND和MIC這兩個(gè)管腳上的電壓。MIC因為有一定的內阻，因而其上的電壓肯定不是0，而GND直接接地，檢測到的一定是0電壓。再結合一些其它的控制邏輯，就可以判斷哪個(gè)是GND，哪個(gè)是MIC了。這個(gè)檢測電路原理還是挺簡(jiǎn)單的，考慮到蘋(píng)果自身具備的強大的芯片研發(fā)能力，在A(yíng)系列處理器上集成這樣的檢測電路想必也不是什么難事，高集成度帶來(lái)的成本基本可以忽略不計，卻減小了地區法規帶來(lái)的產(chǎn)品差異性。

　　線(xiàn)控原理

　　耳麥上的線(xiàn)控按鍵也是有一些標準的。例如安卓系統的耳麥按鍵線(xiàn)控原理如下。

　　(Android耳麥按鍵原理)

　　當一個(gè)按鍵被按下時(shí)，對應的電阻接地導通。不同按鍵的對地電阻阻值不同，因而其上的分壓也不同。這樣通過(guò)檢測電阻上的電壓值，就可以知道是哪個(gè)按鍵被按下了。再加上時(shí)間檢測，就可以支持短按、長(cháng)按還是快速按幾下等等按鍵序列。安卓系統對這種按鍵序列的部分規定如下。

　　(Android系統耳麥按鍵的定義)

　　在如今購買(mǎi)手機一般不再附送耳機的時(shí)代，這種標準大大增加了耳麥的通用程度。前面提到的TRRS三大派之一的蘋(píng)果“派”，就是麥克風(fēng)的做法和各個(gè)按鍵阻值有別于CTIA標準而自成一派。所以把蘋(píng)果耳機插到安卓手機上，麥克風(fēng)和線(xiàn)控功能有可能是不正常的。

　　隨風(fēng)而逝?

　　iPhone 7的推出，是否意味著(zhù)3.5mm耳機接口從此走向末日，這是個(gè)見(jiàn)仁見(jiàn)智的問(wèn)題。不過(guò)蘋(píng)果對于數碼潮流的引領(lǐng)是毋庸置疑的。就像3.5寸軟驅的取消、光驅的取消，都是在蘋(píng)果產(chǎn)品上首先實(shí)現的。例如聯(lián)想最近推出的Moto Z，也取消了3.5mm耳機接口，復用到了Type C接口上。

　　然而蘋(píng)果對于配件控制的加強，也是毋庸置疑的。MFi認證價(jià)格不菲，現在連耳機產(chǎn)品蘋(píng)果都要吃上一口，眾耳機廠(chǎng)商能答應嗎?眾耳機發(fā)燒友能答應嗎?

　　拋開(kāi)這些不談，用Lightning或者Type C接口代替傳統的3.5mm耳機接口，在技術(shù)實(shí)現上會(huì )帶來(lái)哪些問(wèn)題呢?我們知道3.5mm接口傳輸的是模擬信號，現有的TRRS方式最多傳輸一左一右兩個(gè)聲道的模擬信號。如果用Lightning或者Type C這種數字接口，耳機接收到的是音頻數字信號。耳機內部電路首先需要對數字信號做解碼(考慮MFi或者將來(lái)做版權保護加密這些數字音頻，還需要解密)，然后通過(guò)模數轉換器(DAC)生成模擬信號，才能送給耳機內的喇叭，驅動(dòng)喇叭振膜產(chǎn)生聲壓，人耳才能聽(tīng)到?？梢钥吹?，相比傳統耳機，這種數字耳機多出了解碼模塊、DAC模塊、放大器，成本一下子高了不少。如果是適配蘋(píng)果產(chǎn)品的耳機，還需要過(guò)MFi認證，又是一筆開(kāi)銷(xiāo)?？梢灶A見(jiàn)，數字耳機的價(jià)格短時(shí)間內將高企不下。

　　從另一個(gè)角度，數字音頻的傳輸將不再受限于TRRS等有限的通道個(gè)數，也許耳機內置的多個(gè)發(fā)聲單元將獨立接收各自的數字音頻，產(chǎn)生出更加豐富的音頻效果，會(huì )非常有利于A(yíng)R/VR的沉浸式應用。耳麥也將可以配備多個(gè)麥克風(fēng)甚至麥克風(fēng)陣列，以實(shí)現降噪、回聲消除、音源定位等高階的音頻應用。想想這些美好的應用，是不是感覺(jué)高高在上的價(jià)格也可以默默承受呢?