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耳機接口這件事了。昨天，雷鋒網(wǎng)（搜索“雷鋒網(wǎng)”公眾號關(guān)注）硬創(chuàng)公開課有幸邀請到兩位數(shù)字音頻領(lǐng)域的行業(yè)大牛，就他們對此事的看法，與眾多網(wǎng)友展開了一場干貨滿滿的分享活動。

 嘉賓介紹

　　左側(cè)為何天陽，右側(cè)為陳孝良

　　何天陽，英國留學(xué)背景創(chuàng)業(yè)者，BESOUND耳機創(chuàng)始人兼CEO。BESOUND是國內(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)實驗室副研究員，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)耳機接口的優(yōu)勢

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

1。 在寸土寸金的手機內(nèi)部，3.5mm接口模組顯得碩大無比，嚴重阻礙了手機工業(yè)設(shè)計的進一步發(fā)展。

2。 從手機結(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)計先進，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，陳孝良進行了如下兩個方面的補充說明。

　　首先，3.5mm接口是模擬時代的主要接口，這需要借助手機內(nèi)置芯片來做DA轉(zhuǎn)換（數(shù)模轉(zhuǎn)換），這個時候音效就主要由手機內(nèi)置的Codec來決定，外面的耳機僅僅是個配件，無法做任何擴展。而Lightning接口相當于把Codec外置，這樣不同的耳機就擁有了音效擴展的空間，給未來耳機產(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，基本上帶不動外接設(shè)備。這就限制了諸如降噪耳機和智能耳機的發(fā)展，因為需要自帶電池，也需要進行額外充電，造成用戶體驗較差，用戶其實非常不喜歡總是充電的電子設(shè)備。

傳統(tǒng)降噪耳機的自帶電池模塊

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

　　何天陽表示，實際上目前市場上已經(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接口的動作，一定會產(chǎn)生一次全行業(yè)的重新洗牌，相對被動的傳統(tǒng)耳機廠商而言，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，順便也會把CSR等這類藍牙廠商打壓一番。

　　何天陽對蘋果供貨商進行了補充，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這個概念可能在咱們國內(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。而在國外，所有的蘋果配件幾乎都是正版，即通過MFI認證體系生產(chǎn)的。

MFI認證

　　這一點放在Lightning接口上同樣適用。由于Lightning音頻處在三個領(lǐng)域的交叉口：數(shù)字音頻，iPhone獨有協(xié)議平臺和聲學(xué)，再加上蘋果MFI體系的嚴苛標準，疊加起來這形成了不小的準入門檻。研發(fā)能力強的，有MFI資質(zhì)的聲學(xué)廠商本身是這領(lǐng)域最具優(yōu)勢的，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，大部分中小型耳機廠商也不具備數(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)每個人都“缺了一點點”的情況下，特別適合技術(shù)方案商來補足各家的研發(fā)缺失，快速推進行業(yè)發(fā)展。

亞馬遜申請的耳機降噪專利

　　對于這一點，陳孝良表示，目前國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耳機的主動降噪芯片方案，亞馬遜最近也申請了一款和降噪耳機有關(guān)的專利。

 Lightning和USB-C接口現(xiàn)存的問題和改進

　　首先是Lightning的耐久度問題。何天陽爆料稱：蘋果其實非常在意這件事，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Lightning頭的牢固性。

　　陳孝良認為：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)備還是會繼續(xù)使用這種圓柱形接口，比如調(diào)音臺的三大芯接口。但是在手機如此頻繁更新的設(shè)備上倒不需要太在意。

Lightning存在強度不足的問題

　　其次，和傳統(tǒng)3.5mm耳機接口相比，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握手芯片，USB Controller和Codec等等模組，已經(jīng)是和手機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，強度遠遠沒有圓柱形的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。對此，何天陽表示：確實，這真是魚和熊掌的關(guān)系。3.5mm是模擬結(jié)構(gòu)，自然簡單可靠。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)于未來的改進方式，兩位大牛都認為，在硬件規(guī)格上，Lightning不會有什么變化，這是多年前就定下來的。USB-C方面也一樣，目前USB IF協(xié)會一直也在更新Protocal和增強合作兼容。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備了一些額外干貨。

　　1。 關(guān)于USB-C標準。

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

　　陳孝良表示：目前，USB協(xié)會還沒有發(fā)出關(guān)于USB-C實現(xiàn)數(shù)字音頻的統(tǒng)一標準，但是包括Intel、樂視、華為和歌爾聲學(xué)，還有一些國際主流的手機廠商，都已經(jīng)在推動這件事了。關(guān)于這一點，其實一直是安卓陣營的痛點，蘋果方面一家就可以標準統(tǒng)一，而安卓總是很亂。

　　2。 關(guān)于藍牙帶寬。

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

　　對此，陳孝良認為：藍牙的傳輸帶寬一直在提高，現(xiàn)在低功耗的藍牙4.1標準理論上能達到1-3MBps的傳輸速率，4.2和5.0版本還會更高，除去輔助傳輸損失，傳輸高品質(zhì)的立體聲音樂其實是沒有問題的。不過由于丟包控制的不好，因此現(xiàn)在用藍牙傳輸無損音樂還不是最佳方案。

　　3。 耳機行業(yè)的市場分析。

　　各類耳機銷售金額

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

　　2013年，全球藍牙耳機銷量約5億只，市場規(guī)�？蛇_到100億美元。加上其他便攜類音頻產(chǎn)品，全球消費類電聲產(chǎn)品的銷量近20億只，市場規(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，2015年銷售額增速達到54%，國內(nèi)總體產(chǎn)值達到了2808億元人民幣。2016年，音頻設(shè)備市場繼續(xù)飆升，其中耳機和音箱分別占據(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)大家可能會舍不得昂貴的3.5mm耳機，所以也非常支持lightning-3.5mm轉(zhuǎn)接類產(chǎn)品的開發(fā)。但同時也在開發(fā)文檔中規(guī)定，所有蘋果認證的轉(zhuǎn)接頭產(chǎn)品必須支持麥克風通話。

不同標準的3.5mm傳統(tǒng)耳機接口

　　關(guān)于麥克風和3.5mm接口標準，陳孝良做了如下補充：3.5mm接口其實存在兩種標準，造成許多帶mic的耳機在不同廠家的手機端都無法通用。如圖所示，細分為OMTP和CTIA兩種標準，其中OMTP標準通常被叫做國家標準，CTIA被稱為國際標準。兩者的區(qū)別在于耳機插頭最后兩節(jié)的地線和麥克風線順序相反。注意這兩種標準在手機上盡量不要混插，CTIA耳機插入OMTP設(shè)備會造成音量小和音質(zhì)失真。

　　兩位大牛一致認為，未來手機端的音頻解決方案一定會是以Lightning和USB-C為代表的數(shù)字音頻，這兩種標準將會憑借數(shù)字系統(tǒng)獨有的靈活性和擴展性，為我們將來的智能化生活帶來更加豐富的體驗。