Viele von uns sind es bereits gewohnt, Audio-Peripheriegeräte über USB zu verwenden, anstatt den klassischen Minibuch ihres Lebens zu verwenden. Der Grund dafür ist, dass viel mehr Daten über USB übertragen werden können. Damit ein USB-Anschluss Audio wiedergeben kann, müssen bestimmte Änderungen in seiner Architektur vorgenommen werden, die wir als USB bezeichnen Audio Klasse.
Die USB-Audioklasse ist sehr beliebt und wird auch verwendet, da sie von allen Betriebssystemen und damit von Plattformen unterstützt wird. Wir können sehen, dass es in verwendet wird Windows, Linux, macOS usw. Das Anschließen eines USB Audio Class-kompatiblen Geräts ist also so einfach wie Plug-and-Play, ohne zusätzliche Sorgen anderer Art.
Die USB Audio Class Standards
Wir haben zwei verschiedene Standards, der erste ist USB Audio Class 1.0, der 1999 vorgeschlagen wurde und auf Version 1.0 des USB-Standards basiert.
- Spezifikationen zeigen an; 24-Bit-Stereo, zweikanalig, Abtastung bis 96 KHz.
- In jeder Millisekunde, die ein Paket über den USB-Anschluss gesendet wird, beträgt die Größenbeschränkung pro Paket im USB-Standard 1024 Byte. USB Audio Class 1.0 sendet 576 Bytes pro Millisekunde, aber aufgrund der Beschränkung pro Paket können keine viel höheren Abtastraten verwendet werden.
Ein Jahrzehnt später wurde USB Audio Class 2.0 vorgeschlagen, das für USB 2.0-Standards vorgesehen ist. Seitdem war die Bandbreite von 12 Megabit pro Sekunde auf 480 Megabit pro Sekunde gestiegen. Die Einschränkungen von USB Audio Class 1.0 sind verschwunden.
- Die Audioqualität reicht von 24-Bit bis 32-Bit und es ist möglich, Abtastraten sowohl für die Wiedergabe als auch für die Aufnahme von bis zu 192 KHz zu erhalten.
- Der Unterschied in der Bandbreite von USB 1 zu USB 2 ist 40-mal so groß, dass 60 simultane Kanäle mit der gleichen Qualität wie in USB Audio Class 1.0 aufgezeichnet werden können, wenn in der vorherigen Version des Standards nur 2 Kanäle möglich sind.
- Es ist abwärtskompatibel mit Version 1.0 des Standards.
High-End-Gaming-Kopfhörer mit einem Lautsprecher pro Kanal verwenden die zweite Version des Standards, die nicht nur für die Wiedergabe von Audio mit höherer Qualität, sondern auch für eine größere Anzahl gleichzeitiger Kanäle ausgelegt ist.
Die Arten von DACs in der USB-Audioklasse
Obwohl Ton digital behandelt wird, wenn er in unserem Computer als Daten bearbeitet wird. Zum Zeitpunkt der Übertragung an die Lautsprecher erfolgt dies in Form eines analogen Signals, das über einen Konverter umgewandelt werden muss, der das digitale Signal in ein analoges umwandelt, oder besser bekannt unter dem englischen Akronym DAC.
Daher muss der Audioausgang mit der Geschwindigkeit der Audiospuren selbst synchronisiert werden, die nicht immer symmetrisch sind. Dies bedeutet, dass es mehrere verschiedene DACs für die verschiedenen USB-Audioklassen gibt.
- Erster Typ, synchroner USB-DAC: Es ist die schlechteste Qualität und wird in Low-End-Produkten verwendet. Es akzeptiert Datenpakete bei ihrem Eintreffen und ist am anfälligsten für Fehler in der Audioqualität.
- Zweiter Typ, adaptiver USB-DAC: Hier wird die Taktrate des DAC so eingestellt, dass eine vollständige Koordination zwischen Senden und Empfangen von Daten besteht.
- Dritter Typ, asynchroner USB-DAC: Das fortschrittlichste von allen und das beste hat eine Einheit, die das Timing des Datenflusses markiert, was zu einer höheren Präzision führt und verhindert, dass die CPU koordinieren muss. Es ist die Art von DAC, die in High-End-Produkten verwendet wird.
Wenn Sie Kopfhörer mit USB gekauft haben, werden Sie merkwürdigerweise feststellen, dass viele von ihnen nicht über USB angeschlossen sind, sondern über eine kleine Box mit einem Miniklinke an einem Ende und einem USB-Ausgang auf der anderen Seite. Nun, diese Box ist nichts anderes als ein sehr billiger DAC, da PC-USB-Anschlüsse normalerweise keinen integrierten DAC haben. Daher sind spezielle Geräte erforderlich, die diese Funktion erfüllen.
In High-End-Kopfhörern mit mehreren Kanälen, da es nicht normal ist, dass ein USB, der Audio übertragen kann, im Lieferumfang enthalten ist Hauptplatine Auf dem PC befindet sich normalerweise der DAC. Wenn Sie eine Soundkarte besitzen, ist es in jedem Fall möglich, dass mehrere USB-Anschlüsse einen integrierten DAC enthalten.
Nicht nur für Computer
Smartphones und Tablets unterstützen die USB-Audioklasse auch über ihre USB-Anschlüsse. Insbesondere über USB-C und dergleichen hat die USB-Audioklasse 2.0 diese Computertypen erreicht. Ermöglicht nicht nur die Wiedergabe, sondern auch die Aufzeichnung mehrerer gleichzeitiger Kanäle über diese Art von Eingangs- und Ausgangsanschluss.
Nach und nach verschwindet der Minijack-Port zugunsten der Verwendung von USB-Ports und dergleichen. Dies bedeutet, dass eventuell alle USB-Anschlüsse von Tablets und Smartphones über integrierte DACs verfügen. Aufgrund der hohen Nachfrage nach dem USB-Typ-C-Anschluss mit DAC ist es außerdem möglich, dass der USB-Anschluss mit integriertem Audio-DAC auch auf PCs standardisiert ist.
