苹果砍3.5mm耳机插槽,为何日本音响协还会推4.4mm

时间:2016-11-02 10:20:43
  • 来源:3dmgame.com
  • 作者:
  • 编辑:zza

  对不少手机使用者来说,苹果今年所推出的iPhone 7系列首度取消了3.5mm耳机孔,得到相当两极化的评价,对原本就使用蓝牙耳机的消费者是不痛不痒,但习惯使用有线耳机的朋友就还要通过转换器才能支持,使用上相较过往原生设计来的麻烦;相对之下,今年日本音响协会公布了全新的4.4mm平衡端子协定,当苹果砍掉了耳机孔,新端子的意义何在?
  先来聊聊所谓的平衡架构,一般来说,音响结构的左右声道的正极与负极都是独立的,不过为了方便起见,故将地极的部分串接起来,这也就是目前常见的3极端子连接埠的设计;然而即便将原本的音响线路的输出改为四极,仍不算是真正的平衡架构,因为平衡架构不是只有将左右声道地线分离而已。
  在音响中的真平衡架构也被称为Dual Mono,也就是两个独立的单声道,左右声道的正极与负极是独立的,相较一般仅使用单一DAC芯片与共享左右声道扩大结构,因为左右声道分离后,减少不同声道信号的相互干扰,理论上可使声音变的更纯净,故仔细看一些音响芯片的讯噪比,都会刻意标示立体声与单声道的规格。
  也就是真平衡架构中,需要具备两声道独立的DAC以及独立的放大结构,由于部分的DAC为多声道设计,也有部分的音响利用多声道DAC取代左右声道各一个DAC,并连接平衡的扩大架构。而一些设备为了简化同时提供平衡与单端输出的设计,故内部使用全平衡架构,但在输出时将左右声道负极连接。
  平衡连接是理论上正确而理想的连接方式,由负极送出信号,正极回收信号,噪声在传递的过程刚好可被抵销;一般耳机常用的3极被称为单端连接,其左右声道的负极与地线是被共享的,也由于负极共享,故原本传递出的信号被塞在共享的负极,也因此噪声量也倍增,通过正极传递无法将噪声抵销。
  另一个平衡连接的特性在于输出电力的部分,由于单端负极共享的原因,在传输过程相互抵销的情况之下,输出的电力会仅剩下1/4;也就是在真正的平衡架构相较一般单端的架构,消耗两倍电力的结果可换来四倍的输出,但若内部是平衡架构却是以单端输出,就是以两倍的电力换来跟全单端结构相同的电力输出,只是比起一般单端略降低内部信号干扰。
  平衡结构一向是发烧音乐玩家最推崇的设计,过去多见于专业的发烧音响,然而近年由于耳机市场兴盛,加上耳机设计日趋复杂,而随身播放器需要在有限的电力下能够驱动一些高端耳机,或是强调因平衡设计带来的左右分离与更好的音质,因此也在随身播放器兴起平衡端子的趋势。
  目前市场常见的平衡端子多以传统发烧音响与音响PA器材使用的双3 Pin XLR端子为最常见,但由于移动设备尺寸有限,加上耳机本身并无额外电力也不需要接地,多半耳机平衡只会连接正极与负极,地极多半未连接,常见于耳机的平衡端子还有包括自定义的4Pin,或是4 Pin XLR、mini 4 Pin XLR、2.5mm四极端子、3.5 4Pin端子与双3.5mm端子。
  以使用群体来说,4.4mm端子与平衡定义对一般消费者几乎是没有太大意义的,但如果你是会购买独立音乐播放器、高端耳机与家用耳机放大器系统的玩家,那就肯定要关注4.4mm端子的后续发展。因为4.4mm端子,原本就是对发烧音乐玩家所制定的规格,而手机即便加了发烧音乐芯片,由于先天的结构问题,也很难比得上专业的音乐播放器。
  4.4mm的端子大小介于3.5mm与6.3mm之间,对于专业音频播放器、放大器来说,原本就不像手机极端的追求轻薄,毕竟在不少音响理论中机身的抑振效果、电路板分离,原比缩小机器体积来的重要,尤其不少国产品牌的音乐播放器体积也都相当惊人,比起3.5mm略大的4.4mm并不会对机身设计造成影响。
  之所以制定4.4mm的原因,是为了让设备与放大器、放大器与耳机在进行平衡连接时,有更理想的接触面积以及针对耳机特性的设计;XLR虽然是最传统的平衡端子,但除了体积以外,原本是搭配喇叭、器材连接等不太会移动的情境,故端子头强调的是不会轻易被转动,但用于耳机,就会因为耳机使用上与喇叭不同的特性导致线头容易折损。
  除此之外,虽然同为圆柱形端子,4.4mm的出现就是要兼具连接点的接触面积与整体尺寸,若仔细比较,4.4mm的端子的每一极长度与3.5mm的3极端子的长度是相同的,但当2.5mm与3.5mm变成4极之后,由于原本端子长度就被限制长度,也等同每一个接点的长度缩小。
  而连接点长度缩短,意味着插座上的接触点也更细,在重复拔插使用后,插座上接触点的耗损也更明显;除了耐用性以外,另外的考察点就是数据传输,端子与接点接触面积越大,对声音的表现也越好;那为何不使用6.3mm修改为5极?毕竟6.3mm端子先天直径大、长度又长,即便随身音乐播放器相较手机不在乎体积,但6.3插座还是需要占用太多空间。
  4.4mm当初采用与3.5mm、6.3mm端子相同的圆柱型端子,就是要让这个端子可用于设备相互连接以及设备与耳机连接;而为何4.4mm平衡端子会是5极而非平衡耳机常用的4极,就是要兼顾可连接耳机与可设备互连的目的,除了左右声道正负极以外,第五极则是用于接地,当设备进行互连时仍可让讯源与放大器的地线能连接。
  此外当初也提及,这个端子仍可作为耳机或是放大器单端与平衡共享设计,将第五极作为单端的左右负极共享,如此一来就可使用单一个插槽提供单端与平衡输出的共享,当然如此一来就不能将第五极作为地极连接。
  一些以对音质质疑而抱怨苹果取消3.5mm耳机孔的玩家,其实你们的质疑是对的,先前Light Harmic,也就是Geek Audio的创始人Larry Ho在iPhone 7系列上市后,就将iPhone 6s Plus与iPhone 7 Plus搭配原厂转换器,以专业仪器测量两者输出信号的质量,转接后的iPhone 7 Plus的失真比起原本的iPhone 6s Plus还严重。
  理论上,不少玩家都会认为藉由USB或是Lightning外接到放大器的音质会比手机的音质好,为何iPhone 7搭配转换器音质反而变差?主要的原因有两个,其一是通过Lightning外接,其次是音效芯片等级相同。
  因为手机内置的音效芯片是通过SPDIF信号与直接与处理器沟通,但外接之后,在转换器上的DAC需要与通过转换为Lightning界面信号(或是USB信号),再转换为SPDIF后才能与处理器沟通,多了一次转换,就会造成多余的失真;而为何过去手机外接DAC可让音质提升,则是因为这些外接DAC的芯片等级都远高于多数手机内置的芯片。
  然而,若对音质不是很在意,也未曾使用过手机附赠以外的耳机,恐怕也很难发现这些细微的差异,更况且手机的音质表现,驱动力多半远不及专业级的音乐播放器,但如果真的要让取消3.5mm的手机获得更好的音质,就选择有更好音效芯片的外接DAC吧。

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