オーディオイヤフォンやヘッドフォンで耳をふさいでいる人に出会わずに1日を過ごすことはめったにありません。 オーディオは、ホームステレオシステム、カーラジオ、Walkman®に分離されなくなりました。オーディオは現在、ほとんどのパーソナル電子機器ですぐに利用できる必需品となっています。ワイヤレス、Bluetoothのヘッドセットに向かう傾向がある一方で、有線ヘッドセットの音声品質が依然として優れていると主張する人もいます。さらに、パッシブの有線ヘッドセットは、バッテリ切れの心配せずに使用できます。また、の導入と、単一コネクタの共通化により、有線オーディオにも対応する必要があります。オン・セミコンダクターは、システムデザイナーが、真の高忠実度を維持しながらも、オーディオのUSD-Cへの統合を支援する製品を提供しています。
多くの人が、3.5mmのジャックの消失により、コネクタを介したオーディオ品質が低下する可能性を懸念しています。ほとんどの場合、USBレガシーコネクタとUSB-Cは厳密にデジタルデータに関連付けられます。共通認識としては、USB-Cを介したオーディオはデジタルでなければなりません。USB-Cを汎用的かつ包括的にするために、USB-C仕様は、アナログオーディオおよびデジタルオーディオの両方を可能にします。USB-C仕様には、アナログオーディオを使用する場合、システム内でデジタルオーディオもサポートする必要があるという条項があります。USB-Cケーブルには、デジタルデータに加えて、アナログオーディオRおよびL信号をサポートする専用のD+/Dピンがあります。SBUピンは、マイクおよびグラウンド信号に使用できます。一部のヘッドセット・メーカーは、USB-Cコネクタを搭載したヘッドセットを開発していますが、多くのメーカーは変換ドングルを開発中です。ドングルは、一方の端に3.5mmジャック、他方の端にUSB-Cポートを有する小型アダプタで、消費者が好みの3.5mmヘッドセットを使い続けることが可能です。ドングルの主な問題は、複雑さが増すことです。他のアナログ・アンプとともにドングルに統合されているDACがどのようなものであれ、オーディオ愛好家はいまや翻弄されています。世界中のオーディオファンが常に追求してきたことの1つは、信号に害を与える機会を最小限に抑えることです。消費者は、ドングル内の追加回路がどれほど良いものかを本当に知りません。シグナルチェーンの各段階では、歪みやアーティファクトが加わり、自分が享受しようとしている信号を劣化させます。ドングルの存在により音質が低下する可能性はありますが、多くの消費者は、愛用のヘッドセットをすぐに取り替えるのではなく、この安価なオプションを選択しています。
USB-Cを介したアナログオーディオの出現により、設計者は音質を維持するという課題に直面します。より高い音質は、瞬断と歪みを最小にすることにより達成され、通常、コンポーネントの全高調波歪みとノイズ（THD+N）を測定することで定量化されます。このパラメータは一般的に、オーディオ製品のデータシートに記載されています。THD+N値が低ければ低いほど、デバイスを通してオーディオがより多く保持され、音質が向上します。オン・セミコンダクターのオーディオスイッチは、業界トップクラスのTHD+N性能を有しています。
オン・セミコンダクターは、シグナルインテグリティとオーディオクオリティを維持しながら、USB-Cアナログオーディオの統合を容易にする統合ソリューションを提供しています。オン・セミコンダクターは、USB-C CC分離用のスイッチ、オーディオおよびレガシーUSB信号用のマルチプレクサを含むソリューションを提供しています。信号グランド、マイク、SBUクロスポイント用のセンススイッチも提供しています。各スイッチは、それぞれのプロトコルに最適なシグナルインテグリティを得るために、特別に最適化されています。設計者は、ディスクリート部品を用いてこれらの回路を実現できると主張するかもしれません。しかし、従来の一般的なコンポーネント許容範囲が広いため、同じレベルの性能とデバイスマッチングの達成は不可能です。ディスクリート実装は、最先端の設計のために、はるかに多くのPCB面積と消費電力を消費します。
USB-Cオーディオのアプリケーションダイアグラム
USB-C向け保護機能付きアナログオーディオスイッチ「FSA4476」は、このアプリケーション専用に設計された最初の製品です。-110dBのTHD+N性能により、忠実度の高いオーディオを保持できます。高速アイダイアグラムを確保できる1GHz帯域幅スイッチを介して、USB2.0信号をほとんど減衰させずに伝送できます。ウルトラ・ポータブルシステムのバッテリ寿命を維持するために、FSA4476の最小消費電流は、アクティブ時にわずか25uA、ディスエーブル時は5uAです。FSA4480」は、FSA4476の後継製品です。FSA4480には、OMTP/CTIA検出やポップクリックノイズ低減などの追加機能が含まれています。また、最終システムのクロストーク性能を向上させる専用のグラウンドセンススイッチも含まれています。
FSA4480 ブロックダイアグラム
オン・セミコンダクターのUSB-Cアナログオーディオスイッチは、最先端のパッケージ技術に搭載されており、PCBフットプリントを最小限に抑えています。消費電力は同等のディスクリート設計よりも一桁低いレベルです。これらのデバイスにより、設計を小さく、より効率的にします。そして最も重要なこととして、オーディオパフォーマンスがクラス最高で、他のどの実装よりもはるかに優れています。
当社のUSB-Cアナログオーディオ製品「FSA4476」、「FSA4480」の詳細は、それぞれのリンク先をご参照ください。
