USB audio třída: k čemu je a kde se používá

USB audio třída

Mnozí z nás jsou již zvyklí používat zvukové periferie přes USB místo klasického celoživotního minijacku, důvodem je to, že přes USB lze přenášet mnohem více dat. Aby však USB port mohl přehrávat zvuk, potřebuje určité změny ve své architektuře, kterou známe jako USB Audio Třída

Třída USB Audio je velmi populární a používá se také proto, že je podporována všemi operačními systémy a tedy platformami. Vidíme, že se používá v Windows, Linux, macOS atd. Takže připojení zařízení kompatibilního s USB Audio Class je stejně jednoduché jako plug and play, bez dalších starostí jakéhokoli jiného druhu.

Standardy USB Audio Class

USB audio třída

Máme dva různé standardy, první je USB Audio Class 1.0, který byl navržen v roce 1999 a je založen na verzi 1.0 standardu USB.

  • Specifikace označují; 24bitové stereofonní zařízení, dvoukanálové vzorkování až do 96 KHz.
  • Za každou milisekundu je paket odeslán přes port USB, velikostní limit na paket ve standardu USB je 1024 bajtů. USB Audio Class 1.0 odesílá 576 bajtů za milisekundu, ale kvůli limitu na paket nelze použít mnohem vyšší vzorkovací frekvence.

O deset let později byla navržena USB Audio Class 2.0, určená pro standardy USB 2.0. Vzhledem k tomu, že šířka pásma poklesla z 12 megabitů za sekundu na 480 megabitů za sekundu. Omezení USB Audio Class 1.0 zmizela.

  • Kvalita zvuku se pohybuje od 24 bitů do 32 bitů a je možné získat vzorkovací frekvence pro přehrávání i nahrávání až do 192 KHz.
  • Rozdíl v šířce pásma z USB 1 na USB 2 je takový, 40krát větší, že je možné zaznamenat 60 současných kanálů ve stejné kvalitě jako v USB Audio Class 1.0, když v předchozí verzi standardu jsou možné pouze 2 kanály.
  • Je zpětně kompatibilní s verzí 1.0 standardu.

Špičková herní sluchátka s jedním reproduktorem na kanál využívají druhou verzi standardu, která je navržena nejen pro reprodukci zvuku s vyšší kvalitou, ale také pro větší počet simultánních kanálů.

Typy DAC ve zvukové třídě USB

DAC

Přestože se se zvukem zachází digitálně, když je s ním v našem počítači manipulováno jako s daty. V době přenosu do reproduktorů to dělá ve formě analogového signálu, který musí být převeden pomocí převaděče, který převádí digitální signál na analogový, nebo lépe známý pod anglickou zkratkou DAC.

Takže zvukový výstup musí být synchronizován s rychlostí samotných zvukových stop, které nejsou vždy symetrické. To znamená, že pro různé zvukové třídy USB existuje několik různých DAC.

  • První typ, USB synchronní DAC: Je to nejhorší kvalita a používá se v produktech nižší třídy, přijímá datové pakety hned, jak dorazí, a je nejvíce náchylný k poruchám kvality zvuku.
  • Druhý typ, USB adaptivní DAC: Zde se upravuje rychlost hodin DAC takovým způsobem, že existuje úplná koordinace mezi odesíláním a přijímáním dat.
  • Třetí typ, asynchronní USB DAC: Nejpokročilejší ze všech a nejlepší, má jednotku, která označuje načasování toku dat, což vede k větší přesnosti a vyhýbá se nutnosti koordinace CPU. Jedná se o typ DAC, který se používá ve špičkových produktech.

Zajímavostí je, že pokud jste si zakoupili sluchátka s USB, uvidíte, že mnoho z nich není připojeno přes USB, ale s malou krabičkou s minijackem na jednom konci a USB výstupem na druhé straně. Tato skříňka není nic jiného než velmi levný DAC, protože porty USB počítače obvykle nemají integrovaný DAC, takže jsou nutná speciální zařízení, která tuto funkci plní.

U špičkových sluchátek s více kanály, protože není normální, že je na USB obsaženo USB, které dokáže přenášet zvuk deska počítače, obvykle mají v sobě DAC. V každém případě, pokud máte zvukovou kartu, je možné, že několik jejích USB portů obsahuje integrovaný DAC.

Nejen pro počítače

Android USB C.

Smartphony a tablety také podporují USB Audio Class prostřednictvím svých USB portů, ale zejména prostřednictvím USB-C a podobně se USB Audio Class 2.0 dostalo k těmto typům počítačů. Umožnění nejen přehrávání, ale také nahrávání několika simultánních kanálů prostřednictvím tohoto typu vstupního a výstupního portu.

Postupně port minijack mizí ve prospěch používání USB portů a podobně. Což znamená, že nakonec všechny porty USB na tabletech a smartphonech budou mít vestavěné DAC. Navíc vzhledem k vysoké poptávce po portu USB typu C s DAC je možné, že je USB port s integrovaným audio DAC standardizován také na PC.