蘋果發(fā)布的 iPhone 7中取消 3.5mm模擬音頻接口,采用Lighting接口傳輸數(shù)字音頻、數(shù)據(jù)傳輸以及雙向充電。
這樣的改變會帶來什么樣的影響呢?
而在安卓平臺上,緊隨這一技術的USB Type-C接口將會再度掀開多大的市場,這是我們本期智能內(nèi)參想要探討的話題。
實時上,Type-C接口的意義不僅是在智能手機市場上分一杯羹,同時更是橫跨眾多智能硬件平臺的通道,包括智能手機、PC/平板、電視、可穿戴、車載、家居等等。USB Type-C也是未來幾年技術路線最確定(技術優(yōu)勢明顯、全產(chǎn)業(yè)鏈巨頭力挺)、聯(lián)動效應最顯著(快速充電、智能數(shù)字音頻、高清視頻、高速數(shù)據(jù))、規(guī)模最可觀(剛放量、潛在千億市場),且中國廠商主力參與的硬件創(chuàng)新。
Type-C接口是如何一統(tǒng)江湖的?
根據(jù) IHS Technology的報告預測,USB-Type C 接口使用量最大的市場將集中在智能手機、平板和筆記本電腦上,現(xiàn)在被 USB覆蓋的所有領域都可用 USB-Type C 取代。從產(chǎn)業(yè)鏈自上而下看,USB 協(xié)會、標準制定、接口芯片、代工廠和消費終端的業(yè)界巨頭都不遺余力推進 USB-C的普及。
2016 到 2020 年,僅考慮接口和線纜部分,我們預測Type-C市場規(guī)模分別為 32/135/305/502/669 億元, 復合增速可觀, 如果將衍生的數(shù)字智能耳機等市場考慮在內(nèi),則總規(guī)模將超過千億。
事實上USB Type-C接口具有六大優(yōu)勢:
1.全功能:同時支持數(shù)據(jù)、音頻、視頻和充電,奠定高速數(shù)據(jù)、數(shù)字音頻、高清視頻、快速充電、多設備共用基礎,一根線可代替以前多根線纜。
2.正反插:與蘋果 Lighting接口類似,端口正面反面相同,支持正反插。
3.雙向傳輸:數(shù)據(jù)、電力可實現(xiàn)雙向傳輸。
4.向下兼容:通過轉(zhuǎn)接器,能兼容 USB Type A、Micro B等接口。
5.小尺寸:接口尺寸為 8.3mm X 2.5mm,約為 USB-A接口 1/3。
6.高速率:兼容 USB 3.1協(xié)議的可支持高達 10Gb/s數(shù)據(jù)傳輸。
據(jù) IHS 預測,不考慮線纜等附件,到 2019 年將出貨約 20 億帶有 USB-C 接口的設備,復合增長率高達 231%。
依據(jù) IHS對 Type-C 設備的分類,根據(jù)最新行業(yè)信息對其滲透率預測略作修正,結(jié)合目前出廠價格和未來變化趨勢,分別對無線設備(手機和平板) 、電腦及外設、消費電子和汽車等應用做出估算。2016到 2020 年,僅考慮接口和線纜部分,USB Type-C市場規(guī)模分別為 32/135/305/502/669 億元,如果將衍生的數(shù)字智能耳機等考慮在內(nèi),則總規(guī)模將超過千億。
Type-C加速快充標準的統(tǒng)一和普及
USB Type-C接口的普及,將推動快速充電技術的大規(guī)模應用。USB Type-C+PD 電力傳輸標準非常有希望成為未來的快速充電標準。
智能手機、平板電腦、筆記本電腦等所有的數(shù)碼設備都有望實現(xiàn)充電器和數(shù)據(jù)線的統(tǒng)一。
這里還是先總結(jié)一下各種快充技術的原理。
中國信息通信研究院對快速充電的定義是:30分鐘充電進入電池的平均電流大于 3A 或者 30 分鐘充電電量大于 60%。
常見快速充電技術可分為兩種:
高壓快充:通過提高電源適配器輸出電壓來提高終端充電功率和速率。
低壓快充:通過提高電源適配器輸出電流來提高終端充電功率和速率。
快速充電系統(tǒng)包括快充標準,快充電源適配器,接口 E-marker芯片,線纜,手機芯片,電池等多個部分。各部分都必須針對不同標準專門設計,才能實現(xiàn)快充功能,并且保證充電安全。
快充適配器:需要專門適配器將交流電降為所用快充協(xié)議規(guī)定的電壓電流,并提供足夠安全保證。
快充線纜:需要能承載 5A甚至更高的大電流,并且搭載接口芯片做識別、認證和保護。
手機芯片:對電源管理 IC和處理器提出更高要求,支持在手機軟件界面充電類型選擇和保護。
快充電池:使用專門的快速充電電芯,充電倍率(充電電流/電池電量)至少在 1.5C以上。目前市場上快充手機電池絕大部分都使用 ATL電芯。
市場主流快速充電標準包括:
其中,隨著華為、OPPO、Vivo等國產(chǎn)手機廠商在全球份額不斷擴大,中國廠商產(chǎn)業(yè)鏈整合能力提升,將可以取得快速充電市場的主導權。
相比高壓快充方式,低壓大電流在實現(xiàn)同樣功率下效率更高,充電器和手機發(fā)熱更少,將占據(jù)市場主流。
USB Power Delivery 是 USB開發(fā)者聯(lián)盟在智能手機的 USB Battery Charge 標準之后提出的最新的電力傳輸標準,目前已發(fā)展到 USB PD 3.0標準,具有以下特點:
——充電功率提升,在現(xiàn)有USB 標準上,提高電力傳輸能力到 100W。
——充電方向靈活,電力傳輸方向不固定,充電受電設備可以指定。
——在多外設之間優(yōu)化電力傳輸。
——智能充電管理。
——允許低功率充電。
USB PD 傳輸電流能力大幅增強。目前主流智能手機使用的充電接口和數(shù)據(jù)線基于Micro USB,不能承載過大的電流。USB Type C 接口的觸點數(shù)量數(shù)倍于 Micro USB接口,這就使得它能承受的電流強度大大增加,適合快速充電技術應用。同時 Type C 接口芯片中加入了互相識別的 E-marker 芯片,可自動識別充受電設備,確保充電安全,并且支持雙向充電。
USB Type-C 與 USB PD 協(xié)議共生,有望統(tǒng)一快速充電標準。USB PD 可兼容5V/12V/20V 不同充電電壓和 1.5A/2A/3A/5A不同充電電流,最大支持高達 100W 充電功率。同時,USB PD可以將電源線和信號線整合至同一條線纜內(nèi)。除了能夠給手機、平板等移動設備充電外,還可給筆記本等以前無法通過 USB充電的設備快速充電。USB PD設定了 10W、18W、36W、60W、100W五級充電規(guī)格,不僅充電功率強悍,更可以實現(xiàn)雙向充電。
Type-C+音頻
音樂版權規(guī)范化、手機輕薄化和耳機數(shù)字化共同推動手機數(shù)字音頻大趨勢。數(shù)字耳機不僅僅是音質(zhì)改善,因自帶充電和數(shù)字信號傳輸其能增加主動降噪、生物傳感和智能控制等功能,大幅增加使用體驗。 iPhone7取消 3.5mm接口而使用 Lighting傳輸帶來數(shù)字耳機及音頻轉(zhuǎn)接發(fā)展大機遇,并將促使安卓陣營 Type-C手機大規(guī)模放量,巨大存量模擬耳機市場將被替代和新增轉(zhuǎn)接市場帶來絕佳投資機遇。
我們都知道3.5mm 模擬音頻接口已成手機輕薄化的設計瓶頸,那么3.5mm這么小的尺寸量級,究竟對智能手機的外形的發(fā)展有多大的限制呢?
總體上,市面上的智能手機都在這個尺寸的極限上難以突破。
同時,3.5mm 模擬音頻接口作為智能終端方面模擬信號的巔峰,受到越來越多的考驗。
手機內(nèi)部復雜電磁環(huán)境不適合高質(zhì)量模擬音頻處理。
目前手機和其他電子設備內(nèi)部處理的都是模擬音頻信號, 原始音頻信號經(jīng)過內(nèi)部解碼器解碼后轉(zhuǎn)為模擬信號,再經(jīng)過放大或者直接輸出到 3.5mm 接口。但是手機內(nèi)部要同時處理射頻、模擬和數(shù)字多種信號,電磁環(huán)境復雜。音頻信號是高精度小信號,很容易受到干擾產(chǎn)生失真, 再經(jīng)過PCB板和3.5mm接口又會產(chǎn)生功率損耗, 最終影響輸出音質(zhì)。
所以行業(yè)迫切需要使用數(shù)字信號作為高質(zhì)量音頻輸出通道。巨頭們已經(jīng)做出動作有:
谷歌:2014年從安卓 5.0操作系統(tǒng)開始就支持 USB音頻輸出。
蘋果:預計從 iPhone 7 開始取消 3.5mm接口,使用 Lighting和藍牙直傳數(shù)字音頻。
英特爾:2016年 4月,Intel在 IDF 16信息技術峰會上展示了 USB-C耳機插孔設計,用于取代傳統(tǒng)的 3.5mm 耳機插孔,希望通過采用 USB-C接口促進模擬音頻向數(shù)字音頻的轉(zhuǎn)變。
Cirrus Logic: 2016年 6月 30日,蘋果音頻芯片供應商 Cirrus Logic 發(fā)布 MFi Lighting 耳機開發(fā)套件。
Conexant:2016年 6月 29日發(fā)布業(yè)內(nèi)第一款 USB Type-C單芯片音頻解決方案CX20888,并且?guī)е鲃咏翟牍δ埽瑸?5mm x 5mm x 0.5mm 81Pin BGA封裝。
受運動健身、健康監(jiān)測、消費娛樂等需求驅(qū)動,智能耳戴式設備(Hearables)集成音樂播放器、無線連接和多種傳感器,并帶有防水、降噪和高保真等新增功能,開始登上舞臺。綜合應用傳感體系、智能語音交互和智能推薦算法等人工智能解決方案也將出現(xiàn)在智能耳機中,成為推動市場的關鍵因素。
據(jù) WiFore Consulting 公司預測,Hearables 市場將是增長速度最快的可穿戴市場,其市場規(guī)模預計到 2020年,將會增至 160億美元以上。
也就是說,盡管增強現(xiàn)實等先進技術被預測是下一代交互形式,受到極大認可。但從電子消費品這一層面,智能耳戴式設備有望在未來一兩年內(nèi)追平智能手表市場,同時在2019年實現(xiàn)反超,獲得可穿戴設備總體市場最大份額。(我仿佛已經(jīng)看到庫克捧著Apple Watch和AirPods在笑,也好像看到男神汪峰已經(jīng)開始預約頭條。)
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