USB-C オーディオとは何ですか?それで、それはどのように機能するのでしょうか?

Appleが「勇気」をもってヘッドフォンジャックを廃止してから数年が経った。 この決定は物議を醸したが、他のメーカーも最終的に追随し、現在ではほとんどのスマートフォンから 3.5mm ヘッドフォンジャックが削除されている。

3.5mmジャックがなくなったため、ユーザーに残された選択肢はUSB-CとBluetoothのみになりました。 理論上は、USB-C はヘッドフォン ジャックの代替として有効であるように見えますが、実際の使用環境ではどの程度うまく機能するのでしょうか? USB-C オーディオの長所と短所を見てみましょう。

USB タイプC ヘッドフォン

USB-C オーディオとは何ですか?

USB Type-C は、USB Implementers Forum (USB-IF) が 2014 年に仕様を確定して以来、デバイスに搭載され始めたリバーシブル USB コネクタです。 USB-C は長年にわたって人気が高まっており、最近のほとんどのスマートフォン、ラップトップ、タブレットには USB-C ポートが搭載されています。 USB Type-C は、ユーザーの作業を容易にし (1 種類のケーブルとポートだけを気にすればよい)、メーカーの作業を容易にする (多くの異なるコネクタをサポートする必要がないため) ように設計されています。

USB-IF は 2016 年に USB Audio Device Class 3.0 仕様をリリースしました。この仕様は、「ヘッドセット、モバイル デバイス、ドッキング ステーション、ゲーム セットアップ、VR ソリューションなど、すべてのデジタル オーディオ アプリケーションの主要なソリューションとして、USB Type-C 経由の USB Audio を確立する」ことを目的としています。

USB Type-C オーディオは、USB Type-C を使用したオーディオ出力を標準化するために作成されました。 これにより、USB ポートが 3.5mm オーディオ ジャックに置き換わり、デバイス メーカーは 1 つのポートを使用して電力の送受信、ファイル データの転送、ビデオの出力、オーディオの出力を行うことができるようになります。 USB-IF によれば、これによりデバイスはより薄く、より耐久性が高く、防水性も向上する可能性があるとのことです。

同じ目的を果たしているにもかかわらず、USB-C オーディオはヘッドフォン ジャックとは動作が異なります。 3.5mm ヘッドフォン ジャックからはアナログ オーディオのみが出力され、スマートフォン内部のデジタル - アナログ コンバーター (DAC) を使用して処理されます。 USB Type-C はデジタルオーディオを送信し、そのデータを変換してサウンドを増幅するのはヘッドフォンやその他のリスニングデバイスの役割です。 USB-C は、ポートに実装されていて、携帯電話に有線オーディオ用の DAC が搭載されている限り、ヘッドフォン ジャックと同じようにアナログ オーディオ出力を送信することもできます。

USB オーディオ プロトコルとは何ですか?

3 つの USB-C オーディオ プロトコル (またはクラス) により、USB デバイスをオーディオ 周辺機器として機能させることができます。 これらのクラスは、すべてのタイプの USB コネクタに適用されます。

• すべての主要なオペレーティング システムは、5.0 Lollipop 以降を実行している Android スマートフォンを含め、USB Audio Class 1.0 (または少なくともそのサブセット) をネイティブでサポートしています。 UAC 1.0 は USB 1.0 の速度 (12Mbps) に制限されていますが、96kHz のサンプリング レートで高解像度オーディオをサポートします。
• USB オーディオ クラス 2.0 は、高速転送速度を導入し、高速 USB 2.0 (480Mbps) をサポートし、低遅延オーディオ転送、より高いサンプリング レート、および複数のチャネルにわたるより広い帯域幅を実現します。 また、オーディオ解像度も 32 ビット/384 kHz に向上しますが、消費電力が増加します。
• USB オーディオ クラス 3.0 は、主に消費電力の改善をもたらし、アクティブ ノイズ キャンセル、ホット ワード検出、ユーザー定義の EQ などの機能のサポートを追加します。

UAC 1.0 は、現在でも最も一般的なオーディオ カテゴリであり、時代遅れであるにもかかわらず、ほとんどの USB オーディオ デバイスはこの仕様を使用しています。 Android は Android 5 で初めて UAC サポートを導入し、USB-C コネクタを備えた最新のスマートフォンのほとんどは最新の標準をサポートしていますが、iOS は UAC 2.0 をサポートしています。

オーディオ アダプタ アクセサリ モードは、別の USB オーディオ関連プロトコルです。 このモードでは、コネクタは 3.5 mm ジャックと同様のアナログ信号を伝送できます。 これは、ポート上のピンを再利用してパッシブ オーディオ信号を受け入れることで機能します。 前述したように、このモードでは外部 DAC ではなく内部 DAC が必要です。

USB Type-Cオーディオの利点

USB-C オーディオでは携帯電話に DAC が必要ないため、メーカーは内部 DAC を削除してデバイス内の貴重なスペースを解放できます。 これは、DAC をヘッドフォンまたはアダプターに移動できるようになったことも意味します。 購入者は、汎用的で品質の劣る内蔵 DAC にこだわることなく、希望するサウンドを提供する製品を選択できます。 内部 DAC と比較した外部 DAC のもう 1 つの利点は、デバイスの内部電源と処理ハードウェアによって発生する干渉が低減されることです。

さらに、内蔵 DAC を廃止することで、携帯電話の処理量が減り、バッテリー寿命が延びる可能性もあります。 ただし、アナログ ヘッドフォン アダプタには DAC が含まれている必要があり、携帯電話から電源を供給する必要があります。

USB Type-C が複数のデジタル入力を同時にサポートできるということは、すべてのデバイスで機能するインライン リモート コントロールの追加もはるかに簡単になることを意味します。 これにより、USB-C ヘッドフォンを通じて「OK Google」や「Hey Siri」などのホットワードを使用できるようになります。 さらに、USB-C オーディオは、アクティブ ノイズ キャンセレーション、サラウンド サウンド、デジタル エフェクトなどの機能もサポートします。

USB Type-Cオーディオの欠点

USB-C オーディオは決して完璧ではなく、この新しい仕様にはいくつかの問題があります。

まず、USB-C ヘッドフォンを使用すると、充電ポートがオーディオリスニングポートとしても機能する必要があり、摩耗しやすくなります。 これにより、有線ヘッドフォンの充電と使用を同時に行うという問題も発生します。 この問題は iPhone 7 が発売された後に初めて発生しました。当時はヘッドフォンの使用と充電を可能にするいくつかの解決策がありましたが、それらは 3 本の別々のケーブルを必要とするセットアップに限定されており、美しくも、すっきりしていても、便利ともほど遠いものでした。 携帯電話を充電しながら、同時に USB Type-C ヘッドフォンを使用して音楽を聴くには、依然として同じかさばるセットアップが必要です。

互換性の問題は、USB-C オーディオのもう 1 つの問題です。 USB-C ヘッドフォンが携帯電話で動作するかどうかは、見た目だけではわかりません。 そのため、新しいヘッドフォンに多額のお金を費やしたにもかかわらず、ヘッドフォンが携帯電話で動作しなかったり、音量ボタンが機能しなかったりすることが判明する場合があります。 USB-C ヘッドフォンを購入する場合は、すべてのデバイスとの互換性を確保するために DAC 付きのものを購入してください。

アダプタを使用して、古いアナログヘッドフォンを携帯電話の USB-C ポートに接続してみませんか? この場合、DAC を搭載したアダプタが必要になりますが、これらのアダプタの品質は大きく異なる傾向があります。 低品質のアダプタは安価ですが、高品質のアダプタはヘッドフォン 1 組分と同じくらいの費用がかかる場合があります。

3.5mm ジャックはシンプルなため、何十年もの間主流でした。 充電ケーブルや追加ケーブルは必要ありません。 ヘッドフォンを手に取って、差し込み、聴くだけです。 シンプルさが成功の鍵です。 USB Type-C オーディオはこのプロセスを複雑にし、最終的にはワイヤレス ヘッドフォンへの移行を促進します。

USB Type-C ヘッドフォンと Bluetooth ヘッドフォン

アナログ ジャック以外では、USB Type-C オーディオの主な競合製品は Bluetooth です。 2016 年 7 月にリリースされた Bluetooth 5.0 では、動作範囲が 4 倍、速度が 2 倍、Low Energy (LE) デバイスのデータブロードキャスト機能が 8 倍に向上しました。 これにより、廃止された 3.5mm ジャックの代替品としての価値はありますが、制限がないわけではありません。

一般的に言えば、Bluetooth ヘッドフォンの音質は、同価格帯の有線ヘッドフォンほど良くありません。 耐久性と信頼性も低くなります。 しかし、それでも長所は短所を上回っており、厳格なオーディオマニアでない人なら誰でも優れた Bluetooth ヘッドフォンを手に入れることができるでしょう。

詳細については、USB、標準 (3.5 mm)、Bluetooth ヘッドセットの比較をご覧ください。

USB-Cオーディオは3.5mmジャックの最良の代替品ではない

この技術には多くの利点がありますが、USB Type-C オーディオは、宣伝されているように 3.5mm ヘッドフォン ジャックの代替品とは程遠いものです。 互換性の問題、3.5mm ジャックの大幅な改善の欠如、長年にわたるワイヤレス オーディオの改善などの要因により、ユーザーとメーカーの間での採用率が極めて低くなっています。

しかし、ヘッドフォンジャックがすぐにスマートフォンに戻ってくるとは思えないので、良くも悪くも、USB-C オーディオに頼るしかない。 将来、USB-C オーディオのアップグレードによって待望の改善がもたらされ、このカテゴリでより安価で優れたヘッドフォン/アダプターが入手できることを期待しています。