前言

貼出我的一篇舊文,於去年iPhone 7 / 7 Plus釋出之際寫成,其實在這兩款機型去掉了3。5mm耳機介面之前,樂視的一款機型,已經「跟風」創下此舉。

今年,越來越多的手機,以小米6為代表的,開始追隨這股風潮。

就連作為Android設計典範的Pixel 2(前身Nexus),「據傳聞」,也將取消3。5mm耳機介面。

當時不知道犯得什麼病,突然就覺得,是個十分值得紀念的事兒,算是智慧手機行業發展過程中,非常重要的一個縮影吧。

然後呢,那段時間,我就不分晝夜地寫,已經忘了,是什麼時候寫完的了,反正我就是一個瘋姑娘,喜歡嚴♀格要♀求自己,哇咔咔~~

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

最後呢,就寫了好多好多,大概有多長呢?

大概達到,「不適合放在一篇幅的文章」裡了

,所以,我會適當修訂一些內容,然後分篇發吧。

原文標題:《去掉3。5mm耳機介面,手機音質是否能得以救贖?事實未必如此》

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一、流水的介面,鐵打的3。5mm耳機孔

隨著新技術的出現與普及,手機介面方面,漸漸呈現「多裝置之間統一」、「資料傳輸速度更快」、「插拔人性化」的發展趨勢。

例如,蘋果從iPhone 5後,採用了新的Lightning介面,安卓陣營,從前年(這裡應該修正為2014年)開始,諾基亞N1安卓平板採用USB Type-C以後,開始了艱難的新介面普及之旅。

由於蘋果的生態做的比較統一,Lightning介面已經成為iOS生態圈裡的絕對主流。

經過一年半的普及,目前的安卓陣營,Type-C以其供電強、傳輸速度快、正反隨便插等優點,取代Micro USB,已是大勢所趨。

注:USB 3。0 Promoter Group聯盟,於上個月 26日公佈了 USB 3。2的標準,以此來替代目前的 USB 3。1標準。

據聯盟公佈的細節顯示,USB Type-C線纜已經支援多通道操作,

而升級至USB 3.2後,主機裝置和外設可以採用多通道解決方案,也就是說支援兩條通道5Gb/s或10Gb/s的傳輸速度。

此外,USB 3。2繼續使用SuperSpeed USB層資料速率和編碼技術

,實現單通道和雙通道操作之間的無縫轉換,並且相容舊版本的裝置。

所以,隨著新介面的普及,舊的30針的iOS裝置介面和Micro USB,徹底寫入歷史的故紙堆。

在此之前,還有不少手機介面,它們或因為相關配件太少,比如紅外介面;

或因為適用範圍太窄,比如mini HDMI介面;

抑或因為介面插入體驗太差,比如三星S5搭載的Micro USB Type-B,曇花一現,被時代淘汰。

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

Sony Ericsson上的紅外介面,現在很少見了

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諾基亞 N8搭載的 mini HDMI介面,和顯示器連線需要搭配轉接頭使用

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Micro USB Type-B採用了USB 3。0標準,傳輸資料雖然快一些,但這樣的插拔方式,實在過於反人類

看來,一個介面想在手機上青春永駐,是件挺不容易的事兒。大概得同時滿足以下幾點條件才行:

1。 相容性廣,有檔次全且種類豐富的配件;

2。 與其介面相配的配件要覆蓋到至少一個殺手級功能;

3。 電氣效能優秀,在不大幅拖累該裝置續航的情況下;

4。 接入方便,如能讓使用者做到不分正反、方向盲插,那是極好的。

5。 受力均勻,反覆插拔壽命長,至少不會在該裝置生命週期內輕易損壞。

恐怕,這個世界上,除了3。5mm介面,沒有第二個介面能基本滿足上述五點了吧。

在手機介面歷史出現如此之多的紛爭演義裡,

3.5mm以絕對的優勢和不可替代性,與lightning和USB Type-C這兩員新將一起,默默地為手機使用者提供涓涓不斷的電力和聲響體驗。

二、3。5mm耳機介面的前世今生

3。5mm耳機介面的學名叫 TRS 端子,據WiKiPedia的介紹,它是一種:

生來就是用於連線音響裝置,用於傳遞音訊訊號的聯結器。

按尺寸分,TRS端子家族共有三個兄弟:

老大是6。35mm,

老二是3。5mm,

老三是2。5mm。

老大6。35mm至今仍然在音響裝置中很常見,昔日電話交換機的標準介面就是它。

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1970s,正在工作的電話接線員

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兩款高階耳放,均採用 6。35mm標準耳機口輸出,可轉接成 3。5mm標準耳機口輸出

1979年,索尼推出了舉世矚目的第一代Walkman,開創個人便攜音樂播放的先河。

伴隨第一代Walkman問世的,就是這個尺寸較小、現在仍被廣泛使用的3。5mm stereo(TRS)耳機介面,它取代了3。5 mm mono(TS)介面,因為舊介面只能提供單聲道輸出,新介面支援雙聲道,再加上它較小的體積,人們終於可以在便攜裝置上聆聽欣賞音樂了。

6。35mm介面和3。5mm介面之間,用轉接頭就可以輕鬆轉換。

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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這一對隨身聽王者的工業設計,放在今天也不落伍

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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一個遵循標準3。5mm stereo(TRS)設計規範的耳機接頭

老二2。5mm介面的用途,主要是舊款的便攜隨身聽和手機的耳機連線,但因為比3。5mm插頭還要細一些,結構十分脆弱,非常容易扭斷,目前基本被淘汰。

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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3。5mm插孔和2。5mm插頭粗細對比

伴隨耳機降噪和立體聲等技術的出現和完善,3。5mm耳機介面,也在在波瀾不驚地進步著,業界也在默默地支援它。

智慧手機剛剛還是新鮮事物的時候,各大廠商為了捍衛自己在業內的話語權,包括耳機介面在內,均採用各自的介面設計,彼此互不相容。

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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還記得當年類似款「章魚哥」萬用轉接頭嗎?

除了購買手機時,原廠附贈的專用介面耳機外,使用者很難在市場上找到該廠商生產的其他型號,或是第三方耳機廠商為這臺手機的介面特別定做的耳機。

眾所周知,原廠耳機的素質一般都不咋的,對音質稍有追求的使用者,手上都會有素質比原廠耳機更好的。

但是因為Walkman和iPod這兩款獨領風騷的音訊播放器,採用的都是3。5mm耳機介面,大大拓寬了它的普及度。而且非常規介面的耳機生產成本更高,耳機廠商也不願意去做定製,再加上市面上非常規耳機口轉3。5mm口的轉接頭比比皆是。

耳機廠商的想法是:乾脆吶,我就不趟這渾水了,你們玩得開心就好~~

手機廠商不肯做相容,耳機廠商不願做定製,最受苦的還是使用者,除了「八爪章魚」,還有下面這樣的「尾巴」,看看,歷史是不是在重複上演?

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

以使用者體驗至上的智慧手機行業,我依然覺得,這樣的方案,是不得人心的~~

過了幾年,手機廠商紛紛在自己的智慧手機上採用了3。5mm耳機接孔設計,耳機接孔外形不相容的問題終於得以解決,並沿用至今。

三、面臨中年危機的3。5mm耳機介面

(一)相容性問題,造成了不少麻煩

3。5mm介面,雖然在外形上得到了一致化的設計,但3。5mm介面內部,卻存在不同「派別」的設計,這使3。5mm介面時代的耳機相容性上存在一些問題。

相容性方面的問題,主要是因為

3.5mm TRRS介面規範定義不一樣

造成的。

目前在國際上通行兩種手機3。5mm介面設計標準——

一種是OMTP,另一種是CTIA

OMTP是我朝採用的標準,CTIA是國際標準。

所以,我們在下面,必須要弄清楚,

OMTP標準和CTIA標準之間存在什麼差別

,這樣才能解釋這兩種設計差別會造成什麼樣的問題。

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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一個範例,後面還要細講

現在的智慧手機都支援線控麥克風,下面就以TRRS端子定義來分析。

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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以上是一個標準的3。5mm TRRS耳機頭,注意到環繞在銀色金屬棒上的三圈黑色圓環了嗎?它們就是絕緣環,

三個絕緣環將這根金屬棒分割成了四個部分。分別是L段、V段、G段、R段。

在國家標準OMTP中,L段是左聲道,V段是右聲道,G段接地,R段接Mic(Microphone);

在國際標準CTLA中,L段是左聲道,V段是右聲道,G段接 Mic(Microphone),R段接地。

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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採用國際標準 CTIA設計的耳機電路圖

所以,有的同學,在日常體驗中,會提出以下疑問:

為什麼我買的國行iPhone原配線控耳機接上其他安卓手機聽音樂,只能聽到空幻的背景伴奏,而且音量也變小了,只有按下接聽電話按鈕,才能聽到完整的歌曲聲呢?

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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那麼,我們就來深入分析一番。

很明顯,經過上面的講述,咱們已經知道國家OTMP標準和CTIA標準最明顯的差別,就是

G段和R段所賦予的功能正好對調了。

前者G段接地,R段接Mic;

後者G段接Mic,R段接地。

那麼,

當OTMP標準的耳機接上CTIA標準的手機孔時,OTMP標準耳機頭的金屬棒G段Mic(G1)和CTIA標準耳機口的G段地線(G2)正好接觸,你要是不按下聽電話(Microphone)按鈕,G1部分的阻抗會非常大。

G1這種設計的本意是:

為了讓使用者在需要通話的時候再把聲音記錄下來,避免將周圍吵雜的背景聲也一併記錄下來。

上面這個電路圖裡,我們可以看出:

這種不相容的設計,造成L端和R端耳機與地線相連的部分,被高內阻的Mic部分懸空,電流沒法從帶有稍許內阻的地線形成迴路,與左、右耳機形成並聯電路,於是這兩端耳機只好串聯在電路上。

大家都知道,一首音樂左、右聲道播放出的聲音是有差別的,這種差別,

是透過控制輸出在左、右聲道耳機不同的電壓來實現的。

但在這個例子裡,音源向左聲道耳機輸出了一個4V電壓的訊號,向右聲道耳機輸出了一個2V電壓的訊號,因為這兩隻耳機本身的阻抗基本相同,又串聯在這個電路中,所以串聯電路會根據電勢差,為這兩隻耳機均勻地分配電壓,兩隻耳機最終獲得了同是1V((4-2)/2)電壓的訊號,發出了完全相同的聲音,而且聲音比原來更小。

如果我們持續調大音量,增加左聲道和右聲道之間的電勢差,是能部分補償回音量不足的聲音的。

聲音空靈、音量變小的問題解決了,下面來說說人聲去哪兒了。

這個問題的出現,和現代音樂工業錄製唱片的方式有關。

一般一首歌曲在錄製時,人聲部分和伴奏部分需要分開做處理,最後再將它們合併灌製。

簡單來講就是作曲、編曲們和歌手先做好這首歌曲的純伴奏部分,然後歌手戴上耳機,站在麥克風前,耳機裡開始播放純伴奏,歌手跟著伴奏裡的節奏開唱,麥克風記錄下純人聲部分,後期調音師再將修飾好的純人聲和純伴奏混成完整的歌曲。

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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大河向東流啊 ~~

因為錄音棚裡給歌手錄音的麥克風,一般都是單隻、單聲道的,

所以混音後的歌曲裡,人聲部分並不是立體聲,而是單聲道。

體現在平常播放歌曲的時候,即左、右兩耳機播放的人聲部分是一模一樣的。

剛才講到,OTMP標準的耳機頭插入CTIA標準的耳機孔,左、右兩聲道發出的聲音,實際上

是當前輸出電壓大的聲道訊號與當前輸出電壓低的聲道訊號之差的二分之一。

在左、右兩聲道訊號裡,

人聲部分輸出本來就是一樣的,兩個聲道訊號相減,人聲部分正好被相抵清除掉了。

如果你能堅持看到這裡,並有提取自己喜歡的一首歌曲純伴奏的打算,但苦於沒有音源。那麼恭喜你,你明白了一套原理,就是:

透過對音訊訊號進行反相疊加,可以實現去掉人聲的效果。

反之,CTIA標準的耳機頭插上OTMP標準的耳機孔會出現什麼情況呢?

我想,聰明如你,應該已經知道了。

這種搭配,

你的耳機能正常播放音樂,但麥克風不能用了,你沒法和小夥伴們聊天了。

相容性方面的問題,不算是3。5mm耳機口的死穴,有動手能力強的同學,敢於自行更換線控,我建議普通人還是別尋找這種刺激了,稍有不慎就白瞎了整隻耳機,買個轉接頭就行。

一些手機,比如iPhone國行,會自動檢測插上來的耳機頭是國家隊還是國際隊,自動切換自己耳機孔的標準以適應耳機頭的標準,這樣的設計真是太貼心啦。

一分錢一分貨就是這麼個道理。

如果你的耳機是純用來聆聽音樂的耳機(TRS端子),國家隊和國際隊都不會為難你的(笑)。

3。5mm介面標準的戰況大概就是這樣,畢竟只是相同介面下標準不同,使用者純粹聆聽音樂的需求沒有受到大影響。

難道聽音樂是3。5mm介面的唯一作用嗎?耳機介面的左、右聲道可以傳送訊號,麥克風部分可以接收訊號,這些模擬訊號轉換成數字訊號就可以收發資料啦,這樣還不愁沒有玩法嗎?

(二)3。5mm耳機口的轉型之旅——步履維艱

這不,智慧手機生態圈內的上游、下游廠商,紛紛給3。5mm介面找點兒別的出路,下面列出幾項他們鼓搗出的玩意兒。

3。5mm耳機介面新玩法的應用場景:

1.刷卡機

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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在手機上實現銀行卡支付的功能,代表產品:拉卡拉

2.智慧按鍵

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智慧按鍵頂部的小按鈕,按下就可以開啟手電筒、撥號等常用功能

3.萬能遙控器

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配套對應的APP,可以透過紅外線控制電視、空調等

4.閃光燈

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高亮LED燈光可以增強手機的拍攝效果,還可以提供延時自拍等功能

這些小物件的功能各異,但基本原理相同,都是:

讀取接收到的資訊,將資訊編碼成音訊訊號,透過麥克風端傳送到手機上,手機上的APP讀取這段音訊訊號,取樣並解碼出數字資訊,將處理好的新的資訊透過耳機端傳送出去。

3。5mm耳機介面還具有一定的供電能力,以它為傳輸媒介,可以實現充(供)電、傳輸資料,遠端控制其他裝置等多樣玩法。

但3。5mm耳機介面的新功能拓展有諸多不足之處:

1。 搭載NFC近場通訊晶片的支付技術,直接內置於機身,

體積控制和體驗都優於外接的刷卡機

,Apple Pay和小米Pay、華為Pay等都是成功的代表。

我現在使用的魅族Pro 5,也可以直接刷北京地鐵的公交卡充值。

2。 藉助OLED顯示屏的

待機常顯和雙擊喚醒

技術,智慧

手機螢幕可以在極低的功耗下,在待機螢幕上顯示各種常用功能開關

,使用者甚至可以免解鎖直接回復APP內推送的通知,

3.5mm智慧按鍵的「盲操作」,顯然就很多餘。

3。 當前,智慧生態的觸角開始漸漸伸向智慧家居,比如小米的智慧家居構想:

使用者使用小米無線路由器,互聯放置在家裡的所有智慧電器,由連線在無線局域網裡的智慧手機統一控制,支援各種各樣的高階功能,比如調節空氣清淨機的風速、設定掃地機器人的工作時間。

形象的圖形化介面和自定義設定,比傳統的遙控器和3。5mm耳機孔遙控器要強多了。

4。 提升手機攝像頭的拍攝水平,是手機廠商始終孜孜以求的。

然而,對拍攝水平起決定性影響的,

是攝像頭自身的素質。

3。5mm耳機孔裝置只能提供閃光燈增強、延拍控制等功能,這對拍照體驗的提升是有限的。

發燒友們自然有更專業的器材去拍照,而外接閃光燈對普通戶來說,又顯得多餘。

成也音訊,敗也音訊。

3。5mm耳機介面的尷尬之處,就是在於

它飾演播放音樂這個功能,實在太久了。

無論是使用者對這個介面的認知,還是它的技術進化,一直侷限

在播放音樂和「數——模」訊號轉換傳輸上。

OTMA和CTIA兩種技術標準分裂了3。5mm耳機介面的硬體生態圈,造成了一定程度的適配絮亂。

面對非音訊播放方面的創新,大多是一些無關痛癢的功能,你要是問我如何看待市售的這些3。5mm配件?我的回答是:

為了不讓3.5mm耳機孔閒置浪費,硬要讓它起點什麼作用

」,或是「

有些功能曾經耳目一新,但有更成熟的內建方案滿足了這一痛點

」。

這讓3。5mm耳機接孔變得左右不逢源,怪不得手機廠商開始對它磨刀霍霍了呢。

(三)待老送終,那些試圖去掉3。5mm介面的手機廠商是怎麼做的?

第一個偷食禁果的先驅是索尼愛立信Walkman W810,這個決定,在當年3。5mm介面普及後,諾基亞和索尼愛立信都幹過。當時的宣傳是「為了音質」。

再談手機3.5mm耳機介面(一):風雨砥礪,功成身退

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圖左是Sony Ericsson W810,圖右是Sony Ericsson W600a

視線重回到我們熟悉的年代,六年前,OPPO的第一代Find系列——OPPO Find,幹掉了3。5mm耳機介面,OPPO R5同樣採用了無耳機介面設計。

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OPPO Find,OPPO的早期Android智慧手機,滑蓋全鍵盤,濃濃的商務範兒

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OPPO R5 釋出於2014年,4。85mm的超薄機身很是驚豔

聯想去年釋出的Moto Z手機,也採用了去掉耳機介面的設計。

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Moto Z的外觀設計還是不錯的,但精簡介面的創新並沒有獲得市場認可。

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隨後釋出的Moto Z Play中,3。5mm耳機介面重新迴歸,聯想,你在怕什麼?

2016年初,有關新一代iPhone7取消耳機介面的傳言甚囂塵上,樂視超級手機二代砍掉耳機介面,是由此收到的啟發嗎?

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敢於在自家第二代手機介面上就做這樣的精簡,樂視是第一家

當然,iPhone7的釋出最終讓傳言成真。

去掉了耳機介面,蘋果可以在iPhone7的防塵防水設計上大施拳腳。

下一篇文章在這裡:再談手機3。5mm耳機介面(二):生於貫之,死於輕薄?