Como funcionam os fones de ouvido USB, USB-C e Lightning? [básico sobre fones]

Há alguns anos houve retirada da entrada para fones de ouvido por diversos fabricantes de smartphones. Esta mudança teve início com a Apple, porém o que muitos não sabem é a diferença que há no uso dos conectores digitais e a entrada analógica.

Por Hardware 47 comentários
Como funcionam os fones de ouvido USB, USB-C e Lightning? [básico sobre fones]

Há alguns anos houve uma mudança (e ainda está ocorrendo) de vários modelos de celulares, de diversas fabricantes, principalmente os modelos topo de linha, onde se perdeu a entrada para fones de ouvido. Esta mudança teve início com a LeTV e posteriormente a popularização com a Apple com a decisão remover a entrada P2 de seus iPhones e passar a utilizar fones wireless/Bluetooth ou adaptadores Lightning para 3,5mm. Porém, muitos não sabem as diferenças que se tem com a adoção dos conectores digitais e é o que abordaremos neste artigo.

O que é Lightning?

Conector lightning
Conector lightning

O conector Lightning foi introduzido pela Apple para a utilização em seus dispositivos móveis (iPads, iPhones e iPods) no ano de 2012. Ele é uma solução muito mais compacta onde é utilizado 8 pinos ao invés de 30 (conector antigo utilizado pela fabricante) e pode ser inserido dos dois lados (não existe um lado certo).

Outra vantagem além do tamanho e a maneira de inserir o novo conector, é o fato de transferir dados de forma mais rápida e carregar mais rapidamente a bateria dos aparelhos.

O que é USB-C?

Conector USB-C
Conector USB-C

O conector USB-C (ou USB tipo C) é um conector USB de 24 pinos que se diferencia dos outros tipos por ter lados simétricos (iguais) e ser possível conectá-lo em qualquer posição. Além disso, este conector é capaz de transferir com maior velocidade os dados se comparado aos seus antecessores e carrega mais rapidamente a bateria dos dispositivos que utilizam este tipo de conector.

A primeira versão do conector USB-C foi finalizada no ano de 2014, porém já ocorreram diversas atualizações deste conector:

  • Rev 1.1 (03/04/2015)
  • Rev 1.2 (25/03/2016)
  • Rev 1.3 (14/04/2017)
  • Rev 1.4 (29/03/2019)

 

O que são fones de ouvido lightining?

São fones de ouvido que possuem cabos com conector lightining e por conta disso, possuem um funcionamento diferente de um fone com cabo P2 (3,5mm).

A saída de fones (P2) produz um sinal elétrico analógico, pois o sinal digital já foi convertido e amplificado pelo circuito integrado de DAC/amp na placa do smartphone. Já o conector lightining, não utiliza do DAC/amp interno do celular, pois ele produz um sinal digital que é convertido pelo cabo lightining (do fone de ouvido ou do adaptador lightining para P2) que possui em sua ponta um circuito de DAC/amp soldado no conector.

DAC/amp interno no conector lightning
DAC/amp interno no conector lightning

 

A utilização do conector lightining para áudio possui o risco de limitar a qualidade de áudio oferecida pelo celular, pois ao conectar um cabo lightining no celular, desabilitará o DAC/amp interno do telefone.

Existe também a opção de compra de adaptadores e cabos lightining de outros fabricantes, que não a Apple, em que é utilizado um DAC/amp de maior qualidade. Esta seria uma alternativa para se obter uma maior qualidade de som sem utilizar uma entrada de fones de ouvido.

O que são fones de ouvido USB-C?

São fones de ouvido que possuem cabos com conector USB-C e por conta disso, possuem um funcionamento diferente de um fone com cabo P2 (3,5mm).

A saída de fones (P2) produz um sinal elétrico analógico, pois o sinal digital já foi convertido e amplificado pelo circuito integrado de DAC/amp na placa do smartphone. Já o conector USB-C, não utiliza do DAC/amp interno do celular, pois ele produz um sinal digital que é convertido pelo cabo USB-C (do fone de ouvido ou do adaptador USB-C para P2) que possui em sua ponta um circuito de DAC/amp soldado no conector.

A utilização do conector USB-C para áudio portanto corre o risco de limitar a qualidade de áudio oferecida pelo celular, pois ao conectar um cabo USB-C no celular, desabilitará o DAC/amp interno do telefone.

Porém, hoje existem também a opção de compra de adaptadores e cabos USB-C de outros fabricantes em que é utilizado um DAC/amp de maior qualidade (Exemplos: Hidizs Sonata HD DAC Cable II, iBasso DC01). Esta seria uma alternativa para se obter uma maior qualidade de som sem utilizar uma entrada de fones de ouvido.

Os fones USB para PC funcionam da mesma forma?

Da mesma forma que os cabos com conectores USB-C ou lightining possuem um DAC/amp internamente, os fones com USB possuem também em seus cabos ou na estrutura interna do headphone.

Porém, no caso do PC, pode-se ter o benefício de conseguir um som mais limpo, sem ruídos, por conta de um melhor isolamento elétrico que a placa de som onboard da máquina utilizada.

Existe alternativa para não se utilizar adaptadores USB-C/lightining para P2 (3,5mm)?

Sim, existem alternativas. Uma delas é a utilização de transmissores Bluetooth como, por exemplo:

  • EarStudio ES100
  • FiiO uBTR
  • FiiO BTR1K
  • FiiO BTR3

Outra é a utilização de Digital Audio Players (DAPs) que se conectam ao smartphone via Bluetooth e é possível controlar a música que está sendo reproduzida no celular através deles. Exemplo:

  • Cayin N3
  • FiiO M5
  • FiiO M6
  • Hiby R3

Existe alternativa para carregar o celular enquanto se usa o adaptador USB-C/lightining para P2 (3,5mm)?

Sim, se o adaptador tiver um conector USB-C/lightining junto com o P2 na ponta.

Adaptador para utilizar o carregamento e ouvir música ao mesmo tempo
Adaptador para utilizar o carregamento e ouvir música ao mesmo tempo

Adaptador USB-C ativo Vs Adaptador USB-C passivo

Existem duas formas do audio ser transmitido pela porta USB:

Ativa: o sinal digital é enviado pelo conector USB ignorando o DAC/amp integrado do celular e é convertido no conector do cabo adaptador para P2 que possui um DAC/amp internamente.
Passiva: O DAC/amp integrado na placa do smartphones converte e amplifica o sinal que é enviado de forma passiva do conector USB para o conector 3,5mm.

Porém, nem todos os smartphones são capazes de enviar de forma passiva o sinal para o cabo adaptador USB-C para P2. O protocolo que permite que uma porta USB-C envie sinal analógico é o Audio Adapter Accessory Mode. O funcionamento é feito através de quatro conexões dentro do conector USB-C que desligam qualquer saída digital e substitui por quatro conecções analógicas (audio esquerdo, audio direito, microfone e terra).

Os smartphones que possuem o Audio Adapter Accessory Mode são os seguintes modelos (a lista pode ser atualizada com o tempo):

  • Motorola Moto Z
  • Motorola Moto Z Droid
  • Motorola Moto Z Force
  • Motorola Moto Z Play
  • Motorola Moto Z2 Play
  • Motorola Moto Z2 Force

Conclusão

A decisão de utilizar cabos USB ou lightining foi somente uma jogada das empresas para ganharem mais em cima dos fones de ouvido pois a tecnologia irá encarecer mais ainda o valor e não irá entregar tantos benefícios. Além disso, no caso dos dispositivos mobile, ainda tem a questão de não se poder ouvir música caso o aparelho esteja sendo carregado (a não ser que o usuário possua um fone in-ear ou headphone Bluetooth).

O único ponto que teria um benefício seria na utilização em um notebook ou desktop que não possui uma placa de som onboard tão boa e um circuito sem um bom isolamento elétrico, para não haver interferências no áudio reproduzido.

Esse artigo é feito em parceria com o Grupo Fones de Ouvido High-End:

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