Type-C转3.5mm音频转接器

Zenas

前言：

        随着Type-C接口的普及，越来越多电子设备用上Type-C接口，Type-C接口相较于传统接口更方便，更安全，更环保。政策背景来看，全球各地**或协会纷纷提出智能设备接口和技术统一的要求。欧盟态度强硬，推出强硬措施，要求到2024年所有电子产品均支持Type-C接口。美国参议员也向商务部提出了统一电子设备的充电标准的诉求，希望推行更先进、通用的充电器来减少电子垃圾。2022年1月，我国工信部正式发文要求所有手机企业支持Type-C接口，不然将不予准入。各国助推统一接口，其实均指向了Type-C接口对传统充电接口的大规模替代；同时也是针对苹果的Lightning接口“独树一帜”的抵抗。所以，未来几年在政策刺激和标准统一推进下，Type-C接口在电子终端的渗透率将持续提升。

正文：
         目前市面上的手机基本取消的3.5mm接口，使得有线耳机的用户相当有意见，特别是直播行业的主播，声卡设备基本都是采用3.5mm接口，虽然部分厂商提出过保留3.5mm方案，不过后面因为节省成本，机身轻薄放不下等等原因不得不妥协，仅保留一个Type-C接口。
         好在Type-C接口的功能非常强大，让很多厂家嗅到了新的商机，第一代的Type-C转3.5mm音频转接器应运而生，这一下就给有线耳机的用户的痛点，硬件方面其实并不复杂，只是简单把Type-C接口的USB2.0数据直连，物理接口换成3.5mm音频接口而已。

后续厂商在转接器里加入了DSP芯片，声音从数字信号转换成模拟信号经过芯片处理音质得到了很大的改善。不过手机只有一个Type-C接口，转接成3.5mm音频的话就没法进行充电了，特别是直播行业需要长时间接音频设备，导致手机耗电特别快，这就产生了一个新的痛点。于是第二代Type-C转3.5mm音频转接器问世了，这次转接器加入了Type-C母座充电接口，在使用的同时可以给手机充电，打消了直播行业使用时的电量焦虑，很好的解决了用户的痛点。

目前的产品卖点基本是围绕音质好，价格低，兼容性好这三点，为什么说兼容性也算卖点呢？因为目前市面上的手机五花八门，并不是所有手机都具备边听边充这个功能的，为了了解什么是边听边充，我们先看看PCB板。

       首先我们要知道数据和供电是两个角色，数据和供电都有主从关系。就拿手机的Type-C接口来说，接口里搭载的PD协议里定义了 Data Role 和 Power Role 。在USB2.0端口的Data Role里，USB根据数据传输的方向定义了HOST/Device/OTG三种角色，其中OTG即可作为HOST，也可作为Device，在Type-C中，也有类似的定义，只是名字有了些许修改。       再回到实际应用中，正常来说Power Role和Data Role都是同步的，比如手机连接U盘的时候，手机的Power Role是DFP，Data Role也是做host；当手机连接笔记本，手机的Power Role是UFP，Data Role也是做device。如果要让手机Power Role做UFP，Data Role做host就需要用到PD协议芯片切换。

       我们拿乐得瑞科技推出的PD协议芯片LDR6028举例，看看是如何实现边充电边传输数据？首先手机和PD协议芯片LDR6028都属于DRP，都是双角色端口。想实现边充电边传输数据的状态，需要LDR6028跟手机进行PD协议沟通切换Power Role和Data Role。切换成功后的状态，手机的Data Role是做DFP（Host 主机），Power Role是做Sink（UFP 受电方）。

       在没做角色切换之前，sink（受电方）只能是UFP（从机），source（供电方）只能是DFP（主机），例如手机接U盘的时候，手机作为source（供电方），U盘作为sink（受电方），所以手机会放电给U盘使用。

为了达到边充电边传输数据的状态，PD协议芯片LDR6028有两种做法：

PR_Swap（Power Role Swap 供电角色切换）：

第一种是手机的数据角色保持不变，仅切换供电角色，就能实现手机边充电边传输数据，这种做法有个好处就是数据不用重连，连接听歌或者投屏的时候，插上充电数据不掉，体验非常好。
DR_Swap（Data Role Swap 数据角色切换）：

       第二种是手机的供电角色保持不变，仅切换数据角色，也可以实现手机边充电边传输数据，但是这种做法因为是切换数据角色，所以数据传输过程中会强制中断再重连，就像投屏的时候黑屏一下又恢复正常，体验并没那么好。

       那么有人就会问了，都用第一种PR_Swap体验好不就行了，但是事实并没有那么简单，目前市面上的手机型号五花八门，而且不少手机的PD协议做的并不规范，在角色切换过程中出现的问题也千奇百怪，只用第一种PR_Swap可能会沟通失败，导致无法切换角色，所以退而求其次，想成功边充电边传输数据，有时候是不得不采用第二种DR_Swap的。

总结：

        这样看来实现一个边听边充的功能其实并不容易，PD协议芯片在不同手机的通讯过程当中是有差别的，为了解决层出不穷的兼容性问题，研发工程师的工作量是巨大的，但是一个真正能经得起市场考验的产品，提高功能稳定性是必经之路，这也体现了中国人的匠人精神，正如乐得瑞科技的那句经营理念：匠心臻品，乐得则瑞。