USB PD將借助USB Type-C統一快速充電標準

　　（1）低壓快充技術將成為主流快速充電方式

　　國產手機增長迅猛，取得話語權。隨著華為、OPPO、Vivo等國產手機廠商在全球份額不斷擴大，中國廠商產業鏈整合能力提升，將可以取得快速充電市場的主導權。相比高壓快充方式，低壓大電流在實現同樣功率下效率更高，充電器和手機發熱更少，將占據市場主流。

　　而USB Type-C將是USB PD最佳選擇

　　USB Power Delivery是USB開發者聯盟在智能手機的USBBatteryCharge標準之后提出的最新的電力傳輸標準，目前已發展到USB PD 3.0標準，具有以下特點：

　　·充電功率提升，在現有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；

　　·在多外設之間優化電力傳輸；

　　·智能充電管理；

　　·允許低功率充電；

　　USBPD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據線基于Micro USB，不能承載過大的電流。USB Type C接口的觸點數量數倍于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。

　　圖24、USB充電標準一覽

　　USBType-C與USB PD協議共生，有望統一快速充電標準。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。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五級充電規格，不僅充電功率強悍，更可以實現雙向充電。

　　功率提升需要接口芯片保證安全性。

　　由于USB Type-C搭配USB PD可實現高達100W的充電功率，在高壓大電流下，確保安全性尤為重要。USB Type-C會在設備接口芯片中實現界面、線材、終端設備的交互授權與認證機制，確認終端可接受的電力傳輸模式。與終端設備互連時，可以由用戶決定是否以對應最高功率進行電力傳輸，增加設備使用安全意識。

　　多家公司都已經發布了不同種類的接口控制芯，有TI、Cypress、Lattice、Analogix、Dialog、Parade，Fairchild，成繹半導體，***鈺創，VLI，羽博等。Oppo和華為手機使用TI接口芯片做握手通訊和電源管理。在CES 2016上，賽普拉斯推出了全球首款雙端口USB Type-C PD控制器EZ-PD CCG4。該控制器集成ARM Cortex-M0處理器、128KB閃存、兩個供電場效應晶體管和四個為系統提供過壓和過流保護的模數轉換器，可用于存儲雙固件映像，從而實現無故障安全引導，提高系統的可靠性。

圖26，USB Type C接口控制芯片

　　USB Type C對音頻的變革

　　在開頭我們提到，蘋果公司在iPhone 7中取消3.5mm模擬音頻接口，直接使用Lighting接口傳輸數字音頻是大概率事件。Android陣營將緊跟蘋果的腳步，使用USB Type-C接口傳輸音頻。這將直接掀起一場智能手機的接口革命，并且引發一系列創新。

　　音頻系統具有短板效應，為了高保真的重現聲音信號，需要同時在音源、音頻處理和音頻輸出端做出改進。數字音頻市場的快速發展解決了高清、無損音源的問題，音頻處理和音頻輸出端也需要同步改善。這種情況下，數字音頻應潮流而生。安卓蘋果兩大陣營將使用Type-C/Lighting取代3.5mm模擬音頻接口，數字耳機和音頻設備直接受益。

　　首先，3.5mm模擬音頻接口已成手機輕薄化的設計瓶頸

　　電子設備更輕更薄的需求，以及市場對數字高清音頻、高保真（HiFi）音樂的追求，將促使廠商在音頻輸出端取消已經使用多年的3.5mm模擬音頻接口，采用數字音頻接口。

　　模擬音頻接口屬于TRS接口家族，本質是同軸電纜傳輸，常見的三段式接口為TRS端子，四段式為TRRS端子。在接口尺寸方面，1/4英寸（6.35mm）、1/8英寸（3.5mm）和3/32（2.5mm）這三種應用的最多。其中用于高端音響上的6.35mm接口從1878年開始應用至今，已經有近130年的歷史。

　　其次，手機內部復雜電磁環境不適合高質量模擬音頻處理

　　音頻處理系統可分為音源、音頻處理和音頻輸出三部分：

　　· 音源：無損音頻將成市場主流

　　· 音頻處理：編碼解碼器（Codec）和放大器；Codec用于提供足夠精度和速度的編解碼能力，核心是數模轉換器；放大器用于將解碼后的模擬信號放大到足夠功率以驅動輸出端不同負載；

　　·音頻輸出：有線、無線耳機，揚聲器、音箱等

　　目前手機和其他電子設備內部處理的都是模擬音頻信號，原始音頻信號經過內部解碼器解碼后轉為模擬信號，再經過放大或者直接輸出到3.5mm接口。但是手機內部要同時處理射頻、模擬和數字多種信號，電磁環境復雜。音頻信號是高精度小信號，很容易受到干擾產生失真，再經過PCB板和3.5mm接口又會產生功率損耗，最終影響輸出音質。

　　第三，蘋果和安卓乏力，告別3.5mm接口

　　取消3.5mm音頻接口的實現主要在于將原本位于手機內部的編碼解碼器和放大器等音頻處理芯片轉移到Lighting或者Type-C接口、線控或者耳機腔體中。如果直接采用未解碼的數字音頻信號從數據接口輸出，在手機外部完成解碼和放大，則可以減少失真，帶來較高隔離度。隨著集成電路工藝的進步，SoC、SIP技術的發展，音頻芯片的面積和功耗不斷減小，在技術上也支持將芯片從手機主板移出到耳機中。

　　蘋果陣營

　　CirrusLogic已為MFiLighting耳機提供開發套件。蘋果的音頻解碼芯片獨家供應商Cirrus Logic已于2016年6月30日宣布推出基于蘋果官方認證的MFi耳機開發套件，協助OEM廠商快速開發出Lighting接口的數字耳機。與iPhone 6s相比，新的方案將原來位于手機主板上的音頻處理芯片轉移到Lighting接口耳機線控中，在手機中實現全數字音頻，有效減少內部信號的干擾和衰減從而提升音質。同時，數字接口賦予音頻更多的功能，比如搜集用戶聽音樂的風格和習慣數據，與iOS平臺App結合，實現數字均衡調音等。

　　數字耳機根據外置音頻處理芯片位置的不同，在具體實現上有4種方式：

　　· Type-C/Lighting接口：適合較小面積芯片，易于防水設計

　　· 耳機線控：Cirrus Logic MFi方案，可方便與線控功能集成

　　· 耳機腔體：適合頭戴式耳機，具有較大空間，距離發生單元最近，處理效果最好

　　· 音頻Dongle：外置聲卡，臺式機時代音樂發燒友使用過，Type-C/Lighting轉3.5mm附件，很可能作為iPhone 7隨機配件。

　　安卓陣營

　　樂視發布Type-C數字接口CDLA手機。作為Android陣營一員，樂視于2016年4月發布了全球第一款取消3.5mm接口，直接使用Type-C傳輸音頻的CDLA手機。

　　第四，產業巨頭支持數字音頻變革

　　· 谷歌：2014年從安卓5.0操作系統開始就支持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字音頻的轉變

　　· Cirrus Logic： 2016年6月30日，蘋果音頻芯片供應商Cirrus Logic發布MFi Lighting耳機開發套件

　　· Conexant：2016年6月29日發布業內第一款USB Type-C單芯片音頻解決方案CX20888，并且帶主動降噪功能，為5mmx 5mm x 0.5mm 81Pin BGA封裝。