죄송합니다. 더 이상 지원되지 않는 웹 브라우저입니다.

헤드셋에서 USB-C와 경쟁하는 3.5mm 이어폰 잭

PDF 다운로드

글/호스트 게더(Horst Gether) ANC 제품 매니저, ams AG

3.5mm 이어폰 잭은 오디오 업계 표준으로 확고히 자리를 잡아 왔다. 3.5mm 이어폰 잭은 애초에 전화 교환기용으로 19세기에 처음 개발된 이후 휴대전화기, 태블릿, PC에 탑재되어 오디오와 통신 헤드셋을 연결하면서 통화나 음악 청취를 위한 용도로 사용되었다. 이어폰 잭은 긴 발전 역사를 가지고 있지만, 이 3.5mm 4극 액세서리 기기가 최종 고객에게 제공하는 기능은 다소 제한적이다. 

그림 1은 기존 3.5mm 오디오 잭을 간소화한 블록 다이어그램이다. 이 다이어그램은 휴대전화기 내의 오디오 코덱에 연결된 표준 3.5mm 오디오 잭을 나타낸다. 통화 음성 전송을 위한 MIC와 BUT 입력이 포함되어 있는데, 여기에 오디오 잭의 4번째 극이 연결된다. 이 신호 라인에 아날로그 마이크로폰이 연결되며, 각각 직렬 저항을 갖는 1~3개의 푸시 버튼이 병렬로 연결된다. 버튼이 눌러지면, 버튼 검출 ADC가 탐지한 전압 강하의 의미를 직렬 저항과 휴대전화기 내부의 바이어스 저항 RBIAS가 함께 해석하여 통화를 받아들이거나 단순히 음악 재생 볼륨을 변경할 수 있다. 만약 버튼이 눌러지지 않으면 마이크로폰은 작동 상태가 되며, 포착된 음성 신호는 오디오 코덱 내부의 음성 ADC에 의해 디지털 변환된 후 베이스밴드로 전송된다.

휴대전화기는 빠르게 진화하고 있지만, 3.5mm 이어폰 잭은 오디오 업계 표준으로 확고히 자리를 잡아 왔다. 3.5mm 이어폰 잭은 애초에 전화 교환기용으로 19세기에 처음 개발된 이후 휴대전화기, 태블릿, PC에 탑재되어 오디오와 통신 헤드셋을 연결하면서 통화나 음악 청취를 위한 용도로 사용되었다. 이어폰 잭은 긴 발전 역사를 가지고 있지만, 이 3.5mm 4극 액세서리 기기가 최종 고객에게 제공하는 기능은 다소 제한적이다. 
그림 1에 보이는 아키텍처는 지난 몇 년 간 거의 변화하지 않았다. 현재 휴대전화기가 갖고 있는 컴퓨팅 성능 면에서의 가능성을 가지고 판단해 볼 때 3.5mm 오디오 잭 액세서리가 제공할 수 있는 기능은 제한적이다. 한 가지 이유는 헤드셋이 매우 비용 최적화되어 있으며, 서로 호환될 필요가 있다는 점이다. 따라서 업계는 비용을 최소화하면서 3.5mm 오디오 잭의 기능 향상을 위해 부단히 노력하고 있다. 많은 벤더들의 요구로 등장한 특별한 애플리케이션 중 하나는 액세서리 내부에 배터리를 사용하지 않으면서 ANC(active noise cancellation) 기능을 지원하는 것이다. 두 방법 모두 기술적으로는 타당하지만, 비용과 솔루션 크기 면에서는 그리 이상적이지 않다. 일례로 ANC 헤드셋을 번들로 제공하기 위한 중요한 요소는 저렴한 비용과 작은 폼팩터이기 때문이다. 또 휴대전화기와 액세서리 내부에는 중복되는 기능이 많으므로(오디오 코덱, DSP 확장, 증폭기, PMU) 이 두 방법은 시스템 비용을 낮추고 더 많은 기능을 탑재하려는 전반적인 목표를 달성하는 데 도움이 되지 않는다.
그림 3에서 보듯이 원래 이 기능은 액세서리 내부에 배터리를 필요로 하며, 헤드셋 내부에 아날로그 또는 디지털 ANC 디바이스가 장착되어 있어야 가능하다. 배터리가 필요 없는 다른 방법은 USB 인터페이스를 사용하여 휴대전화기에서 전원을 끌어와야 한다.

두 방법 모두 기술적으로는 타당하지만, 비용과 솔루션 크기 면에서는 그리 이상적이지 않다. 일례로 ANC 헤드셋을 번들로 제공하기 위한 중요한 요소는 저렴한 비용과 작은 폼팩터이기 때문이다. 또 휴대전화기와 액세서리 내부에는 중복되는 기능이 많으므로(오디오 코덱, DSP 확장, 증폭기, PMU) 이 두 방법은 시스템 비용을 낮추고 더 많은 기능을 탑재하려는 전반적인 목표를 달성하는 데 도움이 되지 않는다...(중략)