Tất Tần Tật Về Jack Tai Nghe Mà Bạn Cần Biết

Jack tai nghe 3.5mm đang ngày càng trở nên hiếm khi các điện thoại mới không còn sử dụng cổng này và tai nghe không dây đang phát triển mạnh mẽ. Nhưng ít người biết rằng cổng jack tai nghe đã tồn tại từ hơn 100 năm trước và sẽ vẫn tiếp tục tồn tại trong tương lai. Hãy cùng tìm hiểu về jack tai nghe này qua bài viết dưới đây!

1. Lịch sử của jack tai nghe

Jack tai nghe

Jack tai nghe xuất hiện từ cuối thế kỷ 19 với mục đích sử dụng trên các bảng mạch chuyển điện thoại. Khi đó, nhân viên cần phải kết nối tín hiệu điện thoại bằng cách cắm rút dây. Do đó, họ cần một thiết bị có thể dễ dàng tháo rời và chuyển đổi tín hiệu âm thanh nhanh chóng.

Ban đầu, jack tai nghe có kích thước 1/4 inch (6.35mm) và được sử dụng trên các thiết bị âm thanh chuyên nghiệp. Sau đó, jack tai nghe 3.5mm xuất hiện lần đầu tiên vào thập kỷ 50, cùng với sự phát triển của máy radio nhỏ gọn chạy bằng mạch bán dẫn. Sản phẩm được coi là đột phá trong lĩnh vực portable-audio là Sony Walkman, từ đó, tai nghe jack 3.5mm trở nên phổ biến.

2. Các biến thể của jack tai nghe điện thoại

Jack tai nghe

Jack 2.5mm, còn được gọi là sub-miniature jack, xuất hiện vào đầu thập kỷ 2000 trên các máy điện thoại, đặc biệt là Nokia và Motorola. Tuy nhiên sau đó, cổng này dần mất đi sự phổ biến khi cổng 3.5mm vẫn được sử dụng trên nhiều thiết bị âm thanh gia đình và đảm bảo kết nối chắc chắn hơn.

Cũng có một thời gian ngắn khi các hãng sử dụng cổng tai nghe thông qua cổng Mini USB như HTC Dream hay cổng ExtUSB trên nhiều mẫu HTC. Tuy nhiên, đây là một giai đoạn ngắn và khá phức tạp khi mỗi hãng có một cổng sạc và cổng tai nghe riêng biệt.

Hiện nay, các hãng đang sản xuất các tai nghe sử dụng cổng USB-C mới, nhưng gặp khá nhiều vấn đề khác nhau và khó thay thế được cổng 3.5mm.

3. Cổng USB-C trên tai nghe: tương lai hay bất tiện

Jack tai nghe

Cổng USB-C đang cố gắng thay thế cổng 3.5mm trên các điện thoại cao cấp khi các hãng điện thoại đua nhau sản xuất các sản phẩm mỏng và nhẹ hơn. Tuy nhiên, hiện tại vẫn có rất nhiều tiêu chuẩn khác nhau cho cổng USB-C.

Có hai kiểu xuất âm thanh từ cổng USB-C phổ biến hiện nay:

  • Xuất tín hiệu số để DAC/Amp trên tai nghe giải mã âm thanh.
  • Xuất tín hiệu analog giống như cổng 3.5mm sử dụng DAC/Amp.

Tuy nhiên, việc xác định tai nghe nào sử dụng kiểu mã hóa nào và điện thoại có hỗ trợ tín hiệu số hay analog khá phức tạp. Ngoài ra, còn có vấn đề về nhiễu khi kết nối cổng có nhiều pin, nhiều tính năng khác nhau.

4. Tại sao jack 3.5mm có loại 1 vạch, 2 vạch và 3 vạch

Jack tai nghe

Trước đây, âm thanh chỉ có một kênh (mono) và chỉ cần sử dụng một phần tín hiệu 1 vạch để phân chia đầu tín hiệu và đầu mát (ground). Phần này được gọi là TS jack (1 vạch) và vẫn được sử dụng trong âm thanh chuyên nghiệp.

Khi âm thanh stereo (2 kênh trái, phải) được giới thiệu, jack tai nghe cũng phải thay đổi. Jack 2 vạch (3 khấc) được gọi là TRS (Tip, Ring, Sleeve) ra đời. Phần cuối của jack được nối mát (GRND: Ground), phần Ring và Tip mang tín hiệu âm thanh của hai kênh.

Sau đó, khi cần tích hợp microphone trực tiếp trên dây tai nghe cho điện thoại di động, một vạch thêm được chia ra thành 3 vạch để mang tín hiệu dây microphone riêng. Jack 3 vạch lúc này được gọi là TRRS (Tip, Ring, Ring, Sleeve).

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng có hai tiêu chuẩn mic khác nhau là OMTP và CTIA. Nên xác định điện thoại hoặc jack tai nghe sử dụng tiêu chuẩn nào để đảm bảo các chức năng như điều khiển playback, tăng giảm âm lượng.

5. Các công dụng khác ngoài âm thanh của Jack 3.5mm

Jack tai nghe

Một số tai nghe của Sony sử dụng cổng TRRRS jack (4 vạch). Vạch thứ 3 cho phép tích hợp microphone để sử dụng cho khả năng chống ồn chủ động. Điện thoại hoặc máy nghe nhạc Walkman sẽ sử dụng hai microphone để xử lý chống ồn, vì vậy tai nghe không cần có pin hoặc khả năng xử lý chống ồn trực tiếp.

Một biến thể khác của đầu CTIA là có thể xuất tín hiệu hình ảnh trên TV khi sử dụng tín hiệu video thay cho microphone truyền thống trên TRRS. Nokia N95 là một trong số các điện thoại có khả năng xuất tín hiệu hình ảnh trên TV và điều khiển trực tiếp trên dây.

FM Radio cũng là một tính năng khác của jack 3.5mm, khi dây tai nghe hoạt động như một ăng-ten radio.

6. Jack balanced thường thấy trên các máy nghe nhạc

Jack tai nghe

Người chơi âm thanh thường thấy các cổng balanced 2.5mm hoặc 4.4mm trên máy nghe nhạc. Sự khác biệt của jack này so với jack 3.5mm là trong cách truyền tín hiệu. Với single-ended, mỗi kênh của tai nghe có một dây tín hiệu và dây còn lại là mát không có tín hiệu. Trong khi đó, balanced sẽ sử dụng hai dây đồng pha cho mỗi kênh, dây này sẽ mang tín hiệu giống nhau nhưng trái dấu pha. Khi đến tai nghe, tín hiệu sẽ bị đảo pha để giảm nhiễu, nhằm giảm hiện tượng nhiễu common-mode.

Trên hình, ta có thể thấy tín hiệu của hai kênh được ký hiệu là L+, L- (bên trái) và R+, R- (bên phải).

Các cổng balanced thường thấy trên máy nghe nhạc của Astell&Kern là TRRS 2.5mm. Cổng 4.4mm balanced được Sony giới thiệu gần đây có tên gọi là TRRRS do có 4 vạch. Cấu trúc đi dây sẽ khác nhau đôi chút với cổng 2.5mm, có thêm một dây mát là Ground.

7. Tại sao Pro-Audio và audiophile vẫn tiếp tục sử dụng tai nghe jack 3.5mm

Jack tai nghe

Đối với người yêu nhạc và người chơi âm thanh chuyên nghiệp, tai nghe jack 3.5mm vẫn được sử dụng vì chất lượng âm thanh tốt và khả năng tương thích với nhiều thiết bị âm thanh cao cấp.

Pro-Audio cũng quan tâm đến độ trễ và độ ổn định kết nối trong môi trường chuyên nghiệp. Để đảm bảo độ trễ tốt nhất, có các codec như AptX Low Latency và Low Latency Audio Codec (LLAC) với độ trễ thấp khoảng 30ms.

Vì vậy, tai nghe có dây và jack 3.5mm vẫn sẽ tồn tại và phát triển, nhưng chỉ phục vụ cho một số tập người dùng nhất định. Xu hướng vẫn sẽ nghiêng về tai nghe không dây và đặc biệt là tai nghe True-Wireless như AirPods.

8. Ý nghĩa và công dụng của những vòng tròn trên jack tai nghe

Jack tai nghe

Khi nhìn vào chuôi cắm tai nghe, bạn sẽ thấy những vòng tròn xung quanh jack cắm. Những vòng tròn này có tác dụng gì?

Về mặt kỹ thuật, những vòng tròn này được làm từ chất liệu cách điện để phân tách thân jack thành các pin khác nhau. Mỗi jack cần ít nhất 2 pin: một pin truyền tải tín hiệu và một pin mát để chống nhiễu.

Các thiết kế chân cắm được chia thành nhiều loại:

  • 1 vòng (2 pin): âm thanh mono.
  • 2 vòng (3 pin): âm thanh stereo với kênh trái, kênh phải và mát.
  • 3 vòng (4 pin): âm thanh stereo với kênh trái, kênh phải, microphone và mát.

Gần đây, jack balanced 4.4mm trở nên phổ biến hơn trên các thiết bị như máy nghe nhạc, DAC/amp di động. Jack này có ưu điểm vượt trội hơn jack balanced 2.5mm trên các máy nghe nhạc của Astell&Kern đời cũ nhờ kích thước lớn hơn, chắc chắn hơn và tiếp xúc tốt hơn với jack cái.

Jack balanced 2.5mm và 4.4mm khác nhau về kích thước, nhưng mạch giống nhau: sơ đồ mạch sẽ chia tín hiệu thành left +, left -, right + và right – cho hai kênh, chân cuối cùng là chân mát.

Đối với Pro-Audio và người chơi âm thanh chuyên nghiệp, jack tai nghe 3.5mm vẫn là lựa chọn hàng đầu vì chất lượng âm thanh tốt và khả năng tương thích cao.