[Non mi spezzo ma mi (s)piego] Il protocollo OTG e il suo utilizzo in campo HiFi

La sempre maggiore diffusione e potenza dei vari dispositivi mobili, come smartphone e tablet, indurrebbe a pensare di poterli sfruttare come sorgenti comode per l'ascolto HiFi. L'uscita cuffia è, tipicamente, di bassa qualità e inadatta a pilotare decentemente cuffie di impedenza elevata o di bassa sensibilità. La sua bassa qualità, poi, non suggerirebbe di utilizzarla come uscita linea da collegare a un amplificatore esterno, tramite cavo minijack/RCA o Lightning/RCA, a seconda del dispositivo in uso, se Android o iOS.

L'ideale sarebbe poter accedere al segnale digitale non convertito internamente dal disposiivo, per trasformarlo in analogico con dispositivi (DAC) esterni di qualità superiore. Questo può essere fatto grazie ai diversi DAC con ingresso USB che affollano il mercato. Ce ne sono sia di tipo fisso che portatile. Di recente si sono affacciati sul mercato degli adattatori, ad esempio da USB-C a mini-jack, che contengono al loro interno un DAC e magari un operazionale in grado di pilotare una cuffia. Tipicamente questi accessori si appoggiano al protocollo USB OTG (USB On-The-Go). Questa cosiddetta specifica consente a un qualsiasi dispositivo capace di funzionare come host, di dialogare con periferiche USB come HDD esterni, pendrive, tastiere, mouse o joypad attraverso un semplice cavo di interfaccia. Esistono anche semplici cavi OTG, privi di DAC interno, ma questi naturalmente richiedono l'utilizzo di un DAC esterno.

Inizialmente introdotto per lo standard USB 2.0 nel 2000, oggi OTG gestisce anche le USB 3.0, con specifica deniminata High-Speed USB On-The-Go, con un velocissimo trasferimento dati di 4,8 Gbit/s, ideale per comunicazioni di dati complessi come segnali audio e video senza ritardi.

Una delle differenze rispetto all'USB standard è che i dispositivi collegati sono driver-free, cioè non hanno bisogno di driver aggiuntivi. La comunicazione tra dispositivi OTG può avvenire in maniera bidirezionale: un dispositivo OTG può essere master o slave, quindi ad esempio un telefono può leggere dati da un hard disk esterno o funzionare esso stesso come memoria di massa. Va ricordato che un hub USB previene la possibilità di utilizzare la specifica OTG se sono connessi più dispositivi. Il consumo di batteria, come si può immaginare, è notevole, e ad oggi non è possibile utilizzare simultaneamente il caricabatterie per ovviare a questo inconveniente. Sarebbe ovviamente opportuno utilizzare host o client esterni autoalimentati.

Un'altra differenza dello standard OTG risiede nella struttura del cavo e dei connettori: le prese e le spine OTG contengono un quinto pin, aggiunto ai quattro pin USB standard (VBUS, GND, D+ e D-). Si tratta di un quinto pin nel connettore, non di un quinto filo nel cavo. La spina mini-A ha il quinto pin collegato a massa mentre la spina mini-B lascia il quinto pin scollegato. Un dispositivo a doppio ruolo richiede dunque la capacità di leggere lo stato di questo quinto pin (se collegato o no) con l'aiuto, ad esempio, di una resistenza di pull-up, in maniera tale da poter determinare quale estremità del cavo è inserita. In altre parole, si tratta di un cavo direzionale. Basta invertirlo e il dispositivo master diventa slave o viceversa (o host e client)

Per altri dettagli tecnici si può far riferimento a questo completissimo paper della Infineon.

Esiste anche una versione SuperSpeed OTG (SS-OTG), successiva alla release dello standard USB 3.0, ma il supporto di tutta la capacità operativa non è ancora diffuso in maniera capillare. Non tutti i dispositivi mobili supportano OTG senza restrizioni, pertanto occorre verificare sulle impostazioni del proprio telefono o tablet quale opzione selezionare.

Su iOS (iPhone etc.) potrebbe essere necessario consentire esplicitamente l'utilizzo della porta esterna per altri scopi diversi da quelli della ricarica, meglio consultare le istruzioni o il supporto online Apple. Per quanto riguarda Android, le ultime versioni del sistema operativo hanno preinstallato il supporto per OTG; in caso di dubbio, qualora non doveste trovare l'opzione nel menu impostazioni, si può installare un'apposita app gratuita (USB OTG Checker su PlayStore) che eseguirà il controllo del vostro dispositivo e vi dirà se è compatibile con le specifiche OTG. Sul mio Android 13 l'opzione compare nel sottomenu Altre impostazioni, in fondo alla lista (si veda screenshot qui sotto). Il mio Android 13.0 è tuttavia proprietario (pertanto modificato) di OnePlus (OxygenOS 13.0), potrebbe essere che altri dispositivi abbiano l'opzione in altre posizioni del menu. A oggi, febbraio 2024, Android 13 non è ancora installato su tutti i telefoni, il processo di diffusione sembra essere lento. Una volta verificato che OTG è presente sul vostro sistema operativo potrete scatenarvi e connettere il vostro telefono a tanti dispositivi USB esterni.

Per quanto riguarda l'utilizzo in campo audio, la connessione OTG consente di aggiungere un'uscita cuffia - o una di qualità superiore - in smartphone o tablet che ne fossero sprovvisti, ad esempio. Inoltre, non richiedendo alcun driver aggiuntivo, il risultato è indipendente dal software. Per bypassare completamente le restrizioni interne del sistema operativo sulla risoluzione dei files in uscita, si può usare una app specifica, come questa, in questo modo via OTG si può accedere facilmente a formati HiRes fino a DSD. Diverse aziende hanno gi` iniziato a offrire adattatori e cavi in standard OTG.

N. B. Ovviamente non è strettamente necessario utilizzare la connessione OTG per connettere un dispositivo mobile a un DAC esterno. Diciamo che la OTG apre a nuove possibilità di dialogo e di trasferimento file tra componenti diversi, senza l'utilizzo di un computer che faccia da tramite.

Nella prossima puntata vedremo qualche dispositivo ad uso audio che sfrutta lo standard OTG.

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