摘要
科胜讯（Conexant，现归微笑科技旗下）是 USB 音频Codec领域的老牌玩家，其 CX21988 和 CX31993 是两款定位不同的 USB 声卡芯片，均支持 USB Audio Class 1.0（UAC1.0）和 96 kHz / 24 bit 音频输出。本文从目标市场、模拟输出性能、数字接口、功耗及典型应用场景五个维度进行横向对比，帮助硬件工程师在 PC 耳机、桌面 DAC 和 USB 声卡产品选型时做出判断。
1. 基本定位与目标市场
| 项目 | CX21988 | CX31993 |
|---|---|---|
| 目标产品 | USB 耳机、话务耳机、PC 扬声器底座 | 桌面 USB DAC、便携 Hi-Fi 小尾巴、高保真声卡 |
| 模拟输出接口 | 单端耳机输出（Headphone Out） | 线路输出（Line Out）或耳机输出（可配置） |
| 典型 SNR（参考值） | ~100 dB（A计权，参考数据手册） | ~110 dB（A计权，参考数据手册） |
| 封装 | QFN-48 | QFN-48 |
CX21988 偏向集成化方案，内置 Class-AB 耳机放大器，直接驱动 32 Ω 负载，适合话务耳机和普通多媒体耳机。C CX31993 则更注重音频保真度，模拟输出电平设计更高，支持线路输出级联外置耳放或功放。
2. 关键音频性能参数
2.1 信噪比与动态范围
SNR 是两款芯片拉开差距的核心指标。
- CX21988：标称 SNR 约 100 dB（A），满足普通多媒体耳机和 VoIP 通话需求。THD+N 约 -90 dB（参考官方数据手册）。
- CX31993：标称 SNR 约 110 dB（A），THD+N 约 -100 dB，接近 16 bit PCM 音频的理论极限，适用于对音质敏感的监听场景。
⚠️ 以上数值为参考官方数据手册，实际量产芯片因布线和供电设计不同可能有所偏差。
2.2 采样率与位深
| 参数 | CX21988 | CX31993 |
|---|---|---|
| 最高采样率 | 96 kHz | 384 kHz（参考数据手册） |
| 位深支持 | 16 / 24 bit | 16 / 24 / 32 bit |
| USB 协议 | USB 2.0 Full Speed | USB 2.0 Full Speed |
| UAC 版本 | UAC1.0（兼容 UAC2.0 降级） | UAC1.0（兼容 UAC2.0 降级） |
CX31993 对 384 kHz 的支持使其在 DSD-over-PCM（DoP）场景中具备更大优势，而 CX21988 的 96 kHz 上限对普通无损音乐（CD 质量 44.1/48 kHz）完全够用。
3. 数字接口与功能集成
3.1 I²S / S/PDIF 输出
- CX21988：内置 I²S 输出引脚，可外接独立 DAC 实现数字输出，但无原生 S/PDIF 光纤输出。
- CX31993：同时提供 I²S 和 S/PDIF TX（光纤）输出选项，方便连接有光纤输入的功放或解码器。
3.2 内置放大器
- CX21988：集成 40 mW @ 32 Ω Class-AB 耳机放大器，单芯片即可输出到 3.5 mm 耳机口。
- CX31993：耳机放大器规格更高，典型输出 80 mW @ 32 Ω，且支持线路电平切换（通过 GPIO 或固件配置）。
3.3 控制接口
两款芯片均使用 HID 兼容的引脚进行音量控制，支持 Windows / macOS 原生音量调节，无需额外驱动（除 UAC2.0 高采样率场景外）。
4. 功耗对比
| 参数 | CX21988 | CX31993 |
|---|---|---|
| 工作电流（典型） | ~25 mA @ 5 V | ~35 mA @ 5 V |
| 待机功耗 | < 1 mA | < 1.5 mA |
| USB 枚举模式 | Self-powered / Bus-powered 兼容 | Self-powered / Bus-powered 兼容 |
CX21988 因放大器功率更低，功耗表现更优，适合 bus-powered（USB 总线供电）的小型耳机转接器。CX31993 的更高功耗换来更好的输出裕量，适合桌面独立供电设备。
5. 典型应用电路差异
5.1 CX21988 典型应用
CX21988 常用于 USB 耳机转接线：
- USB-A 或 USB-C 公头 → 3.5 mm 耳机座
- 内置Codec + 耳机放大，单芯片完成数字 → 模拟转换
- 无需外接电源管理芯片，VBUS 直接供电
- 推荐电路：CX21988 + 10 µF + 100 nF 电源滤波电容 + 3.5 mm 耳机座
5.2 CX31993 典型应用
CX31993 更适合 桌面 USB DAC：
- USB-C 输入 → I²S → 外置高精度 DAC（如 AK4493 / ES9038Q2M）→ 运放缓冲 → RCA / 6.35 mm 耳机口
- 或直接利用芯片内置放大器驱动高阻抗耳机（≥ 120 Ω）
- 推荐增加 TCXO 时钟以降低 jitter，提升 384 kHz 输出时的音质
6. 选型建议总结
| 场景 | 推荐芯片 | 理由 |
|---|---|---|
| 话务耳机 / VoIP 设备 | CX21988 | 集成放大器、功耗低、成本优化 |
| 游戏耳机（虚拟 7.1 / 降噪固件） | CX21988 | 有对应固件版本支持音效处理 |
| 入门级 USB 声卡 / 耳机转接线 | CX21988 | 单芯片方案，BOM 极简 |
| 桌面 Hi-Fi DAC / 高保真解码器 | CX31993 | SNR 110 dB，384 kHz 支持，I²S + S/PDIF 双输出 |
| 便携 Hi-Fi 小尾巴（DAP 配件） | CX31993 | 线路电平可切换，音质上限更高 |
| 多媒体音箱 / 有源音箱 USB 输入 | CX31993 | S/PDIF 光纤输出方便长距离传输 |
7. 常见问题 FAQ
Q：CX21988 能否输出 192 kHz？ A：不可以。CX21988 最高支持 96 kHz。如需 192 kHz 及以上，请选择 CX31993 或外接独立 USB 异步 DAC。
Q：两款芯片是否需要安装驱动程序？ A：在 Windows 10/11、macOS、Linux 下，UAC1.0 模式下免驱，即插即用。macOS 对 UAC2.0 支持更好，高采样率场景建议使用 UAC2.0 协议。
Q：CX31993 能直接代替 CX21988 吗？ A：不能直接替换，两者封装和引脚定义不同，且 CX31993 需要更高的供电电流和更好的电源滤波设计。请在立项初期确定芯片型号。
Q：两款芯片的工作温度范围是多少？ A：工业级版本通常支持 -40°C ~ +85°C；消费级版本为 0°C ~ +70°C。具体以官方数据手册为准。
Q：如何降低 USB 音频输出的底噪？ A：1）使用独立的 LDO 电源为模拟部分供电；2）在 USB VBUS 增加 π 型滤波；3）远离开关电源；4）使用 TCXO 替代晶振作为参考时钟。
8. 结论
CX21988 和 CX31993 虽然同属科胜讯 USB 音频 Codec 系列，但面向截然不同的市场。CX21988 是话务耳机和入门级 USB 声卡的性价比之选，以最低 BOM 成本实现即插即用；CX31993 则是追求高音质的桌面 DAC 和 Hi-Fi 小尾巴的核心器件，384 kHz 支持和 110 dB SNR 为高保真音频提供了充足的余量。
硬件工程师在实际选型时，应首先明确产品的目标音质等级和功耗预算，再决定是选择 CX21988 的「集成即走」方案，还是 CX31993 的「分立高保真」路线。
注：本文音频参数为参考科胜讯官方数据手册所写，实际性能需以具体产品 datasheet 和实测为准。