Каков диапазон напряжения стандартного разъема для наушников от телефона?

Спецификация коммерческого линейного выхода должна обеспечивать мощность 1 мВт на нагрузке 600 Ом. Для синусоиды это означает среднеквадратичное напряжение 0,77 вольта (2,2 вольта от пика до пика) и ток 1,3 мА (среднеквадратичное значение 3,6 мА от пика до пика).

К сожалению, вокруг усилителей для наушников и импеданса наушников ходит много «аудиофильской» чепухи. Вероятно, первые 5 результатов по «импедансу наушников» в Google просто неверны. Этот сайт содержит некоторую полезную информацию (хотя и неверную).

Но в любом случае, если вы посмотрите на графики, которые я считаю правильными, вы увидите, что в диапазоне звуковых частот большинство наушников имеют довольно маленькое реактивное сопротивление по сравнению с их сопротивлением. И большинство наушников имеют импеданс около 16-32 Ом, а некоторые сумасшедшие «аудиофильские» наушники имеют более высокий импеданс (например, 300 Ом). Он предполагает, что 5 мВт достаточно громко для портативных наушников. Аудиофильские наушники потребуют большей мощности.

Мощность$P=V^2 / R$так$V = \sqrt{R*P}$, поэтому для наушников с высоким импедансом потребуется гораздо более высокое выходное напряжение, поскольку они требуют большей мощности и имеют более высокий импеданс. Во всяком случае, для наушников Sony MDR-EX51, показанных на странице, указанной выше, вы можете видеть, что они довольно близки к простому резистору 17 Ом. При 5 мВт это означает напряжение 0,3 В и ток 16 мА .

Arduino может обеспечить это довольно легко, но я не думаю, что вы можете просто подключить его к ШИМ, поскольку 5 В на 17 Ом дает 300 мА, что намного выше предела Arduino в 25 мА. Простым решением может быть включение резистора 4,7 В / 16 мА = 290 Ом последовательно с выводом.

Я не пробовал ничего из этого - вам придется поэкспериментировать!

Проверьте: http://en.wikipedia.org/wiki/Line_level

Наиболее распространенный номинальный уровень для бытового аудиооборудования составляет -10 дБВ, ... Выраженный в абсолютном выражении, сигнал на уровне -10 дБВ эквивалентен синусоидальному сигналу с пиковой амплитудой примерно 0,447 вольт или любому обычному сигналу на уровне 0,316. среднеквадратичное значение вольт (VRMS). ... Абсолютного максимума нет, и он зависит от схемотехники.

Однако это относится к разъему «Line out», который, по-видимому, передает сигнал с фиксированной амплитудой и позволяет принимающей стороне определять громкость.

В большинстве случаев изменение настройки громкости на оборудовании-источнике не влияет на силу сигнала линейного выхода.

Я полагаю, что для штекера для наушников, управляющего динамиком, все может быть более сложным, поскольку этот сигнал на самом деле является токовым сигналом (используемым для управления катушкой динамика).

В отличие от линейного уровня, есть ... те, которые используются для управления наушниками и громкоговорителями. Сила различных сигналов не обязательно коррелирует с выходным напряжением устройства; это также зависит от выходного импеданса источника, который определяет количество тока, доступного для управления различными нагрузками.

Я думаю, вам лучше всего посмотреть на волну с помощью осциллографа, который должен иметь вход с высоким импедансом, такой как аналоговый вход (АЦП) Arduino.

(Я не эксперт, возьмите с собой немного скептицизма и не стесняйтесь редактировать)

Изменить: статья в Википедии , которую я использовал в качестве источника, была сильно отредактирована с тех пор, как я впервые опубликовал этот ответ. Среди прочих изменений были удалены/изменены приведенные выше фрагменты. Поэтому я исключаю большую часть этого ответа и рекомендую обратиться к статье в Википедии, ссылка на которую приведена вверху.

Это в дополнение к ответу PkP.

В то время как звук «линейного уровня» обычно составляет 1 мВт на 600 Ом, и это составляет 1,1 В для синуса, звук далек от синуса. Даже если вы соблюдаете спецификацию и получаете среднеквадратичное значение только 775 мВ, пики могут быть значительно выше 1,1 В. Как правило, хорошо принимать и обрабатывать без искажений пики до ± 5 В по крайней мере.

Не существует жесткого правила для разъемов для наушников ; будь то ноутбук, MP3-плеер или обычная стереосистема.

Я бы сказал, что типичный выход для наушников соответствует характеристикам линейного уровня , хотя для наушников они становятся скорее ориентиром, чем строгим набором цифр.

Как вы уже обнаружили, разные устройства имеют разные выходные уровни.

Мощность , которую может обеспечить ваш ПК, составляет, например, X милливатт. Поскольку блок питания ПК может отдавать 12 В на звуковую карту, X мВт вполне можно генерировать с акцентом на напряжении, а не на токе. Некоторые топовые материнские платы (например, последние платы Asus ROG) могут похвастаться выходом на разъем для наушников более 2 В (среднеквадратичное значение).

Портативный MP3-плеер может иметь только литиевую батарею на 3,7 В. Его выходная мощность может быть такой же X мВт, как у ПК, но при более низком напряжении, а значит, и при более высоком токе — без некоторых повышающих преобразователей было бы невозможно соответствовать напряжению вышеупомянутой материнской платы высокого класса.

Фундаментальное различие между «выходом на наушники» и «линейным выходом» заключается в том, что последний не предназначен для питания нагрузки с низким импедансом. Я склонен предполагать, что входное сопротивление стандартного аудиоустройства составляет 50 кОм; если это когда-либо важно знать, то это обычно указывается производителем устройства. Наушники или наушники могут иметь сопротивление всего 32 Ом, а это означает, что подключение наушников к разъему линейного выхода может привести как к плохой громкости, так и к плохому качеству. Обычно нет такой же проблемы с подключением устройства линейного уровня к выходу для наушников, если вы не рассматриваете специальный усилитель для наушников; аудиофил может возразить, что выход станет несбалансированным.

Таким образом, нет правильного ответа. Возможно, начните с максимального среднеквадратичного значения 1,4 В, а затем увеличивайте или уменьшайте его по мере работы над прототипом.

Для ардуино нужно более высокое напряжение.

Используйте неинвертирующий операционный усилитель на линии, который должен довести напряжение примерно до 2 вольт, что лучше для Arduino.

:)

http://www.instructables.com/id/Arduino-Audio-Input/step3/Non-Inverting-Amplifier/