Как телефон определяет замыкание цепи разъема 3,5 мм?

У меня есть телефон Android, к которому я подключил наушники. Итак, в верхней части телефона я вижу символ наушников , который указывает, что наушники подключены (другими словами, цепь на разъеме 3,5 мм замкнута).

Затем я вырезал из него два наушника (преобразователя), и все равно значок наушников показывает . Когда я позже перерезал этот кабель, ниже того места, где он разветвляется, даже тогда он показывает завершение цепи.

Итак, мой вопрос заключается в следующем:

Как телефон обнаруживает замыкание цепи на разъеме 3,5 мм и, таким образом, запускает передачу всех звуков и музыки через разъем 3,5 мм?

Наверное, это зависит от телефона.
Забавно - после прочтения всех ответов комментарий @endolith выше кажется наиболее точным :) Механическое переключение аудиолиний использовалось раньше и, вероятно, где-то еще используется. Механическое переключение цифрового сигнала присутствия новее, но также устарело. Электрическое обнаружение вставки TRRS и функции гарнитуры является актуальным, но страдает от многих конкурирующих стандартов. Идея чипа обнаружения в старых штекерах наушников Apple, вероятно, является городской легендой, хотя
Maple, в наушниках Apple с самых ранних итераций была микросхема идентификации. У iPod 3G был встроенный пульт дистанционного управления на наушниках, где кнопки просто создавали сопротивление между землей и тем, что теперь было штырьком микрофона (в наушниках iPod не было микрофона). Однако эта функция была отключена, если микросхема в гарнитуре не издавала ультразвуковой идентификационный сигнал при первоначальном подключении. Чип не является основным методом определения того, что наушники или гарнитура подключены, он нужен только для того, чтобы отличить оригинальные наушники.

Ответы (6)

Гнезда для наушников имеют внутри дополнительные контакты, которые действуют как переключатели. На рисунке ниже контакты 4 и 5 предназначены для определения того, что вилка вставлена. Они не предназначены для звукового сигнала. Когда вилки нет, выключатели, образованные 2 и 4 и 3 и 5, закрыты. Когда вилка вставлена, эти переключатели разомкнуты. Штекер 2 и 3 немного прогибается, и они размыкают контакт с 4 и 5. Можно в гнездо вставить пластиковый стержень 3,5 мм [пустышка], который разомкнет контакты, и телефон может подумать, что наушники подключены.

введите описание изображения здесь

Источник: техническое описание типичного стереоразъема.

Таким образом, завершение схемы основано исключительно на обхвате какого-либо материала, вставленного в гнездо разъема, а не на какой-либо электрической цепи, прикрепленной к разъему 3,5 мм?
@Gautham Конечно, так было на старых устройствах, эти переключатели в основном отключали динамики, когда наушники были подключены. Я не уверен, что более умные устройства, такие как Android, действительно проверяют сопротивление или другие параметры для обнаружения наушников, а не полагаться на эти переключатели, но это, безусловно, возможно. Поиск показал, что в Android есть несколько (программных) событий и свойств, чтобы определить, подключены ли затычки для ушей, как шум в линии микрофона, но у меня нет никаких аппаратных ссылок.
@Nick Alexeev: То, что вы нарисовали, представляет собой штекер с переключателем, который на более старом оборудовании имел бы внутренние динамики, подключенные к 4 и 5 к 1. Подключение наушников подключало бы их к 2 и 3 при отключении внутренних динамиков. Его можно использовать для электрического обнаружения изменения сопротивления, но может быть проще использовать движение 2 для приведения в действие изолированного переключающего контакта.
@alexan_e Вот некоторые аппаратные ссылки для вас - plug и jack . Обратите внимание: «Уведомление о вставке вилки должно срабатывать только после того, как все контакты на вилке коснутся соответствующих сегментов», что подразумевает нечто большее, чем просто механическое обнаружение вставки.
1. Это определяет, вставлен ли штекер, но не различает наушники TRS и гарнитуру TRRS. 2. «Они не предназначены для звукового сигнала». В других контекстах они передают звуковые сигналы. Например, вставьте точки на микшерных пультах.

На телефонах Android, устройствах iOS и ПК HD Audio механические переключатели в розетке не используются. Вместо этого разъем для наушников имеет 4 контакта вместо 3 и подходит как для 4-контактных гарнитур, так и для 3-контактных наушников. Втулка 3-контактного аудиоразъема для наушников соединяет два контакта разъема вместе.

Один из контактов отвечает за микрофон и обычно подает напряжение 1,5-3,3В через токоограничивающий резистор (2-10кОм), необходимый для смещения JFET транзистора в капсюле микрофона гарнитуры. Измерение сопротивления постоянному току между контактом микрофона и контактом заземления розетки может быть использовано для определения типа подключенного устройства — оно будет равно 0 Ом для наушников, бесконечно высоким, если устройство не подключено, и около 2 кОм для гарнитуры. с микрофоном.

Резистор, ограничивающий ток смещения, является частью сети делителя напряжения, а другой частью является упомянутое выше сопротивление постоянному току. Измерение напряжения на контакте микрофона используется как для определения звукового давления на микрофон (через фильтр верхних частот 100 Гц), так и для типа разъема или подключенного устройства (через фильтр нижних частот или логику подавления шума), что позволяет этой конструкции быть реализованы без лишних деталей, если фильтры реализованы в цифровом виде. В соответствии с приведенным выше сопротивлением постоянному току, вы измерите около 0 В на контакте микрофона, если наушники подключены, полное напряжение смещения микрофона, если ничего не подключено, и что-то среднее, если подключена гарнитура.

Переключатели в аудиоразъеме, как в ответе выше, были распространены в старой электронике, но несовместимы с гарнитурами и слишком громоздки для высокотехнологичного телефона.

не только приставки Android, но и простые усилители также используют этот метод. Они используются для выявления ошибок в линиях громкоговорителей. Когда линия разговора отключена, основной выходной каскад усилителя не включается. что-то вроде сообщения об ошибке CD ERROR будет отображаться на передней ЖК-панели.
Стандартный, я не думаю, что это тот же метод, потому что вы не можете полагаться на дополнительный контакт для сигнализации функции. Я думаю, что измерение тока было бы способом реализовать это в усилителе мощности. Однако в телефоне это бесполезно, потому что это допустимый вариант использования для подключения выхода наушников телефона к линейному входу другого устройства. Линейный вход имеет импеданс около 50 кОм, что делает ток очень маленьким и определение тока бесполезным.
По крайней мере, некоторые устройства Android подают тестовый ток в линии динамиков, чтобы определить импеданс того, что к ним подключено. Провел несколько интересных дней, отслеживая «стук» при загрузке, когда настраиваемое устройство было подключено к внешнему усилителю, и, наконец, проследил его совпадение по времени с подпрограммой ядра, которая запускала этот тест. При подаче только на вход усилителя с высоким импедансом тестовый ток был вполне слышен. Добавление некоторого сопротивления фиктивной нагрузки сделало его тише и дало работу внутреннему усилителю, но комментирование теста было тем, что полностью решило проблему.

На это было довольно много ответов, но все же некоторые дополнительные разъяснения могут быть полезны:

  • да, довольно много разъемов для гарнитуры включают в себя переключатель обнаружения вставки, который также может быть переключателем сигнала для простых (моно) гарнитур.

  • когда вставка обнаруживается каким-либо образом, усилитель для наушников может войти в режим обнаружения (см., например, заявку на патент WO 2006045617 A3), в котором хост-устройство обнаруживает, что подключено (стереонаушники, моногарнитура с микрофоном, стереогарнитура с микрофоном, видеоразъем и т.д.) и в каком порядке провода заземления и микрофона. Это включено в последнюю версию стандарта гарнитуры OMTP. Этот вид обнаружения не будет одурачен неподключенной вилкой в ​​исходном вопросе.

  • В разъемах Apple 3,5 мм используется проприетарный чип идентификации устройства, подключенный к линии микрофона. Это выполняет квитирование, когда аксессуар вставлен, и элементы управления гарнитурой используют его для управления. Если устройство Apple не находит этот чип в наушниках, оно предполагает, что это обычные стереонаушники без микрофона и каких-либо элементов управления.

Например, TPA6166A2 от TI использует соединение JACK_SENSE, чтобы сначала определить наличие штекера, а затем , после подключения, он измеряет импеданс между различными кольцами, чтобы определить, что к нему подключено, включая 14 различных вариантов проводки этих устройств (таблица 6):

  • Стереогарнитура (HP с микрофоном)
  • Моногарнитура
  • Стерео линейный аудиокабель
  • Стереонаушники

По умолчанию для обнаружения устройства требуется 8–700 Ом на одном из контактов наушников, а для обнаружения гарнитуры — от 1,5 до 20 кОм между R2 и S. Он также может проверить, является ли проводка гарнитуры OMTP или CTIA .

Спасибо, это именно та информация, которая мне была нужна. Я преобразовал USB-гарнитуру в TRRS, но когда я отключил звук (переключатель на кабеле последовательно с микрофоном), телефоны Android больше не могли обнаружить микрофон, поэтому они переключились на внутренний микрофон, отключив звук. переключение неэффективно. Добавление 10K pull down от R2 к S устранило эту проблему. Я мог бы припаять 0402 между проводными клеммами на плате громкости/отключения звука, идущими к вилке.

В большинстве разъемов есть переключатель, который размыкается при вставке разъема.

Определенно есть дополнительный контакт (а в некоторых разъемах два !), который подключается к земле, когда разъем пуст, и механически отрывается от земли, как только вставляется вилка соответствующего диаметра. Эта дополнительная незвуковая цепь размыкается, как только кончик вилки воздействует на контактный механизм, и остается включенной до тех пор, пока вилка не будет полностью удалена.

То, что я только что описал, называется «нормально закрытым» переключателем. Вместо этого некоторые разъемы содержат «нормально разомкнутый» переключатель, что противоположно тому, что я только что описал, поскольку он подключается к земле только тогда, когда вилка находится в разъеме.

В любом случае дополнительный механический переключатель не имеет ничего общего с аудиосигналами и не контактирует с проводкой, подключенной к вилке. Этот дополнительный механический переключатель очень хорошо изолирован от всех проводов и контактов, которые подключены к аудиосхеме, так как в противном случае он мог бы действительно все испортить! Этот дополнительный механический переключатель просто подает сигнал оборудованию, чтобы оно могло определить, когда что-то было вставлено в гнездо, и затем действовать соответствующим образом.

Это относительно недавняя разработка, скажем, не более 20 лет назад. На «вставленный» сигнал в значительной степени должны воздействовать цифровые схемы, такие как компьютеры и звуковые карты, поэтому он не очень эффективен в чисто аналоговом устройстве старой школы.

Еще во времена, когда еще не было компьютеров и смартфонов, некоторые разъемы включали в себя механическое переключение, чтобы отключить поток сигнала от его обычного места назначения и вместо этого направить его на то, что было подключено. Обычно это служило для отключения динамиков, когда были подключены наушники, но с современными , мощные усилители, это более чем опасно, так как это может привести к взрыву наушников, усилителей и барабанных перепонок. Предыдущий комментарий содержал принципиальную схему такого гнезда.

Если контакт подает только цифровой сигнал «присутствия», зачем делать два контакта?
Почему два? а. Один NC, другой NO b. Один управляет сильноточным устройством, таким как светодиод состояния.
«Этот дополнительный механический переключатель очень хорошо изолирован от всех проводов и контактов, которые подключены к аудиосхеме». Это не всегда так. Домкраты можно делать обоими способами. electronics.stackexchange.com/a/95578/142 Подключение контакта обнаружения разъема к фактической клемме разъема дешевле и меньше.
Как телефон определяет замыкание цепи разъема 3,5 мм?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v