Как телефон определяет, замкнута ли цепь 3,5 мм?

15

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

Затем я вырезаю из него два наушника (преобразователя), и все равно отображается символ наушников . Когда я позже обрежу 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 весь звук и музыку для направления через разъем 3,5 мм?

Gautham
источник
3
Это, вероятно, зависит от телефона.
эндолит
1
Забавная вещь - после прочтения всех ответов комментарий @endolith выше кажется наиболее точным :) Механическое переключение звуковых линий использовалось ранее и, вероятно, еще где-то использовалось. Механическое переключение цифрового сигнала присутствия является более новым, но также и устаревшим. Электрическое обнаружение вставки TRRS и функции гарнитуры актуально, но страдает от многих конкурирующих стандартов. Идея обнаружения микросхемы в старых разъемах для наушников Apple, вероятно, является городской легендой
Maple
Мейпл, в наушниках Apple была идентификационная микросхема с самых ранних итераций. IPod 3G имел встроенный пульт дистанционного управления на наушниках, где кнопки просто создавали сопротивление между землей и тем, что теперь будет микрофонным выводом (в наушниках iPod не было микрофона). Однако эта функция была отключена, если только микросхема в гарнитуре не дала звуковой сигнал идентификации при первоначальном подключении. Чип не является основным методом определения того, подключены ли наушники или гарнитура, он необходим только для распознавания подлинных наушников.
Сиана

Ответы:

18

Гнезда для наушников имеют дополнительные контакты внутри, которые действуют как переключатели. На рисунке ниже, контакты 4 и 5 предназначены для определения того, что вилка была вставлена. Они не предназначены для звукового сигнала. Когда вилка отсутствует, переключатели, которые образованы 2 и 4 и 3 и 5, закрыты. Когда вилка вставлена, эти переключатели разомкнуты. Штекер слегка сгибает 2 и 3, и они разрывают контакт с 4 и 5. Вы можете вставить в разъем 3,5 мм пластиковый стержень (манекен), который разомкнет контакты, и телефон может подумать, что наушники подключены.

введите описание изображения здесь

Источник: таблица данных для типичного стерео разъема.

Ник Алексеев
источник
1
Итак, завершение цепи основано исключительно на обтекании какого-либо материала, вставленного в гнездо гнезда, а не на какой-либо электрической цепи, подключенной к гнезду 3,5 мм?
Gautham
2
@Gautham Конечно, так было в старых устройствах, эти переключатели в основном заглушали динамики, когда наушники были подключены. Я не уверен, действительно ли более умные устройства, такие как Android, проверяют сопротивление или другие параметры, чтобы обнаружить наушники, а не положитесь 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.
alexan_e
3
@Nick Alexeev: То, что вы набросали, - это штекер с переключаемым разъемом, который на старом оборудовании имел бы внутренние динамики, подключенные к 4 и 5 к 1. Подключив наушники, вы бы подключили 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 активации изолированного переключающего контакта.
Транзистор
@alexan_e Вот несколько аппаратных ссылок для вас - вилка и разъем . Обратите внимание: «Уведомление о вставке штекера должно срабатывать только после того, как все контакты штекера касаются соответствующих сегментов», что подразумевает не только механическое обнаружение вставки.
Клен
14

На телефонах Android, на устройствах iOS и на ПК HD Audio механические переключатели в разъеме не используются. Вместо этого гнездо для наушников имеет 4 контакта вместо 3, и в нем могут использоваться как 4-контактные гарнитуры, так и 3-контактные наушники. Втулка 3-контактного разъема для наушников соединяет два контакта разъема.

Один из контактов отвечает за микрофон и обычно подает напряжение 1,5-3,3 В через резистор для ограничения тока (2-10 кОм), который необходим для смещения транзистора JFET в капсюле микрофона гарнитуры. Измерение сопротивления постоянному току между контактом микрофона и заземляющим контактом разъема можно использовать для определения типа подключенного устройства - оно будет 0 Ом для наушников, бесконечно высоким для не подключенного устройства и около 2 кОм для гарнитуры. с микрофоном

Резистор, ограничивающий ток смещения, образует часть сети делителя напряжения, а другая часть является вышеупомянутым сопротивлением постоянного тока. Измерение напряжения на выводе микрофона проводится как для определения звукового давления на микрофон (через фильтр верхних частот 100 Гц поблизости), так и типа вставляемого гнезда или 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 приведенными выше сопротивлениями постоянного тока вы будете измерять около 0 В на выводе микрофона, если подключены наушники, полное напряжение смещения микрофона, если ничего не подключено, и что-то среднее между ними, если подключена гарнитура.

Переключатели на аудиоразъеме, как в ответе выше, были обычными для старой электроники, но они несовместимы с наушниками и слишком громоздки для высокотехнологичной трубки.

Сиана
источник
не только Android-приставки, но и простые усилители также используют этот метод. Они используются для выявления ошибок в линиях динамика. Когда разговорная линия отключена, это не позволит включить главный выходной каскад усилителя. что-то вроде CD ERROR, например, сообщение об ошибке будет отображаться на передней ЖК-панели.
Стандартный Сандун
Стандартный, я не думаю, что это тот же метод, потому что вы не можете полагаться на дополнительный вывод для сигнализации функции. Я думаю, что измерение тока было бы способом реализовать это в усилителе мощности. Тем не менее, это бесполезно в трубке, потому что это допустимый вариант использования для подключения выхода наушников трубки к линейному входу другого устройства. Линейный вход имеет полное сопротивление около 50 кОм, что делает ток очень маленьким, а обнаружение тока бесполезным.
Сиана
2

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

  • да, довольно много разъемов для гарнитуры по-прежнему включают переключатель обнаружения вставки, который также может быть сигнальным переключателем для простых (моно) гарнитур.

  • когда вставка обнаружена каким-либо способом, усилитель наушников может войти в режим обнаружения (см., например, заявку на патент WO 2006045617 A3), где хост-устройство обнаруживает, что подключено (стереонаушники, моногарнитура с микрофоном, стереогарнитура с микрофоном, видеоразъем и т. д.) и в каком порядке находятся провода заземления и микрофона. Это включено в последнюю версию стандарта гарнитуры OMTP. Этот тип обнаружения не будет обманут не подключенным штекером в первоначальном вопросе.

  • В гнездах Apple 3,5 мм используется фирменный чип идентификации устройств, подключенный через линию микрофона. Это выполняет рукопожатие, когда аксессуар вставлен, и элементы управления гарнитуры используют это для элементов управления. Если устройство Apple не находит этот чип в наушниках, предполагается, что это обычные стереонаушники без микрофона или каких-либо элементов управления.

Юха Бэкман
источник
1

Существует , безусловно , дополнительный контакт (а в некоторых гнездах, два !) , Что связанно с землей , когда гнездо пустое, и механически поднимаются от земли , как только вилка нужного диаметра вставлена. Эта дополнительная, не звуковая схема размыкается, как только кончик штекера воздействует на контактный механизм, и остается включенным, пока вилка не будет полностью удалена.

То, что я только что описал, называется «нормально замкнутым» переключателем. Некоторые гнезда содержат «нормально открытый» выключатель вместо, который является противоположностью того , что я только что описал, как он соединяется с землей только тогда , когда вилка в разъеме.

В любом случае дополнительный механический переключатель не имеет ничего общего с аудиосигналами и не соприкасается с проводкой, подключенной к штекеру. Этот дополнительный механический переключатель очень хорошо изолирован от всех проводов и контактов, которые подключены к звуковой схеме, поскольку он мог бы действительно испортить ситуацию, если бы не было! Этот дополнительный механический переключатель просто подает сигнал оборудованию, чтобы он мог определить, когда что-то вставлено в гнездо, и затем действовать соответствующим образом.

Это относительно недавняя разработка, скажем, не более 20 лет назад. «Вставленный» сигнал в значительной степени нуждается в воздействии цифровых схем, таких как компьютеры и звуковые карты, поэтому он не очень эффективен в старых аналоговых устройствах старой школы.

Еще во времена до компьютера / смартфона некоторые разъемы включали механическое переключение, чтобы отключить поток сигнала от его обычного места назначения и вместо этого направить его на то, что было подключено. Это обычно служило для отключения динамиков, когда наушники были подключены, но с современными Усилители высокой мощности делать это более чем опасно, так как это может взорвать наушники, усилители и барабанные перепонки. Предыдущий комментарий содержал схематическую диаграмму этого типа домкрата.

Джо Шупиенис
источник
1
Если контакт обеспечивает только цифровой сигнал присутствия, что является причиной для создания двух контактов?
Дмитрий Григорьев
Почему два? а. Один НК, другой НЕТ б. Один управляет сильноточным устройством, таким как индикатор состояния
Джо Шупиенис,
0

Большинство разъемов включают в себя переключатель, который открывается, когда вставляется разъем.

Воутер ван Оойен
источник