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

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?

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.

Источник: таблица данных для типичного стерео разъема.

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.

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.

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.

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