Wie erkennt das Telefon, ob der 3,5-mm-Klinkenstromkreis geschlossen ist?

Ich habe ein Android-Handy, an das ich einen Kopfhörer angeschlossen habe. Am oberen Rand des Telefons erhalte ich das Kopfhörersymbol, das anzeigt, dass der Kopfhörer angeschlossen ist (mit anderen Worten, der Stromkreis an der 3,5-mm-Buchse ist geschlossen).

Dann schneide ich die beiden Ohrhörer (Wandler) ab, und noch immer zeigt sich das Kopfhörersymbol . Als ich dieses Kabel später geschnitten, unten , wo sie sich verzweigt, selbst dann zeigt es Schaltung Fertigstellung.

Meine Frage lautet also:

Wie erkennt das Telefon die Fertigstellung des Stromkreises an der 3,5-mm-Buchse und löst so aus, dass alle Töne und Musik über die 3,5-mm-Buchse geleitet werden?

In den Kopfhörerbuchsen befinden sich zusätzliche Kontakte, die als Schalter dienen. In der folgenden Zeichnung dienen die Stifte 4 und 5 dazu, festzustellen, ob der Stecker eingesteckt wurde. Sie sind nicht für Audiosignale vorgesehen. Wenn der Stecker nicht vorhanden ist, sind die Schalter, die aus 2 & 4 und 3 & 5 bestehen, geschlossen. Wenn der Stecker eingesteckt ist, sind diese Schalter geöffnet. Der Stecker biegt 2 und 3 leicht und unterbricht den Kontakt mit 4 und 5. Sie können einen 3,5-mm-Kunststoffstab [eine Attrappe] in die Buchse einführen, der die Kontakte öffnet, und das Telefon könnte denken, dass Kopfhörer angeschlossen sind.

Quelle: Datenblatt für eine typische Stereo-Buchse.

Auf Android-Handys, iOS-Geräten und HD-Audio-PCs werden keine mechanischen Schalter in der Buchse verwendet. Stattdessen verfügt die Kopfhörerbuchse über 4 statt 3 Kontakte und akzeptiert sowohl 4-Kontakt-Headsets als auch 3-Kontakt-Kopfhörer. Die Hülse der 3-Kontakt-Kopfhörerbuchse verbindet zwei der Buchsenkontakte miteinander.

Einer der Kontakte ist für das Mikrofon verantwortlich und speist normalerweise 1,5-3,3 V Spannung über einen Strombegrenzungswiderstand (2-10 kOhm), der erforderlich ist, um einen JFET-Transistor in der Mikrofonkapsel eines Headsets vorzuspannen. Die Messung des Gleichstromwiderstands zwischen dem Mikrofonstift und dem Erdungsstift der Buchse kann verwendet werden, um die Art des angeschlossenen Geräts zu ermitteln. Sie ist bei einem Kopfhörer 0 Ohm, bei keinem angeschlossenen Gerät unendlich hoch und bei einem Headset ungefähr 2 kOhm mit Mikrofon.

Der Vorstrombegrenzungswiderstand bildet einen Teil des Spannungsteilernetzwerks, wobei der andere Teil der oben erwähnte Gleichstromwiderstand ist. Die Spannungsmessung am Mikrofonstift wird durchgeführt, um sowohl den Schalldruck am Mikrofon (über einen 100-Hz-Hochpassfilter) als auch die Art der Buchse oder des Geräts (über einen Tiefpassfilter oder eine Rauschunterdrückungslogik) zu bestimmen ohne zusätzliche Teile implementiert werden, wenn die Filter digital implementiert werden. Entsprechend den obigen Gleichstromwiderständen messen Sie etwa 0 V am Mikrofonstift, wenn ein Kopfhörer angeschlossen ist, die volle Mikrofonvorspannung, falls nichts angeschlossen ist, und etwas dazwischen, falls ein Headset angeschlossen ist.

Schalter in der Audiobuchse wie in der obigen Antwort waren in der älteren Elektronik üblich, sind jedoch nicht mit Headsets kompatibel und für ein High-Tech-Mobilteil einfach zu sperrig.

Es gibt einige Antworten darauf, aber dennoch können einige zusätzliche Erläuterungen hilfreich sein:

• ja, einige headset-buchsen enthalten noch einen einfügungserkennungsschalter, der auch ein signalschalter für einfache (mono) headsets sein kann.

• Wenn das Einsetzen auf irgendeine Weise erkannt wird, kann der Kopfhörerverstärker in einen Erkennungsmodus eintreten (siehe z. B. die Patentanmeldung WO 2006045617 A3), in dem das Host-Gerät erkennt, was angeschlossen ist (Stereo-Kopfhörer, Mono-Headset mit Mikrofon, Stereo-Headset mit Mikrofon, Video-Anschluss) usw.) und in welcher Reihenfolge sich die Erdungs- und Mikrofonkabel befinden. Dies ist in der neuesten Version des OMTP-Headset-Standards enthalten. Diese Art der Erkennung würde von einem nicht angeschlossenen Stecker in der ursprünglichen Frage nicht getäuscht werden.

• Apple 3,5-mm-Buchsen verwenden einen proprietären Geräteidentifikationschip, der über die Mikrofonleitung angeschlossen ist. Dies führt einen Handshake durch, wenn das Zubehör eingesteckt ist und die Steuerelemente des Headsets dies für Steuerelemente verwenden. Wenn ein Apple-Gerät diesen Chip nicht in einem Kopfhörer findet, wird davon ausgegangen, dass es sich um einen einfachen Stereokopfhörer ohne Mikrofon oder Bedienelemente handelt.

Es gibt definitiv einen zusätzlichen Kontakt (und in einigen Buchsen, zwei !), Der mit Masse verbunden ist, wenn die Buchse leer ist, und der mechanisch von Masse abgehoben wird, sobald ein Stecker mit dem richtigen Durchmesser eingesteckt wird. Dieser zusätzliche Nicht-Audio-Stromkreis wird geöffnet, sobald die Spitze des Steckers auf den Kontaktmechanismus einwirkt, und bleibt betätigt, bis der Stecker vollständig entfernt ist.

Was ich gerade beschrieben habe, wird als "normal geschlossener" Schalter bezeichnet. Einige Buchsen enthalten stattdessen einen "normal offenen" Schalter, was das Gegenteil von dem ist, was ich gerade beschrieben habe, da er nur dann mit Masse verbunden wird, wenn ein Stecker vorhanden ist in der Buchse befindet.

In beiden Fällen hat der zusätzliche mechanische Schalter nichts mit den Audiosignalen zu tun und berührt die mit dem Stecker verbundene Verkabelung nicht. Dieser zusätzliche mechanische Schalter ist sehr gut von allen Drähten und Kontakten isoliert, die an die Audio-Schaltkreise angeschlossen sind, da dies die Dinge wirklich durcheinander bringen könnte, wenn es nicht so wäre! Dieser zusätzliche mechanische Schalter gibt einfach ein Signal an das Gerät, damit es erkennen kann, wann etwas in die Buchse eingesteckt wurde, und reagiert dann entsprechend.

Es ist eine relativ junge Entwicklung, sagen wir vor nicht mehr als 20 Jahren. Das "eingefügte" Signal muss praktisch von digitalen Schaltkreisen wie Computern und Soundkarten verarbeitet werden, daher ist es in einem rein analogen Gerät der alten Schule nicht sehr effektiv.

In den Tagen vor dem Computer / Smartphone enthielten einige Buchsen eine mechanische Umschaltung, um den Signalfluss von seinem normalen Ziel zu trennen und stattdessen zu dem zu leiten, was eingesteckt war. Dies diente normalerweise dazu, die Lautsprecher zu trennen, wenn Kopfhörer eingesteckt waren, aber mit modernen Hochleistungsverstärker, das ist mehr als gefährlich, da es Kopfhörer, Verstärker und Trommelfelle in die Luft jagen kann. Ein vorheriger Kommentar enthielt ein schematisches Diagramm dieser Art von Buchse.

Die meisten Klinkenbuchsen verfügen über einen Schalter, der beim Einstecken einer Klinke geöffnet wird.