Elektronische Aspekte des iPhone 3,5-mm-Audioausgangs

Ich arbeite seit einiger Zeit an einem kleinen Projekt, ein externes Mikrofon für das iPhone zu bauen, das parallel zu Kopfhörern (über die 3,5-mm-Buchse) angeschlossen werden kann. Grundsätzlich möchte ich das originale Headset-Mikrofon des iPhones durch ein anderes Mikrofon ersetzen, aber weiterhin die Kopfhörer zum Hören verwenden.

Unten ist ein Bild der Prototypstruktur (basierend auf 2 vorhandenen Produkten, aber es funktioniert tatsächlich nicht; wahrscheinlich aufgrund eines Impedanzproblems):Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Einige Erläuterungen zum Bild:

  • Punkt #5 - Trennpunkt zwischen Mikrofonbuchse und Kopfhörerbuchse.
  • Artikel #4 - iPhone-Stecker 3,5 mm
  • Punkt 3 - ein Mikrofon, das derzeit NICHT funktioniert, da das iPhone es anscheinend NICHT erkennt (wahrscheinlich Impedanzprobleme - seine Impedanz beträgt etwa 650 Ohm)
  • Punkt #2 - einfache Kopfhörerbuchse (jeder Kopfhörer mit 3,5-mm-Stecker kann dort eingehakt werden)
  • Punkt #1 - Mikrofonbuchse, die an das externe Mikrofon angeschlossen ist, das ich jetzt habe.

Ich möchte meine Frage vorerst auf die elektrischen Aspekte meines Projekts konzentrieren. Bekannte Daten, die ich bisher gesammelt habe (bitte korrigieren Sie jeden Fehler, den Sie feststellen):

  1. iPhone liefert 1,5 V an der TRRS 3,5 mm Buchse.
  2. Der TRRS-Stecker des iPhone besteht aus 4 Pins: Links/Rechts/Masse/Mikrofon

Fragen:

  1. Wie hoch ist der Stromverbrauch pro Teil des iPhone-Headsets? Jeder Teil bedeutet, dass es 2 Komponenten gibt - Kopfhörer & Mikrofon und ich brauche die getrennte Leistungsaufnahme (insbesondere das Mikrofon!)

  2. Wie hoch ist der Strom des iPhone-Laufwerks auf dem Headset-Mikrofon und wie hoch ist der Strom, der auf den Kopfhörern getrieben wird?

  3. Lesen Sie einige andere Antworten zum Thema Impedanz, dass das iPhone ein externes Mikrofon (z. B. am Headset) nur dann erkennt, wenn die Impedanz ± 1650 Ohm beträgt, aber dann habe ich eine andere Antwort gelesen, in der behauptet wird, dass die erforderliche Impedanz ± 5000 Ohm beträgt. Irgendwelche Ideen, was richtig ist?

  4. Sollte ich planen, dass die Mikrofonimpedanz (einschließlich Kabel) 1650 Ohm beträgt (oder 5000 Ohm, basierend auf der Antwort, die ich auf Frage Nr. 3 bekomme) ODER den gesamten Prototyp (Mikrofon + Kabel + normale Kopfhörer), die ich an einen 3,5-mm-Anschluss anschließen werde ) sollten zusammen die 1650 Ohm / 5000 Ohm sein?

  5. Ist es richtig zu sagen, dass die 1,5 V, die vom 3,5-mm-Audioausgang des iPhones geliefert werden, bedeuten, dass die rechten/linken/Mikrofon-Pins positive Kontakte mit 1,5 V gegenüber dem Erdungspin sind (bedeutet, dass wir 3 parallele Schaltkreise haben, die von einem 1,5-mm-Audioausgang versorgt werden? V-Stromquelle).

ok - ich habe von einer anderen Quelle die Bestätigung über den Widerstandsbereich von 1500-1800 Ohm für die Identifizierung des externen iPhone-Mikrofons erhalten.
aber ich suche immer noch nach Antworten auf die Fragen: 1,2 und 5..
Könnten Sie Ihre bevorzugte Antwort akzeptieren? Danke dir!
Welche iPhone-Version hast du verwendet? Laut diesem Artikel gibt das iPhone 4 tatsächlich mehr Spannung (~2,6 V) und mehr Leistung auf seiner Mikrofonvorspannungsleitung aus als alle anderen (Android-)Telefone, die dort getestet wurden; siehe Abbildung 4(b).
Auch die 2,7 V wird in diesem 2010er und diesem 2013er Blogbeitrag bestätigt , obwohl das iPhone dieser Typen, wie die meisten Leute, die sich mit iPhones befassen, "das iPhone" ist, keine Versionsnummer oder so etwas.

Antworten (3)

Dies sind die Daten, die ich mit Ihnen teilen kann, nachdem ich meine eigene Reihe von Experimenten durchgeführt und (ausgiebig) im Internet nach echten praktischen Tests anderer Leute gesucht habe. Ich habe die Daten, die ich nicht reproduzieren konnte, verworfen / weggelassen:

  1. Die Impedanz des standardmäßigen Miniatur-Freisprechmikrofons von Apple, das in die Kopfhörer integriert ist, die sie im iPhone der 4. Generation enthalten, beträgt etwa 1600 Ohm. Das bedeutet, wenn Sie einfach einen 1,6-kΩ-Widerstand zwischen den MIC- und GND-Anschlüssen des TRRS-Anschlusses anschließen, schaltet das iOS auf das externe Mikrofon um (tatsächlich ein Widerstand, kein Mikrofon).

    Die Wahrheit ist jedoch, dass verschiedene Versionen von iOS und Geräten unterschiedliche Entscheidungsalgorithmen verwenden, wenn sie versuchen, zu „raten“, ob ein externes Mikrofon an das iPhone, iPad oder den iPod angeschlossen ist. Sie können einige Referenzen im Internet finden (ich werde sie hier nicht zitieren, da ich die Informationen für irreführend halte), die unterschiedliche Schwellenimpedanzen und Verhaltensweisen für die Algorithmen jeder iOS-Version und jedes Geräts angeben.

    Mein Rat ist einfach: Vergessen Sie die blutigen Details der verschiedenen iOS-Versionen da draußen. Verwenden Sie einfach einen 1,6-K-Widerstand, der das echte iPhone-Miniaturmikrofon nachahmt. Ich wette, Apple wird das iOS-Verhalten in naher Zukunft nicht ändern und Millionen von Freisprech-Kopfhörern ausschließen!

  2. Das iPhone sowie andere Mobiltelefone legen eine Gleichspannung von etwa 1,5-2,5 V an das Mikrofon an. Dies hat zwei Ziele: Es dient dem iPhone als Möglichkeit, die externe Gleichstromimpedanz des Mikrofons zu messen, und versorgt auch den Vorverstärker, der in vielen Miniatur-Elektretmikrofonen eingebaut ist.

    Das Obige bedeutet, dass Sie beim Anschließen an den Mikrofonanschluss eines Apple-Geräts vorsichtig sein sollten, entweder durch AC-Kopplung Ihres Signals über den zuvor besprochenen 1,6-K-Widerstand oder durch Verwendung eines Spannungsteilers mit einem größeren Widerstand und erneut dem besagten 1,6-K-Widerstand . Was zum nächsten Thema führt...

  3. Der Mikrofoneingang des iPhones wird bei etwa 40 mV Spitze (Millivolt) gesättigt. Daher müssen Sie die Amplitude Ihres Audiosignals auf einen ähnlichen Pegel anpassen.

  4. Hüten Sie sich vor den Audio-3,5-mm-TRRS-Steckern (männlich) da draußen! Bevor Sie einen verwenden, schauen Sie sich den Anschluss an der Basis des Steckers (das S oder die „Hülse“) genau an. Einige Steckverbinder enden in einer kreisförmigen Metallscheibe, die mit der Hülse verbunden ist.

    Das Problem ist, dass viele Apple-Geräte (z. B. das iPhone 4) ein Metallgehäuse haben, das intern mit Masse verbunden ist, und diese Art von Anschlüssen einen Kontakt zwischen dem Gehäuse (Masse) und der Hülse (Mikrofon) herstellt, wodurch alle Ihre Versuche nutzlos werden ein Audiosignal einspeisen. Ich habe dieses Problem in der Vergangenheit selbst erlebt und einige Stunden damit verschwendet, herauszufinden, warum das iPhone einen richtig angeschlossenen 1,6-K-Widerstand nicht erkennt.

    Sie können einige schöne Bilder dieses Problems und eine vorübergehende hausgemachte Lösung dafür finden: http://martinjohnsoncommunications.blogspot.com.es/2012/04/iphone-external-mic-connection-solved.html

Ich habe ein bisschen versucht, den Verdrahtungsteil mit einem Widerstand zu beantworten.Versuch eines Schaltungsbildes

Ich habe kein iPhone, also sind dies Vermutungen:

Welche Art von Mikrofon verwenden Sie? Das Headset-Mikrofon ist wahrscheinlich ein Elektret-Mikrofon, und die 1,5 V werden verwendet, um es mit Strom zu versorgen. Ein Elektret wirkt gegenüber dem Mikrofoneingang hochohmig, im Gegensatz zu zB einem dynamischen Mikrofon.
Ich würde vermuten, dass der Vorspannungswiderstand (intern im iPhone) wahrscheinlich etwa 1 kΩ beträgt (dieses interessante Papier sagt 640 Ω) .
Masse) Variieren Sie den Wert von 500 Ω aufwärts, bis ein Mikrofon erkannt wird, und notieren Sie sich dann den Wert.

Die 1,5 V sind wahrscheinlich nur am Mikrofonkabel (relativ zum Erdungskabel) vorhanden, es sei denn, die Kopfhörer machen etwas "Besonderes". Das kannst du ganz einfach mit einem Multimeter testen.

Der Strom für das Mikrofon ist wahrscheinlich ziemlich klein, weniger als ein mA. Die Kopfhörer werden wahrscheinlich etwa 20 - 40 mW haben.

Stellen Sie sicher, dass Sie die richtigen Drähte anschließen - IIRC, die Hülle ist an der iPhone-Buchse nicht geerdet.

Elektronische Aspekte des iPhone 3,5-mm-Audioausgangs
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