Was ist der Spannungsbereich einer Standard-Kopfhörerbuchse von einem Telefon?

Die kommerzielle Line-Out-Spezifikation soll 1 Milliwatt an eine 600-Ohm-Last treiben können. Für eine Sinuswelle bedeutet dies eine Spannung von 0,77 Volt RMS (2,2 Volt Spitze-zu-Spitze) und einen Strom von 1,3 Milliampere RMS (3,6 Milliampere Spitze-zu-Spitze).

Leider gibt es viel "audiophilen" Unsinn um Kopfhörerverstärker und Kopfhörerimpedanz. Wahrscheinlich sind die Top 5 Ergebnisse für "Kopfhörerimpedanz" bei Google einfach falsch. Diese Seite enthält einige nützliche Informationen (obwohl viele davon auch falsch sind).

Aber wie auch immer, wenn Sie sich die Diagramme ansehen, von denen ich annehme, dass sie korrekt sind, können Sie sehen, dass die meisten Kopfhörer im Audiofrequenzbereich eine ziemlich kleine Reaktanz im Vergleich zu ihrem Widerstand haben. Und die meisten Kopfhörer haben eine Impedanz von etwa 16-32 Ohm, wobei einige verrückte "audiophile" Kopfhörer eine höhere Impedanz haben (z. B. 300 Ohm). Er schlägt vor, dass 5 mW für tragbare Kopfhörer ausreichend laut sind. Audiophile Kopfhörer benötigen eine höhere Leistung.

Macht ist$P=V^2 / R$So$V = \sqrt{R*P}$, daher benötigen Kopfhörer mit hoher Impedanz eine viel höhere Ausgangsspannung, da sie mehr Leistung benötigen und eine höhere Impedanz haben. Wie auch immer, für die Sony MDR-EX51-Kopfhörer, die auf der oben verlinkten Seite gezeigt werden, können Sie sehen, dass sie einem einfachen 17-Ohm-Widerstand ziemlich nahe kommen. Bei 5 mW würde das eine Spannung von 0,3 V und einen Strom von 16 mA bedeuten .

Ein Arduino kann dies ziemlich einfach liefern, aber ich glaube nicht, dass Sie es einfach an PWM anschließen können, da 5 V an 17 Ohm 300 mA liefern, was weit über der 25-mA-Grenze von Arduino liegt. Eine einfache Lösung kann darin bestehen, einen 4,7 V / 16 mA = 290 Ohm-Widerstand in Reihe mit dem Pin einzufügen.

Ich habe nichts davon ausprobiert - Sie müssen experimentieren!

Siehe: http://en.wikipedia.org/wiki/Line_level

Der gebräuchlichste Nennpegel für Consumer-Audiogeräte ist –10 dBV, ... Absolut ausgedrückt entspricht ein Signal bei –10 dBV einem Sinuswellensignal mit einer Spitzenamplitude von ungefähr 0,447 Volt oder einem beliebigen allgemeinen Signal bei 0,316 Volt Effektivwert (VRMS). ... Es gibt kein absolutes Maximum, und es hängt vom Schaltungsdesign ab.

Dies gilt jedoch für den "Line out" -Stecker, der anscheinend ein Signal mit einer festen Amplitude überträgt und die Empfangsseite die Lautstärke bestimmen lässt.

In den meisten Fällen ändert eine Änderung der Lautstärkeeinstellung am Quellgerät die Stärke des Line-Out-Signals nicht.

Bei einem Kopfhörerstecker mit Lautsprecherantrieb könnten die Dinge meiner Meinung nach komplizierter werden, da dieses Signal eigentlich eher ein Stromsignal ist (das zum Ansteuern der Spule eines Lautsprechers verwendet wird).

Im Gegensatz zum Line-Pegel gibt es ... solche, die zur Ansteuerung von Kopfhörern und Lautsprechern verwendet werden. Die Stärke der verschiedenen Signale korreliert nicht unbedingt mit der Ausgangsspannung eines Gerätes; es hängt auch von der Ausgangsimpedanz der Quelle ab, die die Strommenge bestimmt, die zum Treiben verschiedener Lasten verfügbar ist.

Ich denke, am besten schauen Sie sich die Welle mit einem Oszilloskop an, das einen hochohmigen Eingang wie den analogen Eingang (ADC) des Arduino haben sollte.

(Ich bin kein Experte, nehmen Sie mit einem Körnchen Salz und fühlen Sie sich frei zu bearbeiten)

Bearbeiten: Der Wikipedia-Artikel , den ich als Quelle verwendet habe, wurde stark bearbeitet, seit ich diese Antwort ursprünglich gepostet habe. Unter anderem wurden die oben genannten Teile entfernt/geändert. Daher streiche ich den größten Teil dieser Antwort und empfehle, auf den oben verlinkten Wikipedia-Artikel zu verweisen.

Dies ist eine Ergänzung zur Antwort von PkP.

Während „Line-Pegel“-Audio normalerweise 1 mW an 600 Ω beträgt und dies bei einem Sinus 1,1 V p ergibt, ist Audio weit von einem Sinus entfernt. Auch wenn die Spezifikation eingehalten wird und man im Mittel nur 775 mV RMS erhält, können die Spitzen deutlich über 1,1 V liegen. Im Allgemeinen ist es gut, Spitzen bis mindestens ± 5 V verzerrungsfrei zu akzeptieren und zu handhaben.

Es gibt keine feste Regel für Kopfhörerbuchsen ; Sei es ein Laptop, ein MP3-Player oder eine normale Stereoanlage.

Ich würde sagen, dass sich ein typischer Kopfhörerausgang an Line-Pegel- Spezifikationen hält, obwohl sie für Kopfhörer eher eine Richtlinie als eine strenge Reihe von Zahlen sind.

Wie Sie bereits festgestellt haben, haben verschiedene Geräte unterschiedliche Ausgangspegel.

Die Leistung , die Ihr PC bereitstellen kann, beträgt beispielsweise X Milliwatt. Da das PC-Netzteil 12 V an die Soundkarte abgeben kann, könnten die X mW durchaus mit Betonung auf der Spannung und nicht auf dem Strom erzeugt werden. Einige Top-End-Motherboards (z. B. die neuesten Asus ROG-Boards) verfügen über einen Kopfhörerausgang von über 2 V rms.

Ein tragbarer MP3-Player darf nur eine 3,7-V-Lithiumbatterie haben. Seine Ausgangsleistung könnte die gleichen X mW wie die des PCs sein, aber bei einer niedrigeren Spannung und daher einem höheren Strom - ohne einige Aufwärtswandler wäre es unmöglich, die Spannung des oben genannten High-End-Motherboards zu erreichen.

Ein grundlegender Unterschied zwischen einem „Kopfhörerausgang“ und einem „Line-Ausgang“ besteht darin, dass letzterer nicht dafür ausgelegt ist, eine Last mit niedriger Impedanz zu versorgen. Ich neige dazu anzunehmen, dass die Eingangsimpedanz eines generischen Audiogeräts 50 kOhm beträgt; Wenn es jemals wichtig ist, dies zu wissen, wird dies normalerweise vom Gerätehersteller angegeben. Kopfhörer oder Ohrhörer können bis zu 32 Ohm haben, was bedeutet, dass das Anschließen von Kopfhörern an eine Line-Out-Buchse sowohl zu schlechter Lautstärke als auch zu schlechter Qualität führen kann. Es gibt im Allgemeinen nicht das gleiche Problem beim Anschließen eines Line-Pegel-Geräts an einen Kopfhörerausgang, es sei denn, Sie ziehen einen dedizierten Kopfhörerverstärker in Betracht. Ein Audiophiler könnte argumentieren, dass die Ausgabe unausgewogen werden würde.

Somit gibt es keine richtige Antwort. Beginnen Sie vielleicht mit maximal 1,4 V RMS und erhöhen oder verringern Sie sie dann, während Sie Ihren Prototypen durcharbeiten.

Das Arduino würde eine höhere Spannung benötigen.

Verwenden Sie einen nicht invertierenden OP-Verstärker an der Leitung, der die Spannung auf etwa 2 Volt bringen sollte, was für das Arduino besser ist.

:)

http://www.instructables.com/id/Arduino-Audio-Input/step3/Non-Inverting-Amplifier/