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

Ich habe ein Android-Handy, an das ich Kopfhörer angeschlossen habe. Oben auf dem Telefon erhalte ich also 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 (Transducer) davon ab, und das Kopfhörersymbol zeigt immer noch . Wenn ich später dieses Kabel schneide, unten wo es sich verzweigt, zeigt es auch dann die Vollendung des Stromkreises an.

Also meine Frage ist folgende:

Wie erkennt das Telefon den Abschluss des Stromkreises an der 3,5-mm-Buchse und löst somit aus, dass alle Töne und Musik durch die 3,5-mm-Buchse geleitet werden?

Liegt wohl am Telefon.
Lustige Sache - nach dem Lesen aller Antworten scheint der obige Kommentar von @endolith am genauesten zu sein :) Das mechanische Umschalten von Audioleitungen wurde zuvor verwendet und wahrscheinlich immer noch irgendwo verwendet. Die mechanische Schaltung des digitalen Anwesenheitssignals ist neuer, aber auch veraltet. Die elektrische Erkennung der TRRS-Einfügung und der Headset-Funktion ist aktuell, wird aber von vielen konkurrierenden Standards geplagt. Die Idee des Erkennungschips in alten Apple-Kopfhörersteckern ist jedoch wahrscheinlich eine urbane Legende
Maple gab es schon in sehr frühen Iterationen einen Identifikations-IC in Apple-Kopfhörern. Der iPod 3G hatte eine Inline-Fernbedienung an den Kopfhörern, bei der die Tasten einfach einen Widerstand zwischen Masse und dem, was jetzt ein Mikrofonstift wäre, auferlegten (die iPod-Kopfhörer hatten kein Mikrofon). Die Funktionalität war jedoch deaktiviert, es sei denn, der IC im Headset gab beim ersten Anschließen einen Ultraschall-Identifikations-Chirp von sich. Der Chip ist jedoch nicht die grundlegende Methode zur Erkennung, ob Kopfhörer oder Headset angeschlossen sind, er wird nur benötigt, um echte Kopfhörer zu unterscheiden.

Antworten (6)

Kopfhörerbuchsen haben zusätzliche Kontakte im Inneren, die als Schalter fungieren. In der Zeichnung unten sind die Stifte 4 und 5 dazu bestimmt, zu erkennen, dass der Stecker eingesteckt wurde. Sie sind nicht für Audiosignale vorgesehen. Wenn der Stecker nicht vorhanden ist, sind die Schalter, die durch 2 & 4 und 3 & 5 gebildet werden, geschlossen. Bei eingestecktem Stecker sind diese Schalter geöffnet. Der Stecker biegt sich leicht an 2 und 3, und sie unterbrechen den Kontakt mit 4 und 5. Sie könnten einen 3,5-mm-Plastikstab [ein Dummy] in die Buchse stecken, wodurch die Kontakte geöffnet werden, und das Telefon könnte denken, dass Kopfhörer eingesteckt sind.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Quelle: Datenblatt für eine typische Stereoklinke.

Die Schaltungsvervollständigung basiert also nur auf dem Umfang eines Materials, das in die Klinkenbuchse eingeführt wird, und nicht auf einem an der 3,5-mm-Buchse angebrachten elektrischen Schaltkreis?
@Gautham Sicherlich war das bei älteren Geräten so, diese Schalter haben die Lautsprecher im Grunde genommen stummgeschaltet, wenn die Kopfhörer angeschlossen waren. Ich bin mir nicht sicher, ob intelligentere Geräte wie Android tatsächlich den Widerstand oder andere Parameter testen, um die Kopfhörer zu erkennen, anstatt Verlassen Sie sich auf diese Schalter, aber es ist sicherlich möglich. Eine Suche hat gezeigt, dass es in Android mehrere (Programm-) Ereignisse und Eigenschaften gibt, um zu erkennen, ob Ohrstöpsel wie Rauschen in der Mikrofonleitung eingesteckt sind, aber ich habe keine Hardwareverbindungen.
@Nick Alexeev: Was Sie skizziert haben, ist ein geschalteter Klinkenstecker, an dem bei älteren Geräten die internen Lautsprecher an 4 und 5 an 1 angeschlossen gewesen wären. Das Anschließen von Kopfhörern würde sie an 2 und 3 anschließen, während die internen Lautsprecher getrennt würden. Es könnte verwendet werden, um eine Widerstandsänderung elektrisch zu erfassen, aber es kann einfacher sein, die Bewegung von 2 zu verwenden, um einen isolierten Schaltkontakt zu betätigen.
@alexan_e Hier sind einige Hardware-Links für Sie - Stecker und Buchse . Beachten Sie Folgendes: „Die Benachrichtigung über das Einsetzen des Steckers muss erst ausgelöst werden, nachdem alle Kontakte am Stecker ihre relevanten Segmente berühren“, was mehr als eine rein mechanische Einsteckerkennung impliziert.
1. Dies erkennt, ob ein Stecker eingesteckt ist, unterscheidet jedoch nicht zwischen TRS-Kopfhörern und TRRS-Headsets. 2. "Sie sind nicht für Audiosignale bestimmt." In anderen Kontexten übertragen sie Audiosignale. Insert-Punkte zum Beispiel auf Mischpulten.

Auf Android-Telefonen, auf iOS-Geräten und auf HD-Audio-PCs werden keine mechanischen Schalter in der Steckdose verwendet. Stattdessen hat die Kopfhörerbuchse 4 statt 3 Kontakte und akzeptiert sowohl 4-Kontakt-Headsets als auch 3-Kontakt-Kopfhörer. Die Hülse der 3-poligen Kopfhörer-Audiobuchse verbindet zwei der Buchsenkontakte miteinander.

Einer der Kontakte ist für das Mikrofon zuständig und speist normalerweise 1,5–3,3 V Spannung durch einen Strombegrenzungswiderstand (2–10 kOhm), der notwendig ist, um einen JFET-Transistor in der Mikrofonkapsel eines Headsets vorzuspannen. Die Gleichstromwiderstandsmessung zwischen dem Mikrofonstift und dem Erdungsstift der Buchse kann verwendet werden, um die Art des angeschlossenen Geräts zu erkennen - es ist 0 Ohm für einen Kopfhörer, unendlich hoch für kein angeschlossenes Gerät und etwa 2 kOhm für ein Headset mit Mikrofon.

Der Ruhestrombegrenzungswiderstand 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 (durch einen 100-Hz-Hochpassfilter in der Nähe) als auch die Art der eingesetzten Buchse oder des Geräts (durch einen Tiefpassfilter oder eine Rauschunterdrückungslogik) zu bestimmen, was dieses Design ermöglicht ohne zusätzliche Teile implementiert werden, wenn die Filter digital implementiert werden. Entsprechend den oben genannten DC-Widerständen messen Sie am Mikrofonstift etwa 0 V, wenn ein Kopfhörer angeschlossen ist, die volle Mikrofonvorspannung, wenn nichts angeschlossen ist, und etwas dazwischen, wenn ein Headset angeschlossen ist.

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

Nicht nur Android-Topboxen, sondern auch einfache Verstärker verwenden diese Methode. Sie werden verwendet, um die Fehler in Lautsprecherleitungen zu identifizieren. Wenn die Sprechleitung getrennt ist, kann die Hauptausgangsstufe des Verstärkers nicht eingeschaltet werden. Auf dem vorderen LCD-Feld wird eine Fehlermeldung wie CD ERROR angezeigt.
Standard, ich glaube nicht, dass es die gleiche Methode ist, weil Sie sich nicht auf einen zusätzlichen Pin verlassen können, um die Funktion zu signalisieren. Ich denke, Strommessung wäre der Weg, dies in einem Leistungsverstärker zu implementieren. In einem Mobilteil ist es jedoch nutzlos, da es ein gültiger Anwendungsfall ist, den Kopfhörerausgang eines Mobilteils mit einem Line-Eingang eines anderen Geräts zu verbinden. Der Line-Eingang hat eine Impedanz von etwa 50 kOhm, wodurch der Strom sehr klein und die Stromerkennung nutzlos wird.
Zumindest einige Android-Geräte injizieren einen Teststrom in die Lautsprecherleitungen, um die Impedanz dessen zu erkennen, was dort angeschlossen ist. Hatte mehrere interessante Tage, um ein "Knallen" beim Booten aufzuspüren, wenn ein Gerät, das angepasst wurde, an einen externen Verstärker angeschlossen wurde, und schließlich seine zeitliche Koinzidenz auf eine Kernel-Routine zurückzuführen, die diesen Test durchführte. Bei ausschließlicher Ansteuerung des hochohmigen Verstärkereingangs war der Teststrom durchaus hörbar. Das Hinzufügen eines Dummy-Lastwiderstands machte es leiser und gab dem internen Verstärker etwas zu tun, aber das Auskommentieren des Tests war das, was es vollständig löste.

Es gab einige Antworten dazu, aber einige zusätzliche Klarstellungen könnten hilfreich sein:

  • ja, nicht wenige Headset-Buchsen beinhalten noch einen Insert-Detect-Schalter, der auch ein Signalschalter für einfache (Mono-)Headsets sein kann.

  • Wenn das Einstecken auf irgendeine Weise erkannt wird, kann der Kopfhörerverstärker in einen Erkennungsmodus eintreten (siehe z. B. Patentanmeldung WO 2006045617 A3), in dem das Hostgerät erkennt, was angeschlossen ist (Stereokopfhörer, Mono-Headset mit Mikrofon, Stereo-Headset mit Mikrofon, Videoanschluss). usw.) und in welcher Reihenfolge Masse- und Mikrofonkabel liegen. Dies ist in der neuesten Überarbeitung des OMTP-Headset-Standards enthalten. Diese Art der Erkennung würde nicht durch einen nicht angeschlossenen Stecker in der ursprünglichen Frage getäuscht.

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

Beispielsweise verwendet der TPA6166A2 von TI die JACK_SENSE -Verbindung, um zuerst das Vorhandensein eines Steckers zu erkennen, und misst dann nach dem Einstecken die Impedanzen zwischen den verschiedenen Ringen, um zu unterscheiden, was daran angeschlossen ist, einschließlich 14 verschiedener Verdrahtungsvarianten davon Geräte (Tabelle 6):

  • Stereo-Headset (HP mit Mikrofon)
  • Mono-Kopfhörer
  • Stereo-Line-Out-Audiokabel
  • Stereo-Kopfhörer

Standardmäßig muss es 8-700 Ω an einem der Kopfhörerstifte sehen, um ein Gerät zu erkennen, und sucht nach 1,5 bis 20 kΩ zwischen R2 und S, um ein Headset zu erkennen. Es kann auch prüfen, ob es sich um eine OMTP- oder CTIA - Headset-Verkabelung handelt.

Danke, das ist genau die Information, die ich brauchte. Ich habe ein USB-Headset auf TRRS umgestellt, aber als ich es stummgeschaltet habe (ein Trennschalter am Kabel in Reihe mit dem Mikrofon), konnten Android-Telefone das Mikrofon nicht mehr erkennen, also haben sie auf das interne Mikrofon umgeschaltet und stummgeschaltet Schalter unwirksam. Das Hinzufügen eines 10K-Pulldowns von R2 zu S hat dieses Problem behoben. Ich könnte einen 0402 zwischen die Kabelanschlüsse auf der Lautstärke-/Stummschaltungsplatine löten, die zum Stecker gehen.

Die meisten Klinkenbuchsen enthalten einen Schalter, der geöffnet wird, wenn eine Klinke eingesteckt wird.

Es gibt definitiv einen zusätzlichen Kontakt (und bei manchen 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-Schaltkreis wird geöffnet, sobald die Spitze des Steckers auf den Kontaktmechanismus einwirkt, und bleibt aktiviert, bis der Stecker vollständig entfernt ist.

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

In beiden Fällen hat der zusätzliche mechanische Schalter nichts mit den Audiosignalen zu tun und hat keinen Kontakt mit der am Stecker angeschlossenen Verkabelung. Dieser zusätzliche mechanische Schalter ist sehr gut von allen Drähten und Kontakten isoliert, die mit den Audioschaltkreisen verbunden sind, da er sonst wirklich alles durcheinander bringen könnte! Dieser zusätzliche mechanische Schalter liefert einfach ein Signal an das Gerät, damit es erkennen kann, wenn etwas in die Buchse eingeführt wurde, und dann entsprechend handelt.

Es ist eine relativ neue Entwicklung, sagen wir mal vor nicht mehr als 20 Jahren. Das „eingefügte“ Signal muss ziemlich genau von digitalen Schaltungen wie Computern und Soundkarten bearbeitet werden, daher ist es in einem rein analogen Gerät der alten Schule nicht sehr effektiv.

In der Zeit vor dem Computer/Smartphone enthielten einige Buchsen eine mechanische Umschaltung, um den Signalfluss von seinem normalen Ziel zu trennen und ihn stattdessen zu dem zu leiten, was angeschlossen war. Dies diente normalerweise dazu, die Lautsprecher zu trennen, wenn Kopfhörer angeschlossen waren, aber mit modernen , Hochleistungsverstärker, ist es mehr als ein bisschen gefährlich, dies zu tun, da es Kopfhörer, Verstärker und Trommelfelle in die Luft jagen könnte. Ein früherer Kommentar enthielt ein schematisches Diagramm dieser Art von Wagenheber.

Wenn der Kontakt nur ein digitales "Anwesenheits"-Signal liefert, was ist der Grund, zwei Kontakte herzustellen?
Warum zwei? a. Einer ist NC, der andere NO b. Man betreibt ein Hochstromgerät wie eine Status-LED
„Dieser zusätzliche mechanische Schalter ist sehr gut von allen Drähten und Kontakten isoliert, die mit der Audioschaltung verbunden sind.“ Das muss nicht unbedingt wahr sein. Buben können auf beide Arten hergestellt werden. electronic.stackexchange.com/a/95578/142 Das Anschließen des Buchsenerkennungskontakts an den eigentlichen Buchsenanschluss ist billiger und kleiner.
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