Qual é a faixa de tensão de um fone de ouvido padrão de um telefone?

Quero conectar a saída da tomada de áudio de um iPhone a um Arduino.

Que faixa de tensão posso esperar ver nas linhas de áudio do iPhone? Suponho que aumentar o volume do telefone produzirá uma grande tensão CA, mas qual é o tamanho?

Quero ter certeza de que ele não excederá o nível de tensão que um Arduino pode ler em seus pinos de entrada. Preciso fornecer qualquer circuito entre o iPhone e o Arduino?

A especificação de saída de linha comercial deve ser capaz de conduzir 1 miliwatt a uma carga de 600 ohm. Para uma onda senoidal, isso significa uma tensão de 0,77 volts RMS (2,2 volts pico a pico) e uma corrente de 1,3 miliamperes RMS (3,6 miliamperes pico a pico).

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

O nível nominal mais comum para equipamentos de áudio de consumo é -10 dBV, ... Expressado em termos absolutos, um sinal a -10 dBV é equivalente a um sinal de onda senoidal com uma amplitude de pico de aproximadamente 0,447 volts ou qualquer sinal geral em 0,316 raiz quadrada média de volts (VRMS). ... Não existe um máximo absoluto e depende do design do circuito.

Isto é, no entanto, para o plugue "Line out" que, aparentemente, transmite um sinal em uma amplitude fixa e permite que o terminal receptor determine o volume.

Na maioria dos casos, alterar a configuração do volume no equipamento de origem não varia a força do sinal de saída de linha.

Para um plugue de fone de ouvido com acionador de alto-falante, acredito que as coisas podem ficar mais complicadas, pois esse sinal é realmente um sinal de corrente (usado para acionar a bobina de um alto-falante).

Ao contrário do nível da linha, existem ... aqueles usados ​​para dirigir fones de ouvido e alto-falantes. A força dos vários sinais não se correlaciona necessariamente com a tensão de saída de um dispositivo; isso também depende da impedância de saída da fonte, que determina a quantidade de corrente disponível para acionar diferentes cargas.

Eu acho que sua melhor aposta pode ser olhar a onda com um osciloscópio, que deve ter uma entrada de alta impedância como a entrada analógica do Arduino (ADC).

(Eu não sou especialista, leve com um pouco de sal e fique à vontade para editar)

Edit: O artigo da Wikipedia que eu usei como fonte foi editado muito desde que eu postei originalmente esta resposta. Entre outras alterações, as peças acima mencionadas foram removidas / alteradas. Portanto, estou destacando a maior parte desta resposta e recomendo consultar o artigo da Wikipedia no topo.

Infelizmente, existem muitas bobagens "audiófilas" em torno dos amplificadores e impedância dos fones. Provavelmente, os 5 principais resultados para "impedância de fone de ouvido" no Google estão errados. Este site contém algumas informações úteis (embora muitas delas também estejam erradas).

De qualquer forma, se você olhar para os gráficos que eu assumo que estão corretos, você pode ver que, na faixa de frequência de áudio, a maioria dos fones de ouvido possui uma reatância relativamente pequena em comparação à sua resistência. E a maioria dos fones de ouvido tem uma impedância em torno de 16 a 32 Ohms, com alguns fones de ouvido "audiófilos" loucos, com maior impedância (por exemplo, 300 Ohms). Ele sugere que 5 mW sejam suficientemente altos para fones de ouvido portáteis. Os fones de ouvido audiófilos exigirão maior potência.

$P=V^2 / R$$V = \sqrt{R*P}$

Um Arduino pode fornecer isso com bastante facilidade, mas não acho que você possa conectá-lo ao PWM, já que 5V por 17 Ohms fornece 300 mA, o que está bem acima do limite de 25 mA do Arduino. Uma solução simples pode ser inserir um resistor de 4,7 V / 16 mA = 290 Ohm em série com o pino.

Eu não tentei nada disso - você terá que experimentar!

Não existe uma regra rígida para os fones de ouvido ; seja um laptop, um MP3 player ou um sistema estéreo comum.

Eu diria que uma saída típica de fone de ouvido segue as especificações do nível de linha , embora para fones de ouvido eles se tornem mais uma orientação do que um conjunto rigoroso de números.

Como você já descobriu, dispositivos diferentes têm níveis de saída diferentes.

A energia que pode ser fornecida pelo seu PC é, por exemplo, X miliwatts. Como a fonte de alimentação do PC pode liberar 12V para a placa de som, o X mW pode muito bem ser gerado com ênfase na tensão e não na corrente. Algumas placas-mãe de última geração (as últimas placas Asus ROG, por exemplo) possuem uma saída de fone de ouvido acima de 2V rms.

Um MP3 player portátil pode ter apenas uma bateria de lítio de 3.7V. Sua potência de saída poderia ser o mesmo X mW que o PC, mas a uma tensão mais baixa, portanto, uma corrente mais alta - sem alguns conversores de impulso, seria impossível igualar a tensão da placa-mãe topo de linha mencionada acima.

Uma diferença fundamental entre uma 'saída de fone de ouvido' e uma 'saída de linha' é que esta última não foi projetada para alimentar uma carga de baixa impedância. Eu suponho que a impedância de entrada de um dispositivo de áudio genérico seja de 50kOhms; se é sempre importante saber, normalmente é indicado pelo fabricante do dispositivo. Os fones de ouvido podem ter até 32 Ohms, o que significa que conectar fones de ouvido a um soquete de saída de linha pode resultar em baixo volume e baixa qualidade. Geralmente, não há o mesmo problema em conectar um dispositivo de nível de linha a uma saída de fone de ouvido, a menos que você considere um amplificador de fone de ouvido dedicado; um audiófilo pode argumentar que o resultado ficaria desequilibrado.

Portanto, não há resposta correta. Talvez comece com 1.4V RMS no máximo e depois aumente ou diminua à medida que trabalha com seu protótipo.

Isso é um acréscimo à resposta do PkP.

Enquanto o áudio "nível de linha" é tipicamente de 1 mW a 600 Ω, e isso resulta em 1,1 V p para um seno, o áudio está longe de ser um seno. Mesmo que a especificação seja respeitada e você obtenha apenas 775 mV RMS em média, os picos podem ser consideravelmente maiores que 1,1 V. É geralmente bom aceitar e manipular sem picos de distorção de até ± 5 V, pelo menos.

O arduino precisaria de uma voltagem mais alta.

Use um amplificador OP não inversor na linha que traga a tensão para cerca de 2 Volts, algo que é melhor para o arduino.

:)

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