Como o telefone detecta se o circuito do conector de 3,5 mm está fechado?

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Eu tenho um telefone Android no qual conectei um fone de ouvido. Portanto, na parte superior do telefone, recebo o símbolo do fone de ouvido, que indica que o fone de ouvido está conectado (em outras palavras, o circuito na tomada de 3,5 mm está fechado).

Depois cortei os dois fones de ouvido (transdutores) e o símbolo do fone de ouvido ainda aparece . Quando mais tarde cortei esse cabo, abaixo de onde ele se ramifica, mesmo assim ele mostra a conclusão do circuito.

Então, minha pergunta é esta:

Como o telefone detecta a conclusão do circuito no conector de 3,5 mm e, assim, aciona todo o som e música a serem direcionados através do conector de 3,5 mm?

audio cellphone mobile

— Gautham
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Provavelmente depende do telefone.

— endolith

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Engraçado - depois de ler todas as respostas, o comentário do @endolith acima parece ser o mais preciso :) A troca mecânica de linhas de áudio foi usada antes e provavelmente ainda é usada em algum lugar. A comutação mecânica do sinal de presença digital é mais recente, mas também obsoleta. A detecção elétrica da inserção do TRRS e da função do fone de ouvido é atual, mas atormentada por muitos padrões concorrentes. A idéia de chip de detecção em antigos plugues de fone de ouvido da Apple é provavelmente lenda urbana, embora

— bordo

Maple, havia um IC de identificação nos fones de ouvido da Apple a partir de iterações muito precoces. O iPod 3G tinha um controle remoto embutido nos fones de ouvido, onde os botões simplesmente imporiam uma resistência entre o solo e o que agora seria um alfinete de microfone (os fones de ouvido do iPod não tinham microfone). No entanto, a funcionalidade foi desativada, a menos que o CI no fone de ouvido emitisse um toque de identificação ultrassônica quando conectado inicialmente. O chip não é o método fundamental para identificar se fones de ouvido ou fones de ouvido estão conectados; é necessário apenas distinguir fones de ouvido originais.

— Siana

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Os fones de ouvido têm contatos extras no interior, que funcionam como interruptores. Os desenhos abaixo, pinos 4 e 5, destinam-se a detectar que o plugue foi inserido. Eles não são destinados ao sinal de áudio. Quando o plugue não está presente, a chave, formada por 2 e 4 e 3 e 5, é fechada. Quando o plugue é inserido, esses interruptores estão abertos. O plugue flexiona 2 e 3 levemente e eles quebram o contato com 4 e 5. Você pode inserir uma haste plástica de 3,5 mm [um manequim] na tomada, que abrirá os contatos, e o telefone pode pensar que os fones de ouvido estão conectados.

insira a descrição da imagem aqui

Fonte: folha de dados para uma tomada estéreo típica.

— Nick Alexeev
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Então, a conclusão do circuito é puramente baseada na circunferência de algum material inserido na tomada, em vez de em qualquer circuito elétrico conectado à tomada de 3,5 mm?

— Gautham

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@ Gautham Certamente foi assim que foi feito em dispositivos mais antigos, esses interruptores basicamente silenciaram os alto-falantes quando os fones de ouvido foram conectados. Não tenho certeza se dispositivos mais inteligentes como o Android realmente testam a resistência ou outros parâmetros para detectar os fones de ouvido em vez de confiar nesses switches, mas é certamente possível. Uma pesquisa mostrou que existem vários eventos e propriedades (do programa) no android para detectar se os tampões de ouvido estão conectados como ruído na linha do microfone, mas não tenho links de hardware.

— Alexan_e 6/01/14

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@Nick Alexeev: O que você esboçou é um plugue de tomada comutada que, em equipamentos mais antigos, teria os alto-falantes internos conectados nos pontos 4 e 5 a 1. A conexão de fones de ouvido os conectaria nos 2 e 3 enquanto os alto-falantes internos eram desconectados. Ele pode ser usado para detectar eletricamente alterações na resistência, mas pode ser mais fácil usar o movimento de 2 para acionar um contato isolado da chave.

— Transistor

@alexan_e Aqui estão alguns links de hardware para você - plugue e jack . Observe o seguinte: "A notificação de inserção de plugue deve ser acionada somente depois que todos os contatos no plugue estiverem tocando em seus segmentos relevantes", o que implica mais do que pura detecção de inserção mecânica.

— Maple

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Em telefones Android, dispositivos iOS e PCs com áudio HD, nenhuma chave mecânica no soquete é usada. Em vez disso, o soquete do fone de ouvido possui 4 contatos em vez de 3 e aceita fones de ouvido com 4 contatos e fones de ouvido com 3 contatos. A manga do conector de áudio do fone de ouvido de 3 contatos conecta dois dos contatos do soquete.

Um dos contatos é responsável pelo microfone e normalmente alimenta 1,5-3,3v de tensão através de um resistor limitador de corrente (2-10 kOhm), necessário para influenciar um transistor JFET na cápsula do microfone de um fone de ouvido. A medição da resistência CC entre o pino do microfone e o pino terra do soquete pode ser usada para detectar o tipo de dispositivo conectado - será 0 Ohm para um fone de ouvido, infinitamente alto para nenhum dispositivo conectado e cerca de 2 kOhm para um fone de ouvido com microfone.

O resistor limitador de corrente de polarização forma uma parte da rede divisora de tensão, sendo a outra parte a resistência DC mencionada acima. A medição de tensão no pino do microfone é feita para determinar a pressão do som no microfone (por meio de um filtro passa-alta de 100 hz) e o tipo de tomada ou dispositivo inserido (através de um filtro passa-baixo ou lógica de rejeição de ruído), permitindo que esse projeto ser implementado sem peças extras, se os filtros forem implementados digitalmente. Correspondendo às resistências CC acima, você medirá cerca de 0V no pino do microfone se o fone de ouvido estiver conectado, a voltagem total do microfone caso nada esteja conectado e algo intermediário no caso de um fone de ouvido estar conectado.

Os interruptores na tomada de áudio, como na resposta acima, eram comuns em aparelhos eletrônicos mais antigos, mas são incompatíveis com fones de ouvido e são volumosos demais para um aparelho de alta tecnologia.

— Siana
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não apenas os top boxes para Android, mas os amplificadores simples também usam esse método. Eles são usados para identificar os erros nas linhas dos alto-falantes. Quando a linha de fala é desconectada, não permite que o estágio principal de saída do amplificador seja ligado. algo como CD ERROR como mensagem de erro seria mostrado no painel LCD frontal.

— Standard Sandun

Padrão, eu não acho que seja o mesmo método, porque você não pode confiar em um pino extra para sinalizar a função. Eu acho que a detecção de corrente seria a maneira de implementar isso em um amplificador de potência. No entanto, é inútil em um telefone celular, porque é um caso de uso válido para conectar a saída de fone de ouvido de um telefone celular a uma entrada de linha de outro dispositivo. A entrada de linha tem impedância de cerca de 50 kOhm, tornando a corrente muito pequena e a detecção de corrente inútil.

— Siana

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Existem algumas respostas para isso, mas alguns esclarecimentos adicionais podem ser úteis:

Sim, algumas tomadas de fone de ouvido incluem ainda uma chave de detecção de inserção, que também pode ser uma chave de sinal para fones de ouvido simples (mono).
quando a inserção é detectada por alguns meios, o amplificador de fone de ouvido pode entrar no modo de detecção (consulte, por exemplo, o pedido de patente WO 2006045617 A3) em que o dispositivo host detecta o que está conectado (fones de ouvido estéreo, fone de ouvido mono com microfone, fone de ouvido estéreo com microfone, conector de vídeo , etc.) e em que ordem os fios do terra e do microfone estão. Isso está incluído na revisão mais recente do padrão de fone de ouvido OMTP. Esse tipo de detecção não seria enganado por um plug-in não conectado na pergunta original.
As tomadas Apple de 3,5 mm empregam um chip de identificação de dispositivo proprietário conectado através da linha de microfone. Isso executa um aperto de mão quando o acessório é inserido e os controles do fone de ouvido usam isso para controles. Se um dispositivo Apple não encontrar esse chip em um fone de ouvido, ele assume que é um fone de ouvido estéreo básico sem microfone ou controles.

— Juha Backman
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Há definitivamente um contato adicional (e em alguns macacos, dois !) Que é ligado à terra quando o jack está vazio, e é mecanicamente levantada a partir do solo, logo que uma ficha do diâmetro adequado está inserido. Esse circuito extra, sem áudio, é aberto assim que a ponta do plugue atua no mecanismo de contato e permanece acionado até que o plugue seja completamente removido.

O que acabei de descrever é chamado de switch "normalmente fechado" . Algumas tomadas contêm um interruptor "normalmente aberto" , que é o oposto do que acabei de descrever, pois ele se conecta ao terra somente quando um plugue é na tomada.

Em qualquer um dos casos, o interruptor mecânico adicional não tem nada a ver com os sinais de áudio e não faz nenhum contato com a fiação conectada ao plugue. Este comutador mecânico adicional é muito bem isolado de todos os fios e contatos conectados ao circuito de áudio, pois poderia realmente atrapalhar as coisas se não fosse! Essa chave mecânica adicional simplesmente fornece um sinal ao equipamento para permitir que ele perceba quando algo foi inserido no conector e, em seguida, aja de acordo.

É um desenvolvimento relativamente recente, digamos não mais de 20 anos atrás. O sinal "inserido" precisa praticamente ser acionado por circuitos digitais, como computadores e placas de som, para que não seja muito eficaz em um dispositivo analógico puro da velha escola.

Nos dias anteriores ao computador / smartphone, algumas tomadas incluíam comutação mecânica para desconectar o fluxo de sinal de seu destino normal e direcioná-lo para o que estava conectado. Isso geralmente servia para desconectar os alto-falantes quando os fones de ouvido eram conectados, mas com os recursos modernos. , amplificadores de alta potência, é mais do que um pouco perigoso fazer isso, pois pode explodir fones de ouvido, amplificadores e tímpanos. Um comentário anterior incluía um diagrama esquemático desse tipo de conector.

— Joe Shupienis
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Se o contato fornecer apenas um sinal de "presença" digital, qual o motivo de fazer dois contatos?

— Dmitry Grigoryev

Por que dois? uma. Um é NC, o outro NÃO b. Um opera um dispositivo de alta corrente, como um LED de status

— Joe Shupienis

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A maioria das tomadas inclui um interruptor que é aberto quando uma tomada é inserida.

— Wouter van Ooijen
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