¿Cómo detecta el teléfono si el circuito del conector de 3,5 mm está cerrado?

Tengo un teléfono Android al que he conectado unos auriculares. Entonces, en la parte superior del teléfono, aparece el símbolo de un auricular que indica que el auricular está conectado (en otras palabras, el circuito en el conector de 3,5 mm está cerrado).

Luego corté los dos auriculares (transductores) y todavía aparece el símbolo de los auriculares . Cuando más tarde corté este cable, debajo de donde se bifurca, incluso entonces muestra que el circuito está completo.

Así que mi pregunta es esta:

¿ Cómo detecta el teléfono la finalización del circuito en el conector de 3,5 mm y, por lo tanto, activa todo el sonido y la música para que se dirija a través del conector de 3,5 mm?

Probablemente depende del teléfono.
Lo curioso: después de leer todas las respuestas, el comentario de @endolith anterior parece ser el más preciso :) El cambio mecánico de líneas de audio se usó antes y probablemente todavía se use en alguna parte. La conmutación mecánica de la señal de presencia digital es más nueva pero también obsoleta. La detección eléctrica de la inserción de TRRS y la función de los auriculares es actual, pero está plagada de muchos estándares de la competencia. Sin embargo, la idea de un chip de detección en los viejos auriculares de Apple es probablemente una leyenda urbana.
Maple, había un IC de identificación en los auriculares de Apple desde las primeras iteraciones. El iPod 3G tenía un control remoto en línea en los auriculares, donde los botones simplemente imponían una resistencia entre tierra y lo que ahora sería un pin de micrófono (los auriculares del iPod no tenían micrófono). Sin embargo, la funcionalidad estaba deshabilitada a menos que el IC en el auricular emitiera un sonido de identificación ultrasónico cuando se conectó inicialmente. Sin embargo, el chip no es el método fundamental para identificar que los auriculares o auriculares están conectados, solo es necesario para distinguir los auriculares originales.

Respuestas (6)

Los conectores para auriculares tienen contactos adicionales en el interior, que actúan como interruptores. En el dibujo a continuación, los pines 4 y 5 están destinados a detectar que se insertó el enchufe. No están destinados a la señal de audio. Cuando el enchufe no está presente, los interruptores, que están formados por 2 y 4 y 3 y 5, están cerrados. Cuando se inserta el enchufe, estos interruptores están abiertos. El enchufe 2 y 3 se flexionan ligeramente, y rompen el contacto con 4 y 5. Puede insertar una varilla de plástico de 3,5 mm [un maniquí] en el conector, lo que abrirá los contactos y el teléfono podría pensar que los auriculares están conectados.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Fuente: hoja de datos para un conector estéreo típico.

Entonces, ¿la finalización del circuito se basa puramente en la circunferencia de algún material insertado en el conector hembra, en lugar de cualquier circuito eléctrico conectado al conector de 3,5 mm?
@Gautham Seguramente esa fue la forma en que se hizo en dispositivos más antiguos, estos interruptores básicamente silenciaron los altavoces cuando se conectaron los auriculares. No estoy seguro de si los dispositivos más inteligentes como Android realmente prueban la resistencia u otros parámetros para detectar los auriculares en lugar de confíe en estos interruptores, pero ciertamente es posible. Una búsqueda mostró que hay varios eventos y propiedades (de programa) en Android para detectar si los tapones para los oídos están enchufados como ruido en la línea del micrófono, pero no tengo ningún enlace de hardware.
@Nick Alexeev: Lo que ha esbozado es un conector jack conmutado que, en equipos más antiguos, habría tenido los parlantes internos conectados en 4 y 5 a 1. Enchufar los auriculares los conectaría a 2 y 3 mientras desconectaba los parlantes internos. Podría usarse para detectar eléctricamente cambios en la resistencia, pero puede ser más fácil usar el movimiento de 2 para accionar un contacto de interruptor aislado .
@alexan_e Aquí hay algunos enlaces de hardware para usted: enchufe y conector . Tenga en cuenta esto: "La notificación de inserción de enchufe debe activarse solo después de que todos los contactos en el enchufe toquen sus segmentos relevantes", lo que implica más que una detección de inserción mecánica pura.
1. Esto detecta si se insertó un enchufe, pero no distingue entre auriculares TRS y auriculares TRRS. 2. "No están destinados a la señal de audio". En otros contextos transportan señales de audio. Inserte puntos en mesas de mezclas, por ejemplo.

En teléfonos Android, dispositivos iOS y PC con audio HD, no se utilizan interruptores mecánicos en el zócalo. En cambio, la toma de auriculares tiene 4 contactos en lugar de 3 y acepta tanto auriculares de 4 contactos como auriculares de 3 contactos. El manguito del conector de audio para auriculares de 3 contactos conecta dos de los contactos del zócalo entre sí.

Uno de los contactos es el encargado del micrófono y suele alimentar 1,5-3,3v de tensión a través de una resistencia limitadora de corriente (2-10 kOhm), que es necesaria para polarizar un transistor JFET en la cápsula del micrófono de un auricular. La medición de la resistencia de CC entre el pin del micrófono y el pin de tierra del zócalo se puede usar para detectar el tipo de dispositivo enchufado: será de 0 ohmios para un auricular, infinitamente alto para ningún dispositivo conectado y alrededor de 2 kOhm para un auricular. con micrófono

La resistencia limitadora de corriente de polarización forma parte de la red divisora ​​de voltaje, siendo la otra parte la resistencia de CC mencionada anteriormente. La medición de voltaje en el pin del micrófono se toma para determinar la presión del sonido en el micrófono (a través de un filtro de paso alto de 100 Hz) y el tipo de conector o dispositivo insertado (a través de un filtro de paso bajo o lógica de rechazo de ruido), lo que permite que este diseño implementarse sin piezas adicionales, si los filtros se implementan digitalmente. En correspondencia con las resistencias de CC anteriores, medirá aproximadamente 0 V en el pin del micrófono si los auriculares están conectados, el voltaje de polarización completo del micrófono en caso de que no haya nada conectado y algo intermedio en caso de que haya un auricular conectado.

Los interruptores en el conector de audio como en la respuesta anterior eran comunes en los dispositivos electrónicos más antiguos, pero son incompatibles con los auriculares y son demasiado voluminosos para un teléfono de alta tecnología.

no solo las cajas superiores de Android, sino también los amplificadores simples también usan este método. Se utilizan para identificar los errores en las líneas de los altavoces. Cuando la línea de voz está desconectada, no permitirá que la etapa de salida principal del amplificador se encienda. algo como CD ERROR como un mensaje de error se mostraría en el panel LCD frontal.
Estándar, no creo que sea el mismo método, porque no puede confiar en un pin adicional para señalar la función. Creo que la detección de corriente sería la forma de implementar eso en un amplificador de potencia. Sin embargo, es inútil en un teléfono porque es un caso de uso válido para conectar la salida de auriculares de un teléfono a una entrada de línea de otro dispositivo. La entrada de línea tiene una impedancia de aproximadamente 50 kOhm, lo que hace que la detección de corriente sea muy pequeña e inútil.
Al menos algunos dispositivos Android inyectan una corriente de prueba en las líneas de los altavoces para detectar la impedancia de lo que está conectado allí. Tuve varios días interesantes rastreando un "golpe" en el arranque cuando un dispositivo que se estaba personalizando se conectaba a un amplificador externo, y finalmente rastreó su coincidencia de tiempo con una rutina del kernel que ejecutó esta prueba. Conduciendo solo la entrada del amplificador de alta impedancia, la corriente de prueba fue bastante audible. Agregar un poco de resistencia de carga ficticia lo hizo más silencioso y le dio al amplificador interno algo que hacer, pero comentar la prueba fue lo que lo resolvió por completo.

Ha habido bastantes respuestas sobre esto, pero algunas aclaraciones adicionales pueden ser útiles:

  • Sí, bastantes conectores de auriculares incluyen un interruptor de detección de inserción, que también puede ser un interruptor de señal para auriculares simples (mono).

  • cuando se detecta la inserción por algún medio, el amplificador de auriculares puede entrar en un modo de detección (consulte, por ejemplo, la solicitud de patente WO 2006045617 A3) donde el dispositivo host detecta lo que está conectado (auriculares estéreo, auriculares mono con micrófono, auriculares estéreo con micrófono, conector de video , etc.) y en qué orden están los cables de tierra y del micrófono. Esto se incluye en la última revisión del estándar de auriculares OMTP. Este tipo de detección no se dejaría engañar por un enchufe no conectado en la pregunta original.

  • Los conectores de 3,5 mm de Apple emplean un chip de identificación de dispositivo patentado conectado a través de la línea del micrófono. Esto realiza un apretón de manos cuando se inserta el accesorio y los controles de los auriculares lo utilizan para los controles. Si un dispositivo Apple no encuentra este chip en un auricular, asume que se trata de un auricular estéreo básico sin micrófono ni controles.

Como ejemplo, el TPA6166A2 de TI usa la conexión JACK_SENSE para detectar primero la presencia de un enchufe y luego , después de enchufarlo, mide las impedancias entre los diferentes anillos para distinguir lo que está conectado, incluidas 14 variaciones de cableado diferentes de estos dispositivos (Tabla 6):

  • Auriculares estéreo (HP con micrófono)
  • Auriculares monoaurales
  • Cable de audio de salida de línea estéreo
  • Auriculares estéreo

De forma predeterminada, necesita ver 8-700 Ω en uno de los pines de los auriculares para detectar un dispositivo y busca de 1,5 a 20 kΩ entre R2 y S para detectar un auricular. También puede comprobar si se trata de un cableado de auriculares OMTP o CTIA .

Gracias, esta es exactamente la información que necesitaba. Convertí un auricular USB a TRRS, pero cuando lo silenciaba (un interruptor de conexión en el cable en serie con el micrófono), los teléfonos Android ya no podían detectar el micrófono, por lo que cambiaron al micrófono interno, silenciando interruptor ineficaz. Agregar un menú desplegable de 10K de R2 a S solucionó este problema. Podría soldar un 0402 entre los terminales de cable en el pcb de volumen/silencio, yendo al enchufe.

La mayoría de los enchufes jack incluyen un interruptor que se abre cuando se inserta un jack.

Definitivamente hay un contacto adicional (¡y en algunos jacks, dos !) que se conecta a tierra cuando el jack está vacío, y se levanta mecánicamente de tierra tan pronto como se inserta un enchufe del diámetro adecuado. Este circuito adicional, que no es de audio, se abre tan pronto como la punta del enchufe actúa sobre el mecanismo de contacto y permanece accionado hasta que el enchufe se retira por completo.

Lo que acabo de describir se llama un interruptor "normalmente cerrado" . Algunas tomas contienen un interruptor "normalmente abierto" , que es lo contrario de lo que acabo de describir, ya que se conecta a tierra solo cuando hay un enchufe en la toma.

En cualquier caso, el interruptor mecánico adicional no tiene nada que ver con las señales de audio y no hace ningún contacto con el cableado conectado al enchufe. Este interruptor mecánico adicional está muy bien aislado de todos los cables y contactos que están conectados al circuito de audio, ¡ya que podría estropear las cosas si no fuera así! Este interruptor mecánico adicional simplemente proporciona una señal al equipo para permitirle detectar cuándo se ha insertado algo en el conector y luego actuar en consecuencia.

Es un desarrollo relativamente reciente, digamos no más de 20 años. La señal "insertada" necesita ser procesada por circuitos digitales como computadoras y tarjetas de sonido, por lo que no es muy efectiva en un dispositivo analógico puro de la vieja escuela.

En los días previos a la computadora/teléfono inteligente, algunas tomas incluían un interruptor mecánico para desconectar el flujo de la señal de su destino normal y, en su lugar, dirigirlo a lo que fuera que estuviera enchufado. Esto generalmente servía para desconectar los parlantes cuando los auriculares estaban conectados, pero , amplificadores de alta potencia, es más que un poco peligroso hacer eso, ya que podría explotar auriculares, amplificadores y tímpanos. Un comentario anterior incluía un diagrama esquemático de ese tipo de gato.

Si el contacto solo proporciona una señal de "presencia" digital, ¿cuál es la razón para hacer dos contactos?
¿Por qué dos? una. Uno es NC, el otro NO b. Uno opera un dispositivo de alta corriente como un LED de estado
"Este interruptor mecánico adicional está muy bien aislado de todos los cables y contactos que están conectados al circuito de audio". Esto no es necesariamente cierto. Los jacks se pueden hacer de ambas maneras. electronics.stackexchange.com/a/95578/142 Conectar el contacto de detección del conector al terminal del conector real es más económico y más pequeño.
¿Cómo detecta el teléfono si el circuito del conector de 3,5 mm está cerrado?
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