Електронні аспекти аудіовиходу iPhone 3,5 мм

Я деякий час працюю над невеликим проектом створення зовнішнього мікрофона для iPhone, який підключається паралельно до навушників (через 3,5-мм роз'єм). В основному, я хочу замінити оригінальний мікрофон для гарнітури iPhone на інший мікрофон, але все ж використовую навушники для прослуховування.

Нижче зображено структуру прототипу (заснована на двох існуючих продуктах, але вона насправді не працює; можливо, через проблему імпедансу):

Деякі пояснення до зображення:

• пункт № 5 - роздільна точка між роз'ємом для мікрофона та роз'ємом для навушників.
• пункт №4 - штекер для iPhone 3,5 мм
• пункт №3 - мікрофон, який наразі НЕ працює, оскільки iPhone, здається, НЕ ідентифікує це (ймовірно, проблеми з імпедансом - це імпеданс приблизно 650 Ом)
• пункт №2 - простий роз'єм для навушників (будь-які навушники з 3,5-мм роз’єм можна підключити)
• пункт №1 - гніздо для мікрофона, підключене до зовнішнього мікрофона, який у мене є.

Я хотів би зараз зосередити своє питання на електричних аспектах мого проекту. Відомі мені дані досі (будь ласка, виправте будь-яку помилку, яку ви виявили):

1. Постачання iPhone 1,5 В на гнізді TRRS 3,5 мм.
2. TRRS-роз'єм для iPhone складається з 4-х контактів: лівий / правий / заземлений / мікрофон

Запитання:

1. Яке споживання електроенергії на кожну частину гарнітури iPhone? Кожна частина означає, що є 2 компоненти - навушники та мікрофон, і мені потрібне розділене енергоспоживання (особливо мікрофон!)

2. Який поточний привід iPhone на мікрофоні гарнітури і який зараз працює в навушниках?

3. Прочитайте деякі інші відповіді на тему імпедансу, що iPhone ідентифікує зовнішній мікрофон (наприклад, на гарнітурі), лише якщо імпеданс становить ± 1650 Ом, але, я прочитав ще одну відповідь, яка стверджує, що необхідний опір становить ± 5000 Ом. Будь-які ідеї, що правильно?

4. Якщо я планую, щоб імпеданс мікрофона (включаючи провід) був 1650 Ом (або 5000 Ом, виходячи з відповіді, яку я отримаю на питання №3) АБО весь прототип (мікрофон + дроти + звичайні навушники, я підключу до 3,5 мм роз'єму ) повинні бути разом 1650 Ом / 5000 Ом?

5. Чи правильно сказати, що 1,5 В, що подається на аудіовиході iPhone 3,5 мм, означає, що правий / лівий / мікрофонні штифти є позитивними контактами з 1,5 В проти заземлення (це означає, що у нас є 3 паралельних ланцюга, породжених одним 1,5 V джерело живлення).

Це дані, якими я можу поділитися з вами після того, як я провела власний набір експериментів та провела (широко) пошук в Інтернеті реальних практичних тестів інших людей. Я відкинув / пропустив дані, які я не зміг відтворити:

1. Імпеданс стандартного мініатюрного мікрофона hands-free від Apple, інтегрованого до навушників, які вони входять до пристрою iPhone 4-го покоління, становить близько 1600 Ом. Це означає, що якщо ви просто підключите резистор 1.6K між з'єднаннями MIC та GND роз’єму TRRS, iOS переключиться на зовнішній мікрофон (насправді резистор, а не мікрофон).

   Сказавши це, правда полягає в тому, що різні версії iOS та пристроїв використовуватимуть різні алгоритми прийняття рішень, коли намагаються "здогадатися", чи є зовнішній мікрофон, підключений до iPhone, iPad або iPod. Ви можете знайти деякі посилання в Інтернеті (я не наводитиму їх тут, оскільки вважаю інформацію оманливою), де вказано різні порогові імпеданси та поведінку для алгоритмів кожної версії та пристрою iOS.

   Моя порада проста: забудьте про глибокі деталі різних версій iOS там. Просто використовуйте резистор 1.6K, імітуючи справжній мініатюрний мікрофон iPhone. Б'юсь у заклад, Apple не збирається змінити поведінку iOS найближчим часом, виключаючи мільйони гарнітурних навушників!

2. IPhone, як і інші мобільні телефони, будуть застосовувати постійний струм напруги близько 1,5-2,5 В до мікрофона. Мета цього є двоякою: вона служить iPhone як спосіб вимірювання зовнішнього опору постійного струму мікрофона, а також працює над підсилювачем, вбудованим у безліч мініатюрних електронних мікрофонів.

   Вищезазначене означає, що вам слід бути обережними при взаємодії з мікрофонним підключенням пристрою Apple, або шляхом з'єднання змінного струму над сигналом над резистором 1.6K, який раніше обговорювався, або за допомогою дільника напруги з більшим резистором і знову згаданим резистором 1,6 К . Що веде до наступної теми ...

3. Мікрофонний вхід iPhone буде насичуватися приблизно в 40 мВ пік (мілівольт). Таким чином, ви повинні адаптувати амплітуду звукового сигналу до подібного рівня.

4. Остерігайтеся аудіо 3,5 мм роз'ємів TRRS (чоловічі) там! Перш ніж користуватися, уважно подивіться на з'єднання в основі штепсельної вилки (S або "втулка"). Деякі з'єднувачі закінчуються круглим металевим диском, з'єднаним з втулкою.

   Проблема полягає в тому, що багато пристроїв Apple (для екземплярів iPhone 4) мають металевий корпус, внутрішньо підключений до землі, і цей тип роз'ємів дозволить контактувати між корпусом (землею) і втулкою (мікрофоном), роблячи марними всі ваші спроби ввести звуковий сигнал. Я раніше страждав від цієї проблеми, витрачаючи кілька годин, намагаючись з'ясувати, чому iPhone не розпізнає належним чином підключений резистор 1.6K.

   Ви можете знайти кілька приємних зображень цієї проблеми та тимчасове домашнє рішення її: http://martinjohnsoncommunications.blogspot.com.es/2012/04/iphone-external-mic-connection-solved.html

У мене немає iPhone, тому це здогади:

Який тип мікрофона ви використовуєте? Мікрофон для гарнітури, ймовірно, мікрофонний мікрофон, а для його живлення використовується 1,5В. Електрет буде виглядати з високим опором на вхід мікрофона, на відміну, наприклад, від динамічного мікрофона.
Я б припустив, що резистор зміщення (внутрішній для iPhone), ймовірно, становить приблизно 1 кОм (цей цікавий документ говорить про 640 Ом).
Ви, можливо, зможете перевірити, який імпеданс він виявляє, підключивши горщик / резистор замість мікрофона (від мікропроводу до земля) Варіюйте значення від 500 Ом вгору до тих пір, поки воно не виявить мікрофон, потім відзначте значення.

1.5V, ймовірно, присутній лише на мікрофонному проводі (щодо заземлення), якщо тільки навушники не роблять щось "особливе". Ви можете легко протестувати це за допомогою мультиметра.

Струм для мікрофона, ймовірно, буде досить малим, меншим, ніж мА. Навушники, ймовірно, будуть близько 20 - 40mW.

Переконайтеся, що ви підключаєтесь до правильних проводів - IIRC оболонка не заземлена на гнізді iPhone.

Я трохи хотів відповідати на провідну частину резистором.