深入了解一下耳机接口.doc

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1、深入了解一下耳机接口3.5mm接口的诞生　　上个世纪80、90年代满大街随身听的耳机接口仍是千差万别的，其中就有3.5mm的耳机接口。追溯历史，这种接口最早诞生于19世纪。那时电话刚刚诞生不久，受技术限制还没有程控交换机。接通对方电话完全靠人工插拔交换机上的插头，这种插头就是现在3.5mm耳机接口的前辈。不过当时这种插头大部分是四分之一英寸的直径，也就是6.35mm。　　　　后来随着这种插头的广泛应用，各种尺寸、变异的型号被开发出来。常见的有3.5mm接口，还有更迷你的2.5mm接口。　　四段3.5mm接口（T

2、RRS）作为标准被广泛接受，是由日本JEITA制订的EIAJRC-5325A（下图左上）完成的，出版于1993年5月。这是目前最常见的耳麦接口（下次抵制日货时，大家路过注意捡耳机）。认真的读者如果去检索这个标准，会发现它参考了IEC60130-8这个标准（下图右）。这个IEC60130-8标准更老，首版制订于1976年。它的1986年修订版，被中国信产部的通信行业标准《YD-T1885-2009移动通信手持机有线耳机接口技术要求和测试方法》（下图左下）所引用，这个信产部标准生效于2009年。比较这三个标准的制订

3、年代，我们国家的信息产业落后程度可见一斑。　　　　这里不得不提两个容易混淆的英文单词，headphone和headset。前者不包含麦克风，通常译作耳机。后者包含麦克风甚至线控按键，通常译作耳麦。大家可能也注意到了，近些年生产的笔记本电脑，一般只有一个3.5mm耳麦二合一接口了，而不是像以前那样有两个3.5mm接口，一个是耳机接口，一个是麦克风接口。这从一个侧面说明，手机的普及导致耳麦一体的耳机越来越普及了，甚至影响到了笔记本电脑音频接口的选用。　　　　（从耳机、麦克风分离接口走向耳麦合一接口的联想笔记本）近距

4、离看接口　　在正式的标准文档中，这种耳机接口被称作3.5mm同心连接器。顾名思义，接口的横截面是一个个的同心圆。从下面这张图片可以看到常见的四种接口，分别具有2、3、4、5个触点。这些触点也有约定俗成的名字，分别用T、R、S三个字母表示。T（TIp）表示尖端，R（Ring）表示中环，可以有一个或多个R，S（Sleeve）表示末端环套。有了简称，就可以很方便地去命名接口。例如下图中的四种接口分别命名为：TS、TRS、TRRS、TRRRS。每两个导电触点之间有一个绝缘环套。　　　　（各种耳机接口：TS、TRS、TR

5、RS、TRRRS）　　现在最为常见的应该是TRS、TRRS这两种接口。TRS就是三触点的耳机接口，左右声道加一个地。耳麦使用的TRRS比耳机接口多一个触点，用来传输麦克风信号。　　　　（最常见的耳机接口类型：上为TRRS、下为TRS）　　因为麦克风信号的引入，TRRS阵营分裂成了三大派，事实上有三个标准。分别是OMTP、CTIA（也叫AHJ）以及特立独行的苹果“派”。OMTP和CTIA的区别就在于麦克风和地的顺序。如果用L表示左声道，R表示右声道，G表示地，M表示麦克风，那么OMTP的TRRS是LRMG，CTI

6、A的TRRS是LRGM。　　中国的标准采用了OMTP的方式。这是标准制订时（2008年前后）的国内主流市场决定的，无可非议。　　兼容OMTP和CTIA　　然而特立独行的苹果采用了类似CTIA的方式，但是并不完全相同。让我们先看看安卓手机的标准做法。安卓系统要求支持CTIA方式，但是在法规特殊的地区例外，比如在中国上市的安卓设备需要支持信产部规定的OMTP标准。　　　　（Android系统对于耳机接口标准的规定）　　早期的苹果手机也采用类似的做法，即国内行货和水货的苹果设备采用了不同的标准。但是创新的苹果为了节省

7、成本，统一制造工艺，从iPhone4S开始采用了兼容OMTP和CTIA的耳机接口。在手机内部安装了自动检测电路来判断插入的耳机是OMTP还是CTIA。这种提升用户体验的创新做法非常值得赞赏，引起了ic强烈的研究兴趣。但是因为苹果手机的内部资料难以获得，ic在网上寻觅良久，找到了一种接近的替代实现方案供大家参考。核心就是大名鼎鼎的仙童公司（飞兆）的一款芯片FSA8049。　　　　（FSA8049原理图）　　原理大概是这样的（不感兴趣的直接跳到下一段），我们知道耳麦上的麦克风要工作，需要手机给它加载一个偏置电压。F

8、SA8049同时检测GND和MIC这两个管脚上的电压。MIC因为有一定的内阻，因而其上的电压肯定不是0，而GND直接接地，检测到的一定是0电压。再结合一些其它的控制逻辑，就可以判断哪个是GND，哪个是MIC了。这个检测电路原理还是挺简单的，考虑到苹果自身具备的强大的芯片研发能力，在A系列处理器上集成这样的检测电路想必也不是什么难事，高集成度带来的成本基本可以忽略不计，却减小了地区法规带