欧标⽿机和美标⽿机兼容的⽅法
市⾯上常见的3.5mm⽿机有两种:符合OTMP标准的⽿机与符合CTIA标准的⽿机。前者⼀般俗称欧标、国标⽿机,后者⼀般俗称美标⽿机。
两种⽿机的区别
这两种⽿机硬件规格上的主要区别在于⽿机插头上麦克段(简称MIC)和地线段(简称GND)的位置。⽿机插头有四段,从前到后依次是:左声道/右声道/麦克/地(OTMP),左声道/右声道/地/麦克(CTIA)。
如果⾳频设备只⽀持其中⼀种⽿机标准,那么连上不匹配的⽿机后,就会出现⾳频异常现象,⽐如听⾳乐只有伴奏没有⼈声、声⾳⼩、⾳质差、对⽿机按键⽆响应等。
兼容两种⽿机
既然两种⽿机的区别在于MIC和GND的位置,那么如果要兼容两种⽿机,那么解决以下两个问题就好了:
1、如何识别是哪种标准的⽿机
2、如何切换⽿机的MIC和GND与⾳频设备对应电路的连接
识别⽿机类型
如何识别⽿机,先看看这两种不同标准的⽿机插⼊欧标设备中的电路⽰意图。
当欧标⽿机插⼊欧标设备时,电路⽰意图如下。设备的左/右声道端、MIC端、GND端与⽿机端⼀⼀对应。此时,R2 200K与⽿机L段 32欧姆分压VDDIO,由于32欧姆远⼩于200K欧姆,HEADSET_L_INT的电压接近于0;R1与⽿机MIC分压HEADMICBIAS,HEADMIC_IN的电压远⼤于0。
图欧标⽿机+欧标设备
当美标⽿机插⼊欧标设备时,⽿机MIC被接在设备的GND端,HEADSET_L_INT和HEADMIC_IN的对地回路都要经过⽿机MIC,它们的电压都被⽿机MIC电路钳位在相同的电压下。
图美标⽿机+欧标设备
在某项⽬中实际测得的数据如下:
⽿机类型HEADSET_L_INT HEADMIC_IN
欧标⽿机0V~2.0V
美标⽿机~0.7V~0.7V
三段式⽿机0V0V
综上,在欧标设备上,可以通过以下依据判定⽿机类型:
如果HEADSET_L_INT的电压为0V,且与HEADMIC_IN的电压差别⾮常明显,则判定为欧标⽿机。
如果HEADSET_L_INT和HEADMIC_IN的电压不为0,且⼆者电压接近相同,则判定为美标⽿机。
如果HEADSET_L_INT和HEADMIC_IN电压都为0V,则判定为三段式⽿机。
为了增强兼容性,以上电压阀值需要留有⼀定的余量,⽐如低于0.1V都视作0V,⼩于0.1V的差异都视作相同。
切换⽿机MIC和GND的电路连接
通过Analog Switch器件可以实现MIC和GND的电路交换。
软件的配合
软件上,通过ADC检测可识别⽿机类型,通过操作Analog Switch器件可实现MIC和GND电路连接的交换。
⽬前市⾯上也有专门的IC实现⾳频插孔检测和配置、MIC/GND的交叉开关功能,⽐如FSA8049,其datasheet中介绍功能如下:Detects 3- or 4-pole audio accessories
Detects polarity of GND and MIC on 4-pole plugs
headset
Automatically routes GND and MIC to audio jack terminals
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