音频codec——耳机电路

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耳机接头

耳机接口原理图

耳机接口原理图

该原理图为国标耳机插座

四段式耳机插头: 第1节——1pin：接地，第2节——2、5pin：接MIC，第3节——3、6pin：接右声道，第4节——4、7pin：接左声道

  • MIC_IN1P： Single-end input for microphone 1（麦克风单端输入 1）
  • MICBIAS1： Bias voltage output for microphone（麦克风偏置电压输出）
  • 耳机插座说明，原理图中带箭头的表示开关，默认耳机没有插入时处理连接状态（比如pin2和pin5），但是一旦耳机插入后会将其断开。

Single-ended输入模式

对于每一个信号源，都有一根线，连接到你所用到的数据采集接口上。

耳机的类型

从主观来看，耳机分三段耳机和四段耳机，而四段耳机又分为欧标和美标两种。具体的区别如下图：
耳机类型

  • 三段耳机：线序分别为，L、R、G，没有MIC端，所以三段耳机无法使用mic，只能接受声音，另外，三段耳机L,R线序长度正常，G端比较长
  • 四段-美标(CTIA)耳机：线序分别为L,R,G,M，第三阶为GND
  • 四段-欧标（OMTP）耳机：线序分别为L,R,M,G，第四段为GND

由于CTIA和OMTP在MIC和GND是相反的，所以会出现有些耳机插入手机上声音很小，按住HOOK将恢复正常，说明耳机和手机不匹配造成。
国内大部分厂商都使用欧标，所以也有把OMTP叫做国标

如何区分欧标和美标耳机

区分美标或者欧标，可以简单的用万能表来测量耳机电阻，确定线序中的GND是在第三段或者第四段

Jack结构

一般常见的Jack都是由5PIN or 6PIN组成，其中PIN脚分别作为HP_OUTL(左声道输出)、HP_OUTR(右声道输出)、HP_DET#(耳机检测)、GROUND(地) & MIC(麦克风)使用

声卡驱动中耳机检测流程

  • 插入（PLUG IN）： HP_DET#信号由High->Low，触发IRQ到SOC，进入中断处理函数（即耳机类型检测）；当检测到耳机为4环耳机时，直接上报给系统，并Enable butten press功能；若检测到为3环耳机时，继续检测，直到检测为4环耳机或则检测次数已满，然后将当前耳机状态上报给系统。

  • 拔出（PLUG OUT）： HP_DET#信号由Low->High，触发IRQ到SOC，将当前耳机状态上报系统，并Disable那些和耳机相关的工作；

耳机线控按键

通常耳机上的线控按钮会有一个或者三个，分别是HOOK，音量+，音量-

HOOK的作用是由上层负责，底层只需要确保上报了对应的HOOK event事件给上层应用

ALSA中耳机检测 —— ASoC jack detection

https://www.kernel.org/doc/html/v4.16/sound/soc/jack.html

参考

  • 手机耳机接线图的工作原理，各种耳机插头接线图
  • 单端（Single-Ended）模式与差分（Differential）模式的区别
  • rk3399调试alc5651(audio模块)之操作方法
  • ALC5651_DataSheet_V0.92 —— codec
  • 【audio】耳机插拔/线控按键识别流程
  • 耳机jack构造及在应用时可能出现的问题