從專業角度如何了解帶線控的耳機知識?

由於本人接觸的耳機次數比較多(幾千條耳機吧),發現不少帶線控的耳機經常會遇到兼容性的問題。
開開心心買回來的耳機,插上手機或者ipod,常常遇到兼容性問題。非常苦惱。
希望耳機專家能給我講解一下。

比如帶線控的耳機插入 iphone/ipod,輕輕觸碰到或轉動插頭處很容易自動喚醒siri,或者音樂暫停/播放。
比如帶線控的耳機插入 iphone,會遇到線控的音量鍵無效,但是換到安卓機又是有效的。
還有耳機剛剛插入手機的時候,為什麼會出現喳喳的幾聲雜音呢,然後停幾秒或者開始播放音樂後又沒有問題了?轉動耳機插頭有的耳機會發出雜音,有的耳機不會。

我在網路上找了一遍,大家都很難說清楚這些問題。
是否能請大神從耳機製造方面的專業角度,談一談這個問題呢?
(特別是線控)
因為3.5mm插頭如果是3節的(不帶線控)幾乎就沒有這些煩人的問題。
而一點變成4節(帶線控),就會有各種問題。
據我所知,4節插頭的耳機,並不是說一定會出現上述的問題,只是從生產的角度來說,有一定的比例會有這些問題。

百度找的幾個說法,羅列如下:
1. 手機是金屬殼的,由於插孔設計不好跟耳機插頭邊緣接觸了,導致發出錯誤指令。
2. 線控分為ios andorid兩種制式,廠家為了圖方便,線控設計為兼容這兩個系統,但是損失了穩定性。所以有一定的比例出現不良率。(提問者:但是具體是為什麼呢?)
3. 線控總是有各種問題的,是全行業的問題。所以高階的HIFI耳機基本都是3節插頭,不帶線控。(提問者:真的是這樣嗎?)
4.懷疑是不是按到HOME鍵或者線控按鍵了而不自知?(提問者:保證沒有按到,只是輕觸了耳機插頭,或者輕輕晃動了而已)
5. 還有種說法是3.5mm插頭國標美標的問題。(提問者:怎麼區分它們呢)

我提的問題比較亂比較雜,實在對不起。
希望有懂耳機的朋友賜教。謝謝!


3.5mm耳機插頭有三段(TRS, Tip-Ring-Sleeve)和四段(TRRS,Tip-Ring-Ring-Sleeve)之分,
其中三段的不帶麥克風,尾段(Sleeve)是公共地,中間環(Ring)是右聲道,尖部(Tip)是左聲道.
四節的分兩種,一種是CTIA,一種是OMTP,請看圖:

大部分安卓機使用OMTP標準,也稱國標,蘋果等手機使用CTIA標準.

HP-L 耳機左聲道 HP-R 耳機右聲道 GND 接地 V-Mic 語音麥克風

所以看著一樣的4段3.5mm插頭可能是兩種定義.

耳機插入手機的時候,手機會在麥克風V-Mic對應的觸點(圖片中標V-Mic的段,具體是哪段要看手機使用的什麼標準)上載入麥克風的直流偏壓(駐極體麥克風的直流偏壓可以簡單理解成供電),並檢測是否與地線GND連通,如果連通則證明是不帶麥克風的3段插頭,否則是按4段插頭處理.(補充:現在許多晶元也會檢測其他極之間的電阻)

如安卓OMTP耳機插入蘋果CTIA插座,就會聽到噠噠的聲音(直流脈衝被載入到GND,而左右聲道電平為0,構成迴路),反之則不能識別.

安卓機OMTP插座使用CTIA耳機可以出聲音,但是由於缺少地線,聲音會失真,兩個聲道相位抵消,就會出現類似消音伴奏的效果.

至於線控,單鍵線控按下時短路麥克風觸點V-Mic與接地GND,手機檢測到V-Mic電平被拉低則判定線控被按下.多個按鍵的線控需要線控內元件的支持,不同廠家控制方式也不一樣.

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補充一下各種混插的情況,這部分說的稍微細緻一些,可以跳過

3節TRS插頭插到4節TRRS插座
不論標準,都能正常使用,設備支持的話會識別出來是不帶麥的普通耳機
原因: V-Mic和GND短路

4節TRRS插頭插到3節TRS插座
看情況,不同的插座GND觸點處在不同位置,如果處在V-MIC的位置上就相當於沒有地線,聲音會失真,兩個聲道相位抵消,就會出現類似消音伴奏的效果.3節TRS的插座一般在最靠近根部還會有接觸,
但對於CTIA標準的耳機然並卵,因為根部Sleeve那節是V-mic,運氣不好的話就是用不了.

OMTP CTIA混插
有聲音,聲音會失真,兩個聲道相位抵消,就會出現類似消音伴奏的效果.麥克風和線控用不了.
檢測時手機V-Mic輸出檢測電平,但是本來應該放在耳機V-Mic上的電壓對應放在耳機GND上了,耳機GND透過兩邊的耳機單元電平被拉低(因為此時沒有音頻輸出,HP-L和HP-R電壓為0),此時手機V-Mic電平被拉低,手機認為是3極的TRS耳機,因而會輸出音頻.音頻缺少GND,所以聲音失真.有的手機還會認為是不兼容設備不能使用.
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回答一下題主的問題,前面的:

----比如帶線控的耳機插入 iphone/ipod,輕輕觸碰到或轉動插頭處很容易自動喚醒siri,或者音樂暫停/播放。
就像題主百度的答案,CTIA標準的麥克風V-Mic在最後一節,可能碰到外殼,外殼一般接地,就會被誤判是按下了線控,從而啟停音樂和召喚Siri.

----比如帶線控的耳機插入 iphone,會遇到線控的音量鍵無效,但是換到安卓機又是有效的。
上面提到的協議問題,超過一個鍵就可能出現控制方式不同不能通用.

----還有耳機剛剛插入手機的時候,為什麼會出現喳喳的幾聲雜音呢,然後停幾秒或者開始播放音樂後又沒有問題了?轉動耳機插頭有的耳機會發出雜音,有的耳機不會。
喳喳的雜音前面提到了,手機在檢測耳機.
轉動耳機插頭有雜音是接觸不良,不在討論範圍內.

後面的:

1已經解答
2設計成CTIA-OMTP兼容需要晶元切換引腳,因而有一定的失效幾率(晶元燒毀/判斷失誤/etc..).
3不是.高階的Hi-Fi玩家一般會使用播放器/專業的音源,大部分不需要也不支持耳機自帶麥克風和線控.專業監聽耳機使用者使用的前端大部分是專業音效卡/調音台/播放設備等等,也是不需要也不支持耳機自帶麥克風和線控.但是也有這樣的產品.
比如森海塞爾的這款Urbanite XL

4不太清楚您是什麼意思?
5已經解答

如有錯誤,敬請指正
ps: 不知道題主是如何過手幾千條耳機的

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更正一下並增加一些東西:

CTIA也稱AHJ (American Headset Jack),大致相同,但有些標準細節上的區別


OMTP標準的插頭根部那節接地,所以可以是這個樣子

蘋果CTIA的插頭是這個樣子

注意看根部那節外面幾乎沒有向外延伸出去的,這樣就不會碰到外殼
而有些做的比較粗糙的副廠蘋果耳機,插頭就像上面圖片一樣有突出去的,就會出現容易誤判
因為蘋果的插座是這個樣子

插頭周圍的塑料很薄,而且高度很低,根部觸點稍微突出去一點就可能碰到外殼導致接地

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關於線控
標準的安卓耳機支持4個線控按鍵.控制方式如下
(圖中是CTIA標準,OMTP的安卓手機需要將GND和MIC對調)

麥克風阻抗5kΩ 功能A 電阻0Ω 功能B 電阻252Ω 功能C 電阻519Ω 功能D 電阻139Ω每個按鈕串接一個不同大小的電阻,接在MIC和GND之間.
線控不同按鍵是通過MIC端對地電阻來識別的,
線控耳機不一定包含所有四個鍵

1個鍵的必須包含A(播放/暫停/接聽/掛斷電話等等,其他功能可以軟體定義)
2個鍵的必須包含A D(功能保留,可以是發送/啟動語音識別等等)
3個鍵的必須包含A B C(B/C是音量/上一曲下一曲)
4個鍵的必須包含A B C D

蘋果的線控標準與通用的標準不一樣,線控里有晶元,處理線控操作和DRM所以會出現不兼容的問題
但是功能A是可以通用的(短路MIC與GND).

有關線控的部分推薦這個答案
【蘋果耳機的線控是什麼結構?為什麼安卓的手機不能正常使用?請問可以通過什麼方式解決嗎(比如軟體之類的)?】@Vincross 的回答 https://www.zhihu.com/question/23861526/answer/191552936

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補充一下
手機識別到不同類型的耳機可以自動切換音量.
一般來說,帶麥的會記憶一個音量,不帶麥的會記憶一個音量.
大部分手機還可以識別不帶麥的設備是耳機還是線路(通過阻抗識別),
並為不同的設備記憶不同的音量.

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再補充一下
關於評論里有人說到蘋果iPhone 4S以後的會自動切換,應該是耳機會自動切換,
查了一圈資料並沒有找到相關的說法,只是說蘋果使用引腳定義與CTIA(AHJ)一樣
但是線控信號標準不一樣的一種標準.感興趣請移步維基百科:
Phone connector (audio)


現在有很多晶元可以切換MIC/GND使得耳機或者設備可以兼容兩種標準.
比如Fairchild Semiconducter的FSA8049.
FSA8049 PDF Datasheet Audio Jack
Detection and Configuration

這裡面說:

The FSA8049 is an audio jack detection switch for 3- or 4-pole accessories.

這個是給設備上用的,檢測Mic和GND然後對應切換。也有可以放在耳機上的,讓耳機兼容多重標準。


麥片貓的答案已經非常好了。


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