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	0V	0V

 

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。

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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

• Automatically routes GND and MIC to audio jack terminals

 

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