手机标准耳机插孔的电压范围是多少?

电器工程 Arduino 声音的 电压测量 苹果手机
2022-01-02 02:03:51

我想将 iPhone 音频插孔的输出连接到 Arduino。

iPhone 的音频线上可以看到什么电压范围?我假设调高手机的音量会产生很大的交流电压,但它会上升到多大?

我想确保它不会超过 Arduino 可以在其输入引脚上读取的电压电平。我需要在 iPhone 和 Arduino 之间提供任何电路吗?

4个回答

商业线路输出规范是能够驱动 1 毫瓦到 600 欧姆的负载。对于正弦波,这意味着电压为 0.77 伏 RMS(2.2 伏峰峰值)和 1.3 毫安 RMS(3.6 毫安峰峰值)的电流。

不幸的是,耳机放大器和耳机阻抗周围有很多“发烧友”的废话。Google 上“耳机阻抗”的前 5 个结果可能是错误的。这个站点包含一些有用的信息(虽然很多信息也是错误的)。

但是无论如何,如果您查看我认为正确的图表,您会发现在音频范围内,大多数耳机的电抗与其电阻相比相当小。大多数耳机的阻抗约为 16-32 欧姆,而一些疯狂的“发烧友”耳机具有更高的阻抗(例如 300 欧姆)。他建议 5 mW 对于便携式耳机来说足够响亮。发烧级耳机将需要更高的功率。

功率是所以,所以高阻抗耳机需要更高的输出电压,因为它们需要更多的功率并且具有更高的阻抗。无论如何,对于上面链接页面上显示的 Sony MDR-EX51 耳机,您可以看到它们非常接近简单的 17 欧姆电阻器。在 5 mW 下,这意味着0.3 V的电压和16 mA的电流。P=V2/RV=RP

一个 Arduino 可以很容易地提供这个,但我不认为你可以将它连接到 PWM,因为 17 欧姆的 5V 提供 300 mA,远高于 Arduino 的 25 mA 限制。一个简单的解决方案可能是插入一个与引脚串联的 4.7 V / 16 mA = 290 Ohm 电阻器。

我没有尝试过任何这些 - 你必须尝试!

查看:http ://en.wikipedia.org/wiki/Line_level

消费类音频设备最常见的标称电平是 -10 dBV,... 以绝对值表示,-10 dBV 的信号等效于峰值幅度约为 0.447 伏的正弦波信号,或任何 0.316 伏的一般信号伏均方根 (VRMS)。... 没有绝对的最大值,这取决于电路设计。

然而,这适用于“线路输出”插头,显然,它以固定幅度传输信号并让接收端确定音量。

在大多数情况下,更改源设备上的音量设置不会改变线路输出信号的强度。

对于扬声器驱动的耳机插头,我相信事情可能会变得更加复杂,因为该信号实际上是一个电流信号(用于驱动扬声器的线圈)。

与线路电平相比,有……用于驱动耳机和扬声器的。各种信号的强度不一定与设备的输出电压相关;它还取决于源的输出阻抗,它决定了可用于驱动不同负载的电流量。

我想你最好的选择可能是用示波器观察波形,它应该有一个像 Arduino 的模拟输入 (ADC) 一样的高阻抗输入。

(我不是专家,请持保留态度并随时编辑)

编辑:自从我最初发布这个答案以来,我用作来源的维基百科文章已经被编辑了很多在其他更改中,上面引用的部分已被删除/更改。因此,我删除了大部分答案,并建议参考顶部链接的 Wikipedia 文章。

这是对 PkP 答案的补充。

虽然“线路电平”音频通常为 1 mW 到 600 Ω,而这对于正弦波来说是 1.1 V p,但音频远非正弦波。即使遵守规范并且您平均只能获得 775 mV RMS,峰值也可能远高于 1.1 V。接受和处理至少高达 ± 5 V 的无失真峰值通常是好的。