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发表于 2010-3-9
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兼容OMTP和CTIA/ z" O. {2 G2 }! _& i
/ q# N% r6 C' s/ k' ~然而特立独行的苹果采用了类似CTIA的方式，但是并不完全相同。让我们先看看安卓手机的标准做法。安卓系统要求支持CTIA方式，但是在法规特殊的地区例外，比如在中国上市的安卓设备需要支持信产部规定的OMTP标准。; M# ~4 L& ] N9 @6 j9 ]/ A+ J2 {, [
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# p! N9 y, }8 d3 W f( R（Android系统对于耳机接口标准的规定）
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$ T* k7 I6 Q; F9 U9 T" b1 g" @早期的苹果手机也采用类似的做法，即国内行货和水货的苹果设备采用了不同的标准。但是创新的苹果为了节省成本，统一制造工艺，从iPhone 4S开始采用了兼容OMTP和CTIA的耳机接口。在手机内部安装了自动检测电路来判断插入的耳机是OMTP还是CTIA。这种提升用户体验的创新做法非常值得赞赏，引起了ic强烈的研究兴趣。但是因为苹果手机的内部资料难以获得，ic在网上寻觅良久，找到了一种接近的替代实现方案供大家参考。核心就是大名鼎鼎的仙童公司（飞兆）的一款芯片FSA8049。9 Z* S+ O/ s0 G2 y O
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0 i2 K7 D: f6 U) w: h（FSA8049原理图）
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' ?1 e& j, I2 C8 A+ B# c" O原理大概是这样的（不感兴趣的直接跳到下一段），我们知道耳麦上的麦克风要工作，需要手机给它加载一个偏置电压。FSA8049同时检测GND和MIC这两个管脚上的电压。MIC因为有一定的内阻，因而其上的电压肯定不是0，而GND直接接地，检测到的一定是0电压。再结合一些其它的控制逻辑，就可以判断哪个是GND，哪个是MIC了。这个检测电路原理还是挺简单的，考虑到苹果自身具备的强大的芯片研发能力，在A系列处理器上集成这样的检测电路想必也不是什么难事，高集成度带来的成本基本可以忽略不计，却减小了地区法规带来的产品差异性。
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线控原理, @2 p6 ?. G' C& ?9 f w3 ^- N
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耳麦上的线控按键也是有一些标准的。例如安卓系统的耳麦按键线控原理如下。! o2 E2 v' L" A3 d) Y. ^. }
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（Android耳麦按键原理）5 P% Z* y9 T! \! E
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当一个按键被按下时，对应的电阻接地导通。不同按键的对地电阻阻值不同，因而其上的分压也不同。这样通过检测电阻上的电压值，就可以知道是哪个按键被按下了。再加上时间检测，就可以支持短按、长按还是快速按几下等等按键序列。安卓系统对这种按键序列的部分规定如下。
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) \# S5 W0 ]) K5 j7 d5 w6 G（Android系统耳麦按键的定义）, A$ c1 D9 _; ?9 a. w; v' x0 g
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在如今购买手机一般不再附送耳机的时代，这种标准大大增加了耳麦的通用程度。前面提到的TRRS三大派之一的苹果“派”，就是麦克风的做法和各个按键阻值有别于CTIA标准而自成一派。所以把苹果耳机插到安卓手机上，麦克风和线控功能有可能是不正常的。" P6 z4 F7 y' J% o
/ |/ Z$ [ r' i, C6 z$ S随风而逝？/ e# n% O6 ?( m, V0 M, ~
$ ]- B8 f! y/ i3 {iPhone 7的推出，是否意味着3.5mm耳机接口从此走向末日，这是个见仁见智的问题。不过苹果对于数码潮流的引领是毋庸置疑的。就像3.5寸软驱的取消、光驱的取消，都是在苹果产品上首先实现的。例如联想最近推出的Moto Z，也取消了3.5mm耳机接口，复用到了Type C接口上。
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; ]; I0 \8 r+ q, }3 A ~然而苹果对于配件控制的加强，也是毋庸置疑的。MFi认证价格不菲，现在连耳机产品苹果都要吃上一口，众耳机厂商能答应吗？众耳机发烧友能答应吗？
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抛开这些不谈，用Lightning或者Type C接口代替传统的3.5mm耳机接口，在技术实现上会带来哪些问题呢？我们知道3.5mm接口传输的是模拟信号，现有的TRRS方式最多传输一左一右两个声道的模拟信号。如果用Lightning或者Type C这种数字接口，耳机接收到的是音频数字信号。耳机内部电路首先需要对数字信号做解码（考虑MFi或者将来做版权保护加密这些数字音频，还需要解密），然后通过模数转换器（DAC）生成模拟信号，才能送给耳机内的喇叭，驱动喇叭振膜产生声压，人耳才能听到。可以看到，相比传统耳机，这种数字耳机多出了解码模块、DAC模块、放大器，成本一下子高了不少。如果是适配苹果产品的耳机，还需要过MFi认证，又是一笔开销。可以预见，数字耳机的价格短时间内将高企不下。' t; U0 q8 n( {7 _2 C
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从另一个角度，数字音频的传输将不再受限于TRRS等有限的通道个数，也许耳机内置的多个发声单元将独立接收各自的数字音频，产生出更加丰富的音频效果，会非常有利于AR/VR的沉浸式应用。耳麦也将可以配备多个麦克风甚至麦克风阵列，以实现降噪、回声消除、音源定位等高阶的音频应用。想想这些美好的应用，是不是感觉高高在上的价格也可以默默承受呢？. G9 Z @9 ?$ f H0 _% o
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具有上百年历史的传统模拟耳机接口会不会随风而逝？数字接口的耳机耳麦会带来哪些令人耳目一新的应用？ic将与您一起密切关注！ |
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发表于 2010-3-9
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