耳机+麦克风如何使用单个音频插孔？

Question

由于各种原因，我一直在远离家乡的城市里流动工作，经常在公共场所通过笔记本电脑进行视频会议。背景噪音会让与会者感到烦恼，我只能通过静音和取消静音来解决这个问题。

我开始研究带麦克风的耳塞。我需要轻装上阵，所以没有电池供电的蓝牙设备，并且为了避免笔记本电脑上的第三方驱动程序，没有 USB 设备。使用传统音频输出和麦克风输入的东西。

我很惊讶地发现亚马逊上有很多耳塞+麦克风的选择，但它们只有一个插孔（至少在图片中）。 为什么耳塞/麦克风组合只能使用一个插孔，而不是同时使用笔记本电脑的耳机和麦克风端口？

Answer 1

标准单声道耳机插头沿筒体有两个独立的电气连接，一个位于称为尖端的末端，用于音频信号，通过塑料环与称为套筒的第二个电气连接隔开，第二个电气连接是接地参考。（信号和接地连接之间的电压差决定了音频信号的幅度。）立体声连接器在这两个连接器之间添加了另一个连接器，即环；按照惯例，这些TRS（尖端-环-套筒）插头在尖端上带有左通道，在环上带有右通道，在套筒上带有接地线。

要向其中添加麦克风信号，您可以以相同的方式添加第四个连接器，从而为您提供一个TRRS（尖端-环 1-环 2-套管）插头：四个金属环被三个塑料环隔开。

以下是 TRRS 和 TRS 插头的示例：

（来源：维基共享资源。）

不幸的是，TRRS 有多种不同的设计，这可能会导致兼容性问题。

1. 左右音频输出始终位于尖端和第一个环上，就像 TRS 插孔一样。但接地可以在第二个环上或在套筒上，麦克风信号在另一个环上。袖套麦克风（CTIA/AHJ 标准）是当今更常见的布置；它用于 iPhone（当时有电话插孔）和大多数 Android 手机以及许多计算机，包括 MacBook 和我的 Lenovo T510 Thinkpad 笔记本电脑。旧的 OMTP 标准将麦克风放在第二个环上，并在套筒上接地；这主要出现在 2010 年至 2012 年左右的旧设备上，包括诺基亚和索尼/爱立信手机、三星 Chromebook 和 PlayStation Vita。

2. 为了与 TRS 插孔兼容，TRRS 插孔会检测第二个环和套筒是否短接在一起（即，两个触点都接触 TRS 连接器的连续套筒），在这种情况下，它们将仅进行音频输出，或者是否有两个单独的端子那里有连接，其中一个带有麦克风。稍微简化一下，检测麦克风需要在设备和麦克风之间放置一个电阻：电阻值各不相同，但如果直接连接，许多麦克风将被视为“未插入”。此外，有时通过不同级别的电阻将麦克风连接接地，也可用于向那些具有一个或多个按钮的耳机发出按下按钮的信号。

这应该足以让您了解其工作原理并了解 TRRS 音频/麦克风连接可能出现的各种兼容性问题。如果您需要一些有关通过 TRRS 连接传统设备（例如磁带播放器和旧计算机）的说明，我在“智能手机连接”部分提供了一些说明；其中还有一些指向更多信息的链接。如果您需要更深入地了解上述任何内容的工作原理，电气工程堆栈交换可能是您想要询问的地方。（那里欢迎电气工程师所说的“初学者”问题。）

还值得注意的是，立体声音频 + 麦克风并不是 TRRS 插孔的唯一用途。例如，我还看到它们用于传输单声道或立体声音频+视频，甚至用于计算机串行数据连接。因此，不要认为任何带有 TRRS 插孔的产品都始终是为头戴式耳机或头戴式耳机设计的。

Answer 2

音频插孔有不同的版本。某些设备具有两个独立的扬声器和麦克风插孔。这些连接器的布局称为 TRS（尖端-环-套筒）。

对于扬声器，连接器的顶部（尖端）用于左音频信号。两个黑色绝缘环之间的连接器中间（环）用于连接正确的音频信号。最后，连接器的底部（套管）用作接地：

为了通过相同的连接器形状将另一个通道与扬声器连接在一起，必须创建一个额外的接触点。这是通过在连接器上添加另一个绝缘环来完成的，因此现在中间有两个接触点。其中上面的一个仍然用于右音频信号，但下面的一个可以用于附加信号。就耳机而言，它被用作麦克风。连接器的下端仍然接地。该连接器称为 TRRS（尖端-环-环-套筒）连接器：

对于两种布局，连接器的相应插孔必须进行不同的设计。

如果您的笔记本电脑有两个插孔（一个用于扬声器，一个用于麦克风），则它将与单连接器耳机不兼容。

这两张图片均由Benedikt.Seidl在CC BY-SA 3.0下发布。

Answer 3

他们使用不同的插头。

它们是耳机插头（左）和麦克风插头（右）。左边的插头由于采用尖端-环-套筒排列而被称为“TRS”插头。从技术上来说，另一个是“TS”，因为它没有环，但我还没有看到这个术语在任何地方实际使用过。还使用术语“立体声插孔”和“单声道插孔”。

^{（图片改编自此）}

在不带麦克风的普通立体声耳机中，尖端和环分别用于左声道和右声道，而套筒是公共地。与此同时，普通麦克风使用单声道插孔，尖端带有唯一的音频通道，套筒上接地。

在耳机上使用 TRRS 插头（尖端-环-环-套筒），尖端和第一个环承载立体声耳机音频，第二个环是套筒上的公共接地和单声道麦克风信号（通常 - 请参阅cjs的答案）细微差别）。这种类型的插头需要兼容的 TRRS 插座。当插入普通插座时，它的表现就像普通 TRS 耳机一样。