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工作，经常在公共场所用笔记本电脑进行视频会议。背景噪音让与会者感到厌烦，我只能通过静音和取消静音来解决这个问题。

我开始寻找带麦克风的耳机。我需要轻装出行，所以不需要电池供电的蓝牙设备，为了避免笔记本电脑上的第三方驱动程序，不需要 USB 设备。使用传统音频输出和麦克风输入的设备。

我很惊讶地在亚马逊上发现了很多耳机+麦克风的选择，但它们只有一个插孔（至少在图片上）。 为什么耳塞/麦克风组合只能使用一个插孔，而不是笔记本电脑的耳机和麦克风端口？

Answer 1

音频插孔有不同的版本。有些设备配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（尖头-环-套管）。

对于扬声器，顶部（提示）用于左音频信号。中间的（戒指）位于两个黑色绝缘环之间的连接器用于右音频信号。最后，底部（袖子）连接器作为接地：

要通过相同形状的连接器将另一个通道与扬声器连接在一起，必须创建额外的接触点。这是通过在连接器上添加另一个绝缘环来实现的，因此现在中间有两个接触点。其中上部一个仍用于右音频信号，但下部一个可用于附加信号。对于耳机，它用于麦克风。连接器的下端仍为地线。此连接器称为 TRRS（尖头-环-环套）连接器：

两种布局中连接器对应的插孔必须采用不同的设计。

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），则它将不兼容单连接器耳机。

这两张照片均是在版权声明：经过贝内迪克特·塞德尔。

Answer 2

标准单声道电话插头沿枪管有两个独立的电连接，一个位于末端，称为提示，用于音频信号，由一个塑料环与第二个称为袖子，即接地参考。（信号和接地连接之间的电压差决定了音频信号的幅度。）立体声连接器在两者之​​间添加了另一个连接器，即戒指;这些特里什（尖端-环-套管）插头按照惯例将左声道放在尖端，将右声道放在环上，将地线放在套管上。

要向这些连接器添加麦克风信号，请以同样的方式添加第四个连接器，这样你就热带病研究学会（尖端-环 1-环 2-套管）插头：四个金属环，中间由三个塑料环隔开。

以下是 TRRS 和 TRS 插头的示例：

（来源：维基共享资源。）

不幸的是，TRRS 有几种不同的设计，这可能会导致兼容性问题。

1. 左、右音频输出总是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套筒上，麦克风信号位于另一个环上。如今，套上麦克风（CTIA/AHJ 标准）是更常见的布置方式；它用于 iPhone（当时它们有电话插孔）和大多数 Android 手机以及许多计算机，包括 MacBook 和我的联想 T510 Thinkpad 笔记本电脑。较旧的 OMTP 标准将麦克风放在第二个环上，将地线放在套上；这主要出现在 2010-2012 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管是否短路（即两个触点都接触 TRS 连接器的连续套管），在这种情况下它们将仅进行音频输出，或者是否存在两个单独的连接，其中一个带有麦克风。 稍微简化一下，要检测到麦克风，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，将麦克风连接到地线（有时通过不同程度的电阻）也用于向具有一个或多个按钮的耳机发出按下按钮的信号。

这些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电脑）的说明，我这里有一些在“智能手机连接”部分；其中也有一些指向更多信息的链接。如果您需要深入了解上述任何一项的工作原理，电气工程 Stack Exchange可能是您想要询问的地方。（电气工程师称之为“初学者”的问题在这里受到欢迎。）

可能还值得注意的是，立体声音频 + 麦克风并不是 TRRS 插孔的唯一用途。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，不要以为任何带有 TRRS 插孔的东西都是为耳机或耳麦设计的。

Answer 3

他们使用不同的插头。

这是耳机插头（左）和麦克风插头（右）。左侧的插头由于采用尖头-环-套管排列，因此被称为“TRS”插头。另一个插头由于没有环，因此技术上应为“TS”，但我从未在任何地方看到过这个术语的实际使用。还使用了“立体声插孔”和“单声道插孔”等术语。

^{（图片改编自这个）}

在没有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，套管是公共接地。而普通麦克风使用单声道插孔，尖端承载唯一声道，套管接地。

耳机上使用 TRRS 插头（尖端-环-环-套管），尖端和第一个环传输立体声耳机音频，第二个环是公共接地，套管上传输单声道麦克风信号（通常 - 参见cjs 的回答（注意细微差别）。这种插头需要兼容的 TRRS 插座。当插入普通插座时，它将像普通 TRS 耳机一样工作。