Qual protocolo um fone de ouvido usa?

Eu tenho 2 perguntas. Um é simples, o outro pode não ser.

1. Qual é o nome oficial do fone de ouvido padrão? É universal para todas as marcas de telefones, por isso deve ter um nome (quando você deseja comprar componentes).

2. Está usando algum tipo de protocolo de comunicação? Sei que não é só para fones de ouvido. Existe um dispositivo para digitalizar cartões de crédito que se conecta ao mesmo conector. Acredito que o Nexus também tenha um suporte de saída de TV da mesma tomada. Basicamente, ele pode ser usado para outros aplicativos de E / S?

Obrigado

Antecedentes do Jack

"É universal para todas as marcas de telefones, por isso deve ter um nome", na verdade não é. Ao longo dos anos, houve muitos telefones que usaram vários conectores. A tecnologia "padrão" não é um padrão formal, como o que você considera como qualquer um dos padrões IEEE. O setor acabou de evoluir ao longo do tempo para tender a usar o que todos sabemos como uma tomada de áudio.

O conector típico apenas de áudio possui 3 toques, geralmente chamado de Ponta, Toque, Manga (TRS). Normalmente, eles são mapeados para esquerda, direita e solo. Os fabricantes de telefones queriam que esse conector funcionasse com os fones de ouvido existentes, para que usassem um conector com 4 toques, chamado Tip, Ring, Ring, Sleeve (TRRS). Eles são mapeados para esquerda, direita e terra, assim como o anel 3, mas o conector final é mapeado para um microfone. Isso faz com que, se você conectar um cabo somente de áudio, a entrada do microfone seja conectada ao terra para que nada seja ferido. Isso também significa que, se um fone de ouvido com microfone estiver conectado a um dispositivo apenas de áudio, o microfone estará conectado ao terra, sem causar danos. Existem conectores semelhantes em 2,5 mm (usados ​​em alguns telefones para economizar espaço), 3,5 mm (para telefones, mp3 player, etc.) e 0,25 "(para fones de ouvido, guitarras, etc.) maiores.

Dados sobre o Jack

Na medida em que "dados" trafegam sobre isso, é puramente analógico. Algumas pessoas reutilizaram esses cabos para passar dados seriais sobre eles, mas eles são muito específicos para cada aplicação. No caso de dispositivos que usam o conector para outros fins, eles podem fazer o que quiserem, desde que o sinal na linha seja limitado por banda, o que significa que não há altas frequências sendo usadas. A razão para isso é que existem filtros na entrada que bloqueiam frequências muito altas. Essa frequência mudará dependendo do dispositivo em si, mas geralmente é de cerca de 12 KHz.

O método pelo qual as pessoas enviam dados sobre isso geralmente é bem parecido com o funcionamento dos modems da linha telefônica. O conceito geral é que existe um mapeamento entre as frequências transmitidas e os dados seriais. Se você quisesse fazer engenharia reversa de um sistema, seria necessário registrar a linha e verificar quais frequências existem. A parte difícil é descobrir o que os dados resultantes devem significar.

Comunicação de 2 vias

Também gostaria de observar que a comunicação bidirecional está possivelmente nesses sistemas. A linha do microfone é usada para enviar informações ao telefone e as linhas de saída de áudio são usadas para enviar informações de volta ao seu dispositivo externo. Se você estiver tentando fazer engenharia reversa de um dispositivo, consulte Mic, Esquerda e Direita para ver se parece haver alguma comunicação bidirecional.

Engenharia reversa

Mencionei que a engenharia reversa seria a parte difícil. Aqui está o método que eu faria para fazer isso:

1. Verifique para ver quais linhas possuem dados. Você pode usar uma tomada de áudio do computador para capturar seus dados. Esse provavelmente será o método mais fácil de analisar os dados.
2. Determine a taxa do símbolo. Basicamente, quando você olha para os dados capturados, deve ver pontos muito específicos em que as frequências mudam.
3. Veja se há frequências discretas sendo usadas e quantas são usadas ao mesmo tempo. Por exemplo, pode haver 6 KHz, 8 KHz, 10 KHz e 12 KHz. Estes podem mapear para 4 bits por símbolo. Portanto, se você ver 6 e 8 de uma vez, pode significar 1100 (ou talvez 0011). Observe o próximo símbolo e ele pode ser 6, 8 e 12 e pode significar 1101. É claro que se for um protocolo personalizado, pode realmente significar o que eles quiserem. Mas isso pelo menos lhe dará um começo.
4. Supondo que você coletou os dados executando um cartão para o qual você conhece, você pode procurar padrões. Aqui está a informação incluída nos cartões. Você pode fazer coisas como se o seu cartão tiver uma sequência curta que se repita, veja se seus símbolos têm um padrão de repetição semelhante. Depois de definir alguns desses padrões, você poderá fazer uma comparação de 1 a 1 para o restante dos números. Você poderá ter uma boa ideia do que está sendo enviado.

Pode haver alguns dados enviados que não têm nada a ver com o seu cartão e você talvez nunca saiba o que significa, mas desde que saiba a posição dos dados de que gosta, isso é tudo o que é necessário. Você apenas espera que o fabricante do hardware não tenha implementado nenhuma medida "anti-hacking" ou "anti-reutilização". Potencialmente, o designer poderia ter usado a comunicação bidirecional para fornecer criptografia. Também é possível que eles misturem todos os dados para que seja difícil descobrir o que é o quê. Eu diria que é improvável que eles tenham feito isso.

Os telefones tendem a ter conectores TRRS de 2,5 mm (ponta-anel-anel-luva). Uma tomada estéreo normal com apenas 3 conexões é chamada de tomada TRS; a quarta conexão é obviamente usada para o microfone.

Existe um dispositivo que permite usar o fone de ouvido como modem. É apenas um modem de codificação de mudança de frequência que você conectaria a um UART. Os gadgets provavelmente não usam nenhum protocolo de comunicação padrão; tudo é feito gravando e reproduzindo áudio com o dispositivo de som.

A saída da TV por um fone de ouvido não tem nada a ver com a placa de som. É apenas vídeo composto NTSC ou PAL.

As saídas para fones de ouvido são apenas saídas analógicas puras. O fato de alguns outros tipos de portas usarem o mesmo conector é apenas coincidência.

Engenharia reversa meus ~ telefones Android com plugue TRRS 3,5 mm: Dica: telefones esquerdos R1: telefones direitos R2: terra comum (fios separados para minimizar a conversa cruzada?) Manga: microfone e controles: Alto Z = microfone de eletreto (~ 2,5VDC) 500 Ohms = aumento de volume 220 Ohms = redução de volume ~ zero Ohms = pausa / reprodução