音頻插孔是一種行業標準連接器，除了可提供基本音頻連接外，還有很多潛在用途。通過了解各種可用配置，包括芯數和開關選擇，設計人員能夠充分利用好這種熟悉、小巧且可靠的互連解決方案。

2.5 mm 或 3.5 mm 音頻插孔在智能手機、媒體播放器、高保真音響設備及其他許多設備中都很常見。對于富有想象力的設計人員來說，它不僅可用于方便地連接外部揚聲器或耳機，還可用來連接各種配件以控制設備的其他功能。其中一個示例就是配備相機快門釋放按鈕的智能手機自拍桿。要了解如何充分利用這種構造簡單但功能多樣的端口，首先要詳細了解其內部信號連接和開關機構。

音頻插孔可作為簡單的無開關連接器使用，也可包含一個或多個通過插入插頭來觸發的開關。開關式連接器適用于多種用途，例如在插入耳機時斷開內部揚聲器的連接、檢測配件的插入，或使用調音臺等。如果使用的是無開關連接器，則可以使用專用音頻插孔開關 IC 實現配件檢測。雖然這類 IC 會增加物料清單和開發成本，但可以提供更多的功能，如開關去抖和按鈕按下檢測。

音頻插孔規格書提供了可用的導線與開關組合，并說明了如何搭配。

基本音頻插孔連接

圖 1 所示為無開關型三芯基本插孔。想象一下，將插頭由左向右插入插孔，完全插入后，頭、環和筒與插孔中的相應觸頭對齊。

圖 1：無開關型三芯基本音頻插孔。

圖 2 顯示了如何在 2 號端子位置添加開關，并通過插頭尖頭激活。規格書中將其稱為尖頭開關。此外，也可以在環端子位置布置類似的開關。稍后將說明多環插孔如何支持復雜的開關陣列。

圖 2：帶尖頭開關的三芯音頻插孔。

參考圖 2，沒有插入插頭時，端子 2 和端子 10 連通，因此該開關屬于常閉型。當插頭完全插入而且尖頭與端子 2 接合時，彈簧連接器受擠壓，端子 10 與 2 之間的電路斷開。

更復雜的配置

圖 3 顯示了如何布置更多芯數和開關。顯然，插頭上環形導體的數量和位置，必須與插口中的觸頭相匹配，以便根據預期的順序觸發開關。

圖 3：帶一個尖頭和兩個環開關的四芯插頭和插口。

到目前為止，我們介紹的開關都是簡單的常閉型。不過，還有其他可用配置，例如常開、單刀雙擲 （SPDT） 和雙刀雙擲 （DPDT）（圖 4）。這些開關可以與音頻信號隔離，因而可用于控制其他各種電路。

圖 4：其他開關配置。

一些實例

不同的連接器可用配置讓設計人員擁有多種選擇，以實現各種信號切換、插入檢測和系統控制功能。主要的示例包括揚聲器與耳機之間的音頻切換（如圖 5 所示）、插頭插入檢測以及電路中其他部分（與音頻信號無關）的控制。

圖 5：揚聲器與耳機之間的音頻切換。

在圖 5 的第一個示意圖中，當沒有插入耳機插頭時，音頻通過內置揚聲器播放。該連接器包含尖頭開關和環開關，插頭插入后就會斷開，如第二個示意圖所示。這將斷開音頻信源與揚聲器的連接，同時將耳機接入到電路中。

圖 6 顯示了如何使用常閉型尖頭開關來檢測插頭插入并激活警告指示燈。

圖 6：使用尖頭開關檢測插頭插入。

圖 7 所示為包含 SPDT 開關的連接器，通過插入或拔出插頭，使設備在兩種工作模式之間切換。該連接器包含普通的尖頭觸頭和環觸頭，但是端子 4-6 與端子 1-3 的音頻信號相隔離。未插入插頭時，端子 4 與 5 連通。插入插頭后，端子 4 與 5 斷開，而端子 5 與 6 連通。這種切換可實現主系統在不同工作模式之間的切換。

圖 7：通過音頻插孔使設備在不同工作模式之間切換。

總結

行業標準音頻插孔尺寸小巧、功能多樣，不僅實用可靠，而且對于設計人員和設備用戶而言也簡單易懂。設計人員只需對各種可用功能稍加了解，即可利用這種插孔來支持新產品中的各種新增功能。不然，則需要添加更多分立開關或配件端口。因此，巧妙地使用音頻插孔可以縮減物料清單成本，簡化硬件設計，并加快產品功能更新的上市速度。
責任編輯人：ＣＣ