深入瞭解音訊插孔的開關與設定

音訊插孔是業界標準的連接器，除了能提供基本的音訊連接能力之外，還有許多潛在用途。瞭解各種可用設定 (包括導線芯數和開關選項) 後，設計人員即能充分利用這種熟悉、小巧又可靠的互連解決方案。

2.5 mm 或 3.5 mm 音訊插孔常見於智慧型手機、媒體播放器、Hi-Fi 設備和其他許多裝置。對於有創意的設計人員，音訊插孔不僅便於連接外接喇叭或耳機，還能用來連接各種不同的配件，以控制裝置的其他功能。其中的一個例子就是具備相機快門按鍵的智慧型手機自拍桿。若想瞭解如何徹底發揮這個簡單且多功能連接埠的優點，可以從瞭解內部訊號連接和開關機構著手。

音訊插孔可以當作簡易型非開關式連接器使用，或者可能包含一個或多個藉由插入插頭來啟動的開關。開關式連接器可適用於多種用途，例如想在插入耳機時中斷內建喇叭，想偵測是否已插入配件，或者是否已使用音訊混合板。若使用了非開關式連接器，則可以使用專用音訊插孔開關 IC 來偵測配件。這些 IC 雖會增加物料清單和開發成本，但能提供額外功能，例如開關解彈跳和按鈕按壓偵測等。

特定音訊插孔規格書提供了可用的導線與開關組合，以及如何指定這些組合的說明。例如，Same Sky 的 SJ2-2531X-SMT 音訊插孔是目前市售的一種薄型表面黏著式連接器，且具備二或三芯型，能以非開關、單開關或雙開關等設定形式訂購。

基本型音訊插孔連接

圖 1 所示為使用基本三芯型非開關式插孔。如果是從左至右插入插頭，當插頭完全插入後，尖端、環和套管分別與插孔內相對應的觸點對齊。

圖 1：基本三芯型非開關式音訊插孔。(圖片來源：Same Sky)

圖 2 顯示如何將開關加入至端子 2 的位置，並藉由插頭尖端啟動。規格書稱此為尖端開關，在環狀端子也可安排類似的開關。我們將在下文中討論多環插孔可支援複雜陣列開關的原理。

圖 2：含尖端開關的三芯型音訊插孔。(圖片來源：Same Sky)

根據圖 2，未插入插頭時，端子 2 和端子 10 保持接觸，因此該開關歸類為常關型。當插頭完全插入且尖端與端子 2 接合時，會將彈簧連接器向後推開，使得端子 10 和 2 之間的電路斷開。

更複雜的設定

圖 3 顯示安排額外導線與開關的方法。顯然，插頭上環狀導線的數量和位置必須符合插槽內的觸點，才能依照預期的次序啟動開關。

圖 3：含一個尖端開關和兩個環狀開關的四芯型插頭與插槽。(圖片來源：Same Sky)

至目前為止，我們僅討論常關型簡易開關，但也有其他可用的設定，例如常開型、單刀雙擲 (SPDT) 和雙刀雙擲 (DPDT) (圖 4)。這些開關可與音訊訊號隔離，讓其可用於控制各種其他電路。

圖 4：其他開關設定。(圖片來源：Same Sky)

一些實際範例

連接器的不同設定可讓設計人員擁有多種選擇，以便執行各式各樣的訊號開關、插入偵測及系統控制功能。主要的範例包括在喇叭與耳機之間進行音訊切換 (如圖 5 所示)、偵測是否已插入插頭，以及控制電路中與音訊訊號無關的其他部分。

圖 5：在喇叭與耳機間進行音訊切換。(圖片來源：Same Sky)

在圖 5 的第一個示意圖中，未插入耳機插頭時，音訊是經由內建喇叭播放。連接器包含尖頭開關和環狀開關，在插入插頭時斷開，如第二個示意圖所示。如此將斷開喇叭的音源，同時將耳機連入電路中。

圖 6 顯示常關型尖端開關如何用於偵測插頭插入，並點亮警告指示燈。

圖 6：使用尖端開關偵測插頭的插入。(圖片來源：Same Sky)

圖 7 顯示的連接器包含 SPDT 開關，可藉由插入或拔出插頭，於兩個操作模式之間切換裝置。此連接器包含一般的尖端觸點和環狀觸點，但端子 4 至 6 與端子 1 至 3 上的音訊訊號相隔離。未插入插頭時，端子 4 和 5 處於連接狀態。插入插頭將會斷開端子 4 和 5，並連接端子 5 和 6。此種轉換可將主系統從一種操作模式切換至另一種模式。

圖 7：使用音訊插孔在裝置操作模式間進行切換。(圖片來源：Same Sky)

結論

業界標準的音訊插孔尺寸小且功能多樣，對設計人員和設備使用者而言，既實用又可靠，而且容易瞭解。設計人員只需要對各種可用功能具備一點知識，就能利用插孔來支援新產品的額外功能，而不必像以往需要加入更多離散開關或配件連接埠。以這種方式有技巧地使用音訊插孔，即能節省物料清單成本、簡化硬體設計，並加速具備新功能之更新產品的上巿。

Same Sky 的音訊連接器產品組合包含各種設定和開關類型的 2.5 mm 和 3.5 mm 插孔及插頭。除了提供表面黏著式或通孔技術，也同時提供一系列 IP67 等級的防水連接器。此外，在電纜安裝和通孔式設定中也提供合適的 2.5 mm 和 3.5 mm 插頭。