¿Cómo funcionan los auriculares con control de volumen?

Question

Una pregunta reciente en Entusiastas de Android me hizo preguntarme cómo funcionan los auriculares con control de volumen.

No me refiero al control de volumen que funciona por atenuando la señal entrante sino el tipo de control de volumen que envía señales al dispositivo para aumentar o disminuir la salida de la señal.

Por ejemplo, según el Página del producto Crossfade LP Los controles de volumen son sólo para los dispositivos de Apple:

Compatibilidad universal y comunicación con el micrófono LP viene con 2 cables para una compatibilidad universal con todos los dispositivos móviles y de audio modernos. El cable de micrófono remoto de 3 botones está diseñado para los últimos dispositivos de Apple, incluidos el iPhone®, el iPad®, el iPod® y la serie Macbook. El cable largo sólo para audio y el adaptador de 1/4" es universalmente compatible con todos los dispositivos de audio y equipos profesionales.

Sin embargo, este tipo de dispositivo aparentemente funciona con algunos teléfonos Android y la pregunta implica que funciona con algunas tarjetas de sonido de ordenador en máquinas Windows también, pero no ser un comprador de Apple (y sólo recientemente conseguir mi primer teléfono inteligente) no he visto este tipo de cosas antes. He hecho una búsqueda rápida en Google, pero no puedo encontrar nada sobre los estándares de esta tecnología.

• ¿Cómo funciona esto?
  • ¿Es algo tan sencillo como poner en cortocircuito los canales izquierdo/derecho/mic?
  • Si es así, ¿el uso de auriculares de este tipo con equipos que no soportan esta tecnología, podría dañar ese equipo?
  • ¿Es una señal en serie, por ejemplo, enviada a través del canal del micrófono?
  • ¿Sólo requiere un auricular TRS o un conector TRRS de auriculares + micrófono?
• ¿Tiene esta técnica un nombre? _{Por cierto, si alguien puede responder a esto, probablemente pueda buscar el resto de la información yo mismo. *8')}
• ¿Es tan estándar como parece, o es que todo el mundo sigue a Apple?
• ¿Es algo que está patentado?
  • Si es así, ¿quién es el titular de la patente y cobra una cuota de licencia para que la gente utilice esta tecnología?
  • Si no es así, ¿existe una norma abierta para ello?

Hay una excelente información en una respuesta a la pregunta ¿Qué protocolo utiliza la toma de auriculares? pero no responde a los detalles de cómo funciona este tipo de control de volumen (etc.), ya que ahora parece ser bastante más común y estándar.

Answer 1

La especificación de Android da detalles

Este artículo muestra algunas buenas formas de hacer un control de volumen. Básicamente se trata de unos botones que conmutan en diferentes resistencias entre un par de pines del conector de auriculares TRRS de 1/8". Normalmente estos botones pondrían la resistencia a través (en paralelo) del micrófono.

Un micrófono estándar necesita dos cables: La señal de salida del micrófono y GND. Pero el micrófono también necesita alimentación, y ésta se proporciona en el mismo cable que la señal de salida del micrófono. Dentro del teléfono habrá una resistencia entre la señal del micro y la alimentación. Nuestro control de volumen a distancia cambiará en una resistencia entre la señal del micrófono y GND. Estas dos resistencias formarán un simple divisor de voltaje resistivo, donde el voltaje resultante depende de qué botón se esté pulsando.

Dentro del teléfono, esta señal del micrófono va a un simple convertidor analógico-digital (ADC) que medirá el voltaje y averiguará a partir de ahí qué botón se está pulsando.

Hacerlo de esta manera es un poco complicado y crea algunos compromisos. Lo primero es que no puedes usar el micrófono y los botones al mismo tiempo. La mayor parte de las veces esto no es un problema, pero de vez en cuando querrás trastear con cosas. El teléfono tiene que silenciar el micrófono cada vez que se pulsa un botón. De lo contrario, habrá un fuerte pop en el audio. Incluso si esto no fuera un problema eléctrico, la mayoría de los controles de volumen remotos también albergan el micrófono y obtendrías un montón de ruido de manipulación mecánica en el micrófono sólo por mover los dedos.