做个耳机插座切换盒

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电脑接了个外置的USB声卡，插耳机听，音质蛮好。
但耳机线不太方便，故看点开车打铁古法手搓之类的影片、不在意音质的，还是插小功放音箱。

功放音箱的信号线插拔外置声卡时，总会「噗」一声造成USB设备瞬间掉线。
可能我这台式机的主板性能不佳，插拔U盘时，也常如此干扰USB声卡。

虽然不到一秒，Win系统又自行恢复识别USB声卡了，但WinXP、Win7都有个讨厌问题：这时声卡音量会变成最大声，即使音量控制条的滑块并不在顶端，非要调一下音量，才恢复正确。
而且声卡的满幅输出电压太高，Win系统的音量控制条要滑到最底一小格时，耳机音量才合适。
拔下音箱、换插耳机后若忘了这点，耳机音量便如雷贯耳吓一跳，耳机音圈也要短命。

经常这么冲击，估计声卡和电脑主板的电路芯片也会逐渐受损。
再就是，磁带机时代的耳机，索尼还是爱华的已看不出了，二十几年了，音质蛮好的，已成绝品了吧。3.5mm插头插拔多了，镀金层要磨光了。

于是做个一分二音频线路切换，解决电压冲击、音量、3.5mm插头的问题。
原理图。



老楼房，市电插座的地线估计是假的。
可能因功放音箱是开关电源供电、Y电容影响，信号线带了几十上百伏的虚电位，3.5mm插头插拔瞬间，冲击了声卡、电脑主板的USB信号。那就接个过压抑制二极管，来保护声卡的输出端。
本想用SMAJ5.0之类尺寸大点的，好焊，耐冲击。但见规格书写等效电容几百近千pF，担心影响音质。
于是选了小信号用的CESD5V0，电容小一点。只是才芝麻点大，不好焊。

USB声卡的输出，由开关选择通往音箱、或是通往耳机。
μA、mV级弱信号的接触有点讲究。若非镀金触点，用摩擦接触的较好，每次按动能搓去表面氧化层。

这种钮子拨动开关，触点是按压接触的，走交流市电零点几A可以，μA级的电流可能不好导通。


这种琴键开关，动触点是个小夹簧，在引脚静触点间滑动，是摩擦式的。
但平常见到的大多接触不良。可能材料质量不好，或是夹簧力太小，搓不去氧化层。


还是这种转鼓式的波段开关好，动触点簧片压力较大，摩擦行程较长，易保持接触良好。
   
   

Win系统的音量控制条太渣，要滑到最底一、二小格时，耳机音量才合适，再大一格便炸耳朵。
为使音量控制条不要太神经兮兮，做成可以选直通、或串联电阻的挡位。串入电阻，令音量控制条调节时平缓一点。

为选择合适的串联电阻，先量一下USB声卡的输出电压。
找了个「声卡信号发生器」小工具，先研究一下用法。


做段接线。


插头接到声卡输出，插座接了个24Ω电阻作负载，接上示波器。


将Win系统音量控制条滑到最大，声卡信号发生器输出1kHz。
黄、绿两路测的同一个信号。绿色波形垂直挡位不变，好作比较。黄色波形调到合适挡位，令幅度较大好测量。
声卡输出1kHz、0dB时，1.87Vpp。


声卡输出1kHz、-3dB时，1.33Vpp。


声卡输出1kHz、-6dB时，950mVpp。


声卡输出1kHz、-9dB时，679mVpp。


声卡输出1kHz、-12dB时，485mVpp。


声卡输出1kHz、-15dB时，345mVpp。


声卡输出1kHz、-18dB时，252mVpp。


可见，这声卡信号发生器Output Level设置成0dB时输出最大，20dB＝电压10倍。
声卡最大输出约1.8Vpp。

然后换成耳机，播首歌，调到合适音量。

可知，音量适中时，耳机上约30～50mVpp。

再来研究一下Win7系统的音量控制条。
   

声卡信号发生器输出1kHz、0dB。
Win7系统音量控制条滑到底端是0，顶端是100，记录各挡位时声卡的输出电压。

1. 音量条        Vpp        Vrms
   
2. 100        1.8320        0.6462
   
3. 99        1.8320        0.6462
   
4. 98        1.8320        0.6462
   
5. 97        1.8320        0.6462
   
6. 96        1.8320        0.6462
   
7. 95        1.8320        0.6462
   
8. 94        1.8320        0.6462
   
9. 93        1.8320        0.6462
   
10. 92        1.8320        0.6462
    
11. 91        1.8320        0.6462
    
12. 90        1.8320        0.6462
    
13. 89        1.8320        0.6462
    
14. 88        1.8320        0.6462
    
15. 87        1.6290        0.5750
    
16. 86        1.6290        0.5750
    
17. 85        1.6290        0.5750
    
18. 84        1.6290        0.5750
    
19. 83        1.6290        0.5750
    
20. 82        1.6290        0.5750
    
21. 81        1.6290        0.5750
    
22. 80        1.6290        0.5750
    
23. 79        1.6290        0.5750
    
24. 78        1.6290        0.5750
    
25. 77        1.6290        0.5750
    
26. 76        1.4510        0.5120
    
27. 75        1.4510        0.5120
    
28. 74        1.4510        0.5120
    
29. 73        1.4510        0.5120
    
30. 72        1.4510        0.5120
    
31. 71        1.4510        0.5120
    
32. 70        1.4510        0.5120
    
33. 69        1.4510        0.5120
    
34. 68        1.4510        0.5120
    
35. 67        1.2810        0.4532
    
36. 66        1.2810        0.4532
    
37. 65        1.2810        0.4532
    
38. 64        1.2810        0.4532
    
39. 63        1.2810        0.4532
    
40. 62        1.2810        0.4532
    
41. 61        1.2810        0.4532
    
42. 60        1.2810        0.4532
    
43. 59        1.1450        0.4046
    
44. 58        1.1450        0.4046
    
45. 57        1.1450        0.4046
    
46. 56        1.1450        0.4046
    
47. 55        1.1450        0.4046
    
48. 54        1.1450        0.4046
    
49. 53        1.1450        0.4046
    
50. 52        1.1450        0.4046
    
51. 51        1.0190        0.3601
    
52. 50        1.0190        0.3601
    
53. 49        1.0190        0.3601
    
54. 48        1.0190        0.3601
    
55. 47        1.0190        0.3601
    
56. 46        1.0190        0.3601
    
57. 45        0.9085        0.3212
    
58. 44        0.9085        0.3212
    
59. 43        0.9085        0.3212
    
60. 42        0.9085        0.3212
    
61. 41        0.9085        0.3212
    
62. 40        0.9085        0.3212
    
63. 39        0.8100        0.2863
    
64. 38        0.8100        0.2863
    
65. 37        0.8100        0.2863
    
66. 36        0.8100        0.2863
    
67. 35        0.8100        0.2863
    
68. 34        0.7221        0.2554
    
69. 33        0.7221        0.2554
    
70. 32        0.7221        0.2554
    
71. 31        0.7221        0.2554
    
72. 30        0.6447        0.2279
    
73. 29        0.6447        0.2279
    
74. 28        0.6447        0.2279
    
75. 27        0.6447        0.2279
    
76. 26        0.5744        0.2029
    
77. 25        0.5744        0.2029
    
78. 24        0.5744        0.2029
    
79. 23        0.5123        0.1809
    
80. 22        0.5123        0.1809
    
81. 21        0.5123        0.1809
    
82. 20        0.4570        0.1614
    
83. 19        0.4570        0.1614
    
84. 18        0.4058        0.1433
    
85. 17        0.4058        0.1433
    
86. 16        0.4058        0.1433
    
87. 15        0.3602        0.1273
    
88. 14        0.3602        0.1273
    
89. 13        0.3210        0.1134
    
90. 12        0.2870        0.1012
    
91. 11        0.2870        0.1012
    
92. 10        0.2550        0.0901
    
93. 9        0.2279        0.0804
    
94. 8        0.2033        0.0717
    
95. 7        0.1815        0.0638
    
96. 6        0.1620        0.0569
    
97. 5        0.1430        0.0505
    
98. 4        0.1140        0.0400
    
99. 3        0.0850        0.0300
    
100. 2        0.0520        0.0180
     
101. 1        0.0340        0.0120
     

复制代码

Win7的音量控制条100格居然不是平滑的，中高范围实际只分了几段。

据讲是渣Win7自以为是的认定外部设备是电压单位，给你换算成dB来调节云云。

换成百分比，重画一下图。


为使耳机音量变动不要剧烈，令音量控制条滑块处于中～上段吧。
满幅1.8Vpp的60～100％，对应音量适中时30～50mVpp。
耳机音圈电阻约16Ω。简单计算可得，串联个几百Ω电阻即可。
选了个手里有的470Ω。

淘宝买的小塑料壳，宝塔钻打孔。




比划尺寸，做个电路板。




串联电阻上的功耗仅mW程度，表贴电阻足矣。直插电阻好看，所以一并预留位置了。

本想波段开关直接焊在电路板上，简洁漂亮。但觉旋钮力不小，靠针脚来固定框体，久了可能针脚与转盘铆接处会松动。
所以还是采取常规安装形式，螺帽固定波段开关柄于机壳上。针脚和电路板间接一段较软的铜线。


拧塑料机壳的螺丝。
这几颗是从个汽车上的小设备盒里拆的，觉得十字头饱满、螺纹合适，镀锌的。




淘宝找自攻螺丝，虽价廉，但大多形状不太精致。镀镍的多，亮闪闪，但常一年多便锈，不如镀锌的好。


装进塑料壳里。




功能简单，标签直接画一下。




完工。


试用一下。
开罐￥1啤酒，观赏跳个舞，再看巴铁龙头企业手搓大齿轮。
切换音箱、耳机时，USB声卡不再瞬间脱线了。
音量控制条如预期，处于中～上段，调节平缓，不再惊乍。


声卡音频信号发生器
https://pan.baidu.com/s/1AT-uy8d2YguustOkgIvrmQ 提取码 1234

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太天真，中国开关不耐用

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对上面制作的看法呢，自己做的自己用着顺手就好。DIY方面不存在最优解，花自己的时间 ，有创意的折腾 和 瞎折腾 都可以。发贴出来呢，只要没有安全方面的误导也都好说。

对音频设备切换这点事呢，多说几句：


windows11 在右下角点三下鼠标完成音频输出设备切换。

这些年windows还是有些体验的提升的，没有什么行业软件非限制使用win7的话，用win11省心很多。（不黑不吹，哪个顺手用哪个，谈不上喜好站队）

如果愿意与AI较劲，把错误代码贴给AI自己去处理，几个回合之后呢，AI写的小软件就能实现该功能。（自己不写一行代码，主要是等待AI一行一行输出比较费时间）