Audio-Headset: Mikrofon überträgt Audiooutput

[Dadongo (Gast)]

Hallo zusammen,


das ist mein erster Post hier und ich hoffe ich bin hier richtig, auch 
wenn es sich in erster Linie nicht um ein elektronisches Problem 
handelt.

Vor Kurzem habe ich mir eine alte Mono-Hörsprech-Garnitur in der Bucht 
ersteigert, die ich in ein Stereo-Headset umwandeln will. Der Klang ist 
für die Zeitperiode recht akzeptabel, in erster Linie ging es mir darum, 
dass der Kopfhörer in geschlossener Bauweise ist sowie ein fest 
installiertes Mikrofon hat. Außerdem sieht der mmn verdammt schick aus.

Die Treiber haben eine Impendanz von jw. 8 Ohm, das Mikrofon 
(Tauchspulenbauweise) eine Impendanz von 50 Ohm.

Das Konvertieren von Mono auf Stereo war simpel. Als Anschluss habe ich 
zunächst seperate Kabel für Audio und Mikrofon verwendet. Da ich damit 
nicht zufrieden war und ich der Einfachheit halber ein einziges Kabel 
schätze, habe ich das ganze gestern umgebaut.

Statt der zwei Kabel habe ich eine TRRS-Buchse als Anschluss für ein 
Klinkenkabel installiert. Nun kommen wir zu meinem eigentlichen Problem:

An egal welchem Gerät wird das Ausgangssignal meiner Treiber direkt über 
das Mikrofon übertragen. Konkret heißt das, in Voicechat-Programmen 
hören meine Kollegen exakt das, was ich in meinen Ohrmuscheln höre. Mein 
Mikrofon funktioniert trotzdem und überträgt meine Stimme ganz normal, 
auch parallel zu dem anderen Sound. Wenn ich zum Beispiel währenddessen 
parallel Musik höre, wird diese 1 zu 1 zu den Ohren meiner Kollegen 
gesendet, ich kann aber trotzdem mit ihnen reden.
Ich habe gestern schon den ganzen Tag und heute die halbe Nacht darauf 
verwendet, den Fehler zu identifizieren und verzweifle so langsam.

Im Anhang ist ein Schaltbild des Systems. Ist dies zunächst einmal 
richtig (CTIA-Standard)? Durch welche Fehler kann das auftretende 
Problem möglicherweise zustande kommen?

Die Polarität der Bauteile hat doch nichts damit zu tun, richtig? Kann 
es sein, dass ein interner Kurzschluss die Ursache ist (eigentlich habe 
ich ziemlich viel Zeit heute darauf verbracht, das ganze System mit dem 
Multimeter durchzutesten)?

Zwei Optionen, die ich noch nicht oder nur ansatzweise testen konnte, 
wären folgende:

1. Die getesteten Geräte unterstützen nicht CTIA sondern OMTP. Dadurch 
ist R2 mit S vertauscht und Audiosignale müssen so das Mikrofonbauteil 
passieren und zum Ground zu gelangen. Habe schon einen entsprechenden 
Adapter bestellt, da Umlöten etwas zu aufwendig gewesen wäre.

2. Es liegt an den für Headsets unüblichen Werten der Impendanzen. Keine 
Ahnung wie genau das zum Konflikt führt, aber fast alle Headsets, die 
ich bei kurzer Recherche gefunden habe, haben Mikrofone mit Impendanzen 
im Kilo-Ohm Bereich. Die benutzen ja auch meistens Kondensatormikros. 
Ist mein Projekt mit einem Tauchspulenmikrofon vielleicht gar nicht 
möglich?
Da ich kein anderes Modul da habe, habe ich es damit versucht, das 
eingebaute Mikro zu trennen und provisorisch ein separates 
Klinkenmikrofon anzuschließen (Kondensator). Das hat leider zu genau dem 
gleichen Ergebnis geführt, also nichts verändert.

Googelt man, dann beschränken sich die Ergebnisse auf Probleme mit 
Audiotreibern usw. und die habe ich definitiv nicht (anderes 4-Pol 
Klinkenheadset läuft tadellos).

Stochere ich damit komplett im Dunkeln? Leider bin ich relativer 
Laie/Dilettant auf dem Gebiet. Ich hoffe, jemand kann mir mit meinem 
Problem weiterhelfen.

[Evtl (Gast)]

Vieleicht liegt es auch an der mechanischen Seite?

Ich könnte mir vorstellen, dass bei dieser Bauart der Schall von der 
Muschel direkt zum Mikrofon übertragen wird (mechanisch) und somit in 
Software kein Fehler zu finden ist.

Versuch mal nur ein Mono-Signal auf die Muschel zu legen gegenüber des 
Mikrofonarms und schau was dann passiert

[Kurt A. (hobbyst)]

Die Anschlussbelegung des Klinkenstecker passt nicht. Es gibt 
unterschiedliche Belegungen.

https://www.gamerheadset.net/artikel/headset-stecker-anschluesse-und-adapter-verstehen-cita-und-omtp?sa=X&ved=2ahUKEwjoq6PhvJjlAhXLblAKHUzFCaYQ9QEwAHoECAoQBA

[Stefan F. (Gast)]

Dadongo schrieb:
> Im Anhang ist ein Schaltbild des Systems. Ist dies zunächst einmal
> richtig

Deine Schaltung entspricht den Headsets von Smartphones.

> Die Polarität der Bauteile hat doch nichts damit zu tun, richtig?

Das Mikrofon wird falsch gepolt nicht funktionieren, wenn es ein 
Electret Mikrofon ist. Einem dynamischen Mikrofon sollte die Polung egal 
sein, allerdings könnte es durch den ständig fließenden Speisestrom (der 
für das Electret Mikrofon vorgesehen war) ein bisschen beeinträchtigt 
werden.

> Die getesteten Geräte unterstützen nicht CTIA sondern OMTP.
> Dadurch ist R2 mit S vertauscht und Audiosignale müssen so
> das Mikrofonbauteil passieren und zum Ground zu gelangen.

> Ist dies zunächst einmal richtig

Für OTMP ist die von dir gezeichnete Pinbelegung falsch. Das Audiosignal 
der Lautsprecher darf natürlich nicht durch das Mikrofon gehen

Welcher Pin an dem Gerät nun wirklich GND ist, kann man leicht mit einem 
Multimeter (Ohm-Meter) ausmessen.

[Dadongo (Gast)]

Hallo,

danke für die schnellen Antworten.

An der mechanischen Seite liegt es leider nicht, ich habe die Muscheln 
bereits mit separaten Signalen getestet. So empfindlich ist das Mikrofon 
auch nicht.

Ich hätte vielleicht erwähnen sollen, dass ich das Headset zuvor, also 
mit getrenntem Mikrofon- und Audiokabel problemlos für ca. 2 Wochen 
verwendet habe.

Beim Anschluss an den Klinkenstecker bin ich nach CTIA vorgegangen, da 
ich online gelesen hab, dass das der aktuellere Standard ist und das 
Headset so auch an normalen 3-Pol-Buchsen verwendbar ist.

Ich hatte diesbezüglich auch eine Messung vorgenommen, bei der ich an 
meinen PC nur das Klinkenkabel angesteckt hab und die zwischen den 
Segmenten anliegenden Spannungen gemessen hab. Diese lagen alle zwischen 
S und den restlichen Anschlüssen vor, nicht R2. Da die Spannungen jw. 
zwischen Grnd und Src anliegen müssen, ist dies doch OMTP, oder kann man 
das so nicht messen (Multimeter, Kontakt zu jeweils einem Segment)?

Liegt hier also die Wurzel meines Problems, dass alle meine Geräte OMTP 
Anschlüsse haben?

[Stefan F. (Gast)]

Dadongo schrieb:
> Liegt hier also die Wurzel meines Problems, dass alle meine Geräte OMTP
> Anschlüsse haben?

Offenbar ja.

[Dadongo (Gast)]

Hallo Stefanus,


war dementsprechend CTIA hier die falsche Wahl? Ich hab gelesen, dass, 
seit Apple den Standard verwendet, viele andere Firmen den auch 
übernommen haben und OMTP veraltert sei.

Was genau meinst du mit beeinträchtigt? Dynamisches Mikrofon braucht 
eigentlich keine Speisespannung, ist es das? Kann das Mikrofon dadurch 
eventuell beschädigt werden? Vorher war das Mikro an ein eigenes Kabel 
mit Monoklinke angeschlossen, da hat es die Speisespannung ja 
theoretisch auch erhalten.

Meine Messung spricht ja eigentlich dafür, nur hab ich auch gelesen, 
dass ein OMTP Headset in einer CTIA Buchse (und umgekehrt) überhaupt 
nicht funktioniert, was ja bei meinem nicht der Fall ist.

[Dadongo (Gast)]

Sry für das zeitversetzte Antworten. Danke für deine Zeit.

[Stefan F. (Gast)]

Dadongo schrieb:
> war dementsprechend CTIA hier die falsche Wahl?

Offenbar ja.

Wie viele Bestätigungen brauchst du noch?

> Was genau meinst du mit beeinträchtigt? Dynamisches
> Mikrofon braucht eigentlich keine Speisespannung, ist es das?

Der unerwünschte Speisestrom reduziert die Dynamik. Im Extremfall 
sättigt er das Mikrofon, dann ist es taub. In der Praxis hatte ich damit 
noch kein ernstes Problem, nur hörbar veränderten Klang.

> Kann das Mikrofon dadurch eventuell beschädigt werden?

Unwahrscheinlich, dafür ist der Strom (typisch 0,5 bis 1mA) zu gering.

> nur hab ich auch gelesen, dass ein OMTP Headset in einer CTIA
> Buchse (und umgekehrt) überhaupt nicht funktioniert

Bei einem Electret Mikrofon wäre das so. In deinem Fall nicht, da fließt 
der Strom für die Lautsprecher einfach durch das Mikrofon. Die 
Lautstärke wird natürlich beeinträchtigt.

[Karl B. (gustav)]

Hi,
vielleicht doch ein Softwareproblem.
Bei Aufnahme in den Soundeinstellungen Haken rausnehmen bei:
"Gerät als (Standard-)Wiedergabequelle" verwenden.
Sonst koppelst Du Deinen eigenen Aufnahmekanal wieder zurück auf 
Wiedergabe.
Wie bei Hinterbandkontrolle.
Erkennbar auch an leichter Latenz.

ciao
gustav

[Dadongo (Gast)]

Nochmal vielen Dank für deine Antworten.

Die falsche Wahl meine ich eher in Hinsicht auf Aktualität der 
Standards. Bei meinen Geräten ists ja offensichtlich OMTP, aber lohnt es 
sich, das Headset auf CTIA zu lassen? Theoretisch könnte ichs ja 
umlöten.

Ist CTIA jetzt die modernere Variante, oder gibt es da keinen Trend? 
Hast du da zufällig einen Überblick darüber?

Bitte entschuldige, dass ich mich vorher unklar ausgedrückt habe.

[Stefan F. (Gast)]

Dadongo schrieb:
> aber lohnt es sich, das Headset auf CTIA zu lassen?

Was nützt Dir ein Headset, dass nicht funktioniert? Natürlich lohnt sich 
der Umbau! Meinetwegen auch per Adapterstecker.

[Karl B. (gustav)]

Hi,
noch das Bild dazu.
Beitrag "Re: Audio-Headset: Mikrofon überträgt Audiooutput"

ciao
gustav

[Stefan F. (Gast)]

> Ist CTIA jetzt die modernere Variante, oder gibt es da keinen Trend?

Spielt keine Rolle. Wen interessiert der Trend, wenn das Gerät jetzt 
aktuell nicht funktioniert?

Ich baue mein Auto jetzt nicht auf Elektroantrieb mit Akkus um, auch 
wenn der Trend offenbar dahin geht. Denn jetzt brauche ich mangels 
Lademöglichkeiten einen Benziner. Ein Elektroauto könnte ich nicht 
einmal als Geschenk gebrauchen.

[Dadongo (Gast)]

Danke für den Hinweis, das hatte ich auch schon probiert.


Wenn ich das Gerät als Wiedergabequelle aktiviere bekomme ich sofort 
eine Feedbackschleife.

Dank Stefanus' Hilfe bin ich mir jetzt sicher, dass es an den 
verschiedenen Standards liegt. Eigentlich sprechen auch alle meine 
Messungen dafür (Hab eine Diode dazwischengeschaltet und je nach 
Richtung gar keine Signale oder unverändertes Problem).

Zu einer anderen Uhrzeit wäre ich vielleicht auch zu dem Ergebnis 
bekommen, aber zu dem Zeitpunkt war ich schon für mehrere Stunden dran 
und hab mir selbst nicht mehr wirklich vertraut. Nächstes Mal mach ich 
vielleicht einfach eine Pause, Brute Force ist bei sowas wohl nicht die 
beste Lösung.

[Karl B. (gustav)]

Dadongo schrieb:
> Danke für den Hinweis, das hatte ich auch schon probiert.
>
> Wenn ich das Gerät als Wiedergabequelle aktiviere bekomme ich sofort
> eine Feedbackschleife.

Hi,
auch bei Lautsprecher-Setup mal schauen.

ciao
gustav

[Dadongo (Gast)]

@Stefanus
Ich versteh natürlich, was du meinst. Trend klingt jetzt hier so 
negativ. Ist ja schon in meinem Interesse, dass der Kopfhörer auch in 
Zukunft an modernen Geräten funktioniert. Ich kann mein Headset jetzt 
natürlich umlöten. Aber wenn es dann nur an meinen ollen Maschinen 
funktioniert, wäre auch Mist. Ich möchte es auch mobil einsetzen und 
mein PC lebt ja auch nicht ewig.

Habe schon gestern einen Adapter bestellt, welcher morgen ankommt, also 
verwenden kann ich das Headset dann definitiv.

Ich wollte lediglich wissen, ob heutzutage CTIA üblicher ist, oder ob 
das nur ein Fetisch von Apple ist/Im Smartphonebereich üblich (mein 
Laptop und Rechner sind nicht die aktuellsten und mein Smartphone ist 
von NOKIA, welche ja OMTP "erfunden" haben [fällt mir gerade erst auf, 
das war eigentlich mein modernes Referenzgerät]).

Konkret also:

Verkabelung so lassen und an meinen (betagten) Geräten einen Adapter 
verwenden

oder

umlöten auf OMTP, weil das der moderne Standard ist, der heutzutage bei 
den meisten Geräten verwendet wird?

Also mit welcher Konfiguration hätte ich in Zukunft insgesamt die 
wenigsten Probleme?

Danke für deine Erklärung bezüglich des Mikrofons.

[Jemand (Gast)]

Karl B. schrieb:
> Dadongo schrieb:
> Danke für den Hinweis, das hatte ich auch schon probiert.
> Wenn ich das Gerät als Wiedergabequelle aktiviere bekomme ich sofort
> eine Feedbackschleife.
>
> Hi,
> auch bei Lautsprecher-Setup mal schauen.
>
> ciao
> gustav

Deine Lösungen passen überhaupt nicht zur Problembeschreibung.

[Harald W. (wilhelms)]

Dadongo schrieb:

> Das Konvertieren von Mono auf Stereo war simpel. Als Anschluss habe ich
> zunächst seperate Kabel für Audio und Mikrofon verwendet. Da ich damit
> nicht zufrieden war und ich der Einfachheit halber ein einziges Kabel
> schätze, habe ich das ganze gestern umgebaut.

An deiner Stelle würde ich ein sechspoliges Kabel mit sechspoligen
(z.B. MiniDIN)-Stecker nehmen. Das Mikrofonkabel sollt bevorzugt
abgeschirmt sein, aber vielleicht gehts auch ohne. An diesen Stecker
kannst Du dann unterschiedliche (selbstgebaute) Adapter mit MiniDIN-
Buchse auf Deine unterschiedlichen, dreipoligen Koax-Stecker an-
schliessen. So bist Du für alle Eventualitäten gerüstet.

[Stefan F. (Gast)]

Dadongo schrieb:
> Ich wollte lediglich wissen, ob heutzutage CTIA üblicher ist

Alle Smartphones und fast alle Laptops sind so belegt. Die anderen 
Laptops haben getrennte Buchsen für Mikrofon und Kopfhörer.

[Dadongo (Gast)]

Hallo nochmal,

mir ist es nicht aus dem Kopf gegangen und ich habe es heute nochmal 
durchgetestet. Es liegt leider wirklich am Mikrofon - baue ich 
stattdessen ein x beliebiges Elektret-Modul ein, verschwindet das 
Problem.

Wie kann das sein? Hängt das damit zusammen, dass ein Elektret-Mikrofon 
ein gerichtetes Bauteil ist und ein dynamisches nicht und es so über die 
Mikrofonschleife ein Signal überträgt, wenn über die Hörer bei GRND was 
ankommt?

[Stefan F. (Gast)]

Dadongo schrieb:
> Wie kann das sein? Hängt das damit zusammen, dass ein Elektret-Mikrofon
> ein gerichtetes Bauteil ist und ein dynamisches nicht

Ja.

Dein eigentliches Problem ist aber, dass der Stecker falsch belegt ist.

[Karl B. (gustav)]

Dadongo schrieb:
> baue ich
> stattdessen ein x beliebiges Elektret-Modul ein, verschwindet das
> Problem.

Hi,
noch einmal zurück:
Ein Elektretmikrofon hat eine gepolte Anschlussart.
Wenn Du das verkehrt herum anschließt, funktioniert das nicht.
Die zum Betrieb nötige "Polarisationsspannung" kommt aus dem PC. Über 
den Steckkontakt, über den auch die NF läuft.
Ein dynamisches Mikrofon mit, sagen wir einmal, 200 Ohm Innenwiderstand 
schließt diese "Polarisationsspannung" praktisch kurz.
Das macht dem aber normalerweise nichts, sofern der Schutzwiderstand am 
Anschluss hochohmig genug dimensioniert ist.
Das Mikrofon wird höchstens bei sehr lauter Beschallung einen Tick eher 
verzerren, weil die Spule durch die Gleichspannung vormagnetisiert ist 
und die Membran schon einige µ in eine Richtung verschoben ist, so dass 
die eher "anschlägt". Das passiert bei versehentlichem Zuschalten der 
Phantomspeisung am Mischpult auch schon mal. Bumm! Nicht nachmachen!

Dann gibt es noch einen Hinweis:
In den dynamischen Mikros ist oft im Gehäuse ein Übertrager versteckt 
eingebaut. Der kann so mit dem KH verschaltet sein, dass eine vom 
Telefon her bekannte Phasenverdreherschaltung resultiert.

Allpass.

Beitrag "Re: Kapseln im analogen Telefon "anzapfen""

ciao
gustav

[Dadongo (Gast)]

Danke für eure Hilfe und die guten Beiträge (insbesondere Stefanus).

Ich werde es morgen sofort mit dem Adapter ausprobieren und habe heute 
zusätzlich das Headset nochmal komplett auf Fehler überprüft. 
Hoffentlich ist das Problem damit beseitigt. Ich gebe euch dann morgen 
Rückmeldung.

[Dadongo (Gast)]

Tatsächlich hat der Adapter das Problem zumindest teilweise gelöst. Da 
die beiden Anschlüsse aber nach wie vor ja durch das Spulenmikro 
kurzgeschlossen sind, werden einige Signale ab einer bestimmten 
Intensität trotzdem noch gesendet. Zumindest reden kann man, ohne dass 
die Kollegen sich selbst hören.

Ich werde dann jetzt ein Elektret-Mikrofon einbauen, was das Problem ja 
lösen sollte.

[Stefan F. (Gast)]

Dadongo schrieb:
> Da die beiden Anschlüsse aber nach wie vor ja durch das Spulenmikro
> kurzgeschlossen sind, werden einige Signale ab einer bestimmten
> Intensität trotzdem noch gesendet.

Wie meinst du das? Das Mikrofon tut immer noch so, als sei es ein 
Lautsprecher?

Dann hast du vermutlich irgendwo einen zu hohen Übergangswiderstand in 
der GND Leitung oder deren Kontakte.

[Dadongo (Gast)]

Hallo Stefanus,

Töne gibt das Mikrofon nicht wieder. Aber du hast Recht, meine Erklärung 
ergibt da irgendwie nicht wirklich Sinn.

Die CTIA/OMTP Geschichte ist durch den Adapter behoben.
Ab einem gewissen Schwellenwert wird das Signal in meinen Ohrmuscheln 
trotzdem wieder als ein Mikrofoneingangssignal übertragen.

Stefanus F. schrieb:
> Dann hast du vermutlich irgendwo einen zu hohen Übergangswiderstand in
> der GND Leitung oder deren Kontakte.

Das würde auf eine schlampige Lötstelle hindeuten, oder?

[Stefan F. (Gast)]

Dadongo schrieb:
> Das würde auf eine schlampige Lötstelle hindeuten, oder?

Kann auch an den Steckern/Buchsen liegen oder einem langen dünnen Kabel.

> Ab einem gewissen Schwellenwert wird das Signal in meinen Ohrmuscheln
> trotzdem wieder als ein Mikrofoneingangssignal übertragen.

Das Mikrofon ist ja auch in der Nähe der Ohrmuscheln und mit ihnen 
mechanisch verbunden. Außerdem kann auch im Kabel ein Übersprechen 
stattfinden - vor allem wenn es lang ist. 100% lässt es sich bei der 
Konstruktion nicht verhindern.

[Dadongo (Gast)]

Das Kabel ist lang und dünn, aber eigentlich gut abgeschirmt (zumindest 
gehe ich von einem extra gekauften Audiokabel davon aus).

Ich denke du hast Recht mit deiner Vermutung, dass es auf die 
mechanische Kopplung zurückzuführen ist. Vermutlich ist das Mikrofon 
einfach zu empfindlich. Wird das Problem durch Einbau eines 
Kondensatormikrofons deiner Einschätzung nach behoben sein?

[Stefan F. (Gast)]

Dadongo schrieb:
> zumindest gehe ich von einem extra gekauften Audiokabel davon aus

So ging es mir auch, bis ich mal ein Audio Kabel (von Reichelt) 
auseinander nahm, weil ich ein paar Zentimeter abgeschirmte Ader 
brauchte. Da stellte sich überraschend heraus, das das Kabel gar nicht 
geschirmt war.

Sobald du eine gemeinsame Masse hast (was die Stecker erzwingen), ist 
vollständige Trennung so oder so nicht mehr möglich. Also mache Dir 
nicht zu viel Gedanken darüber. Ist halt so.

Oder hast du damit ein akutes Problem?

[Joris M. (dadongo)]

Nein, damit habe ich (zumindest glaube ich das) kein Problem, habe aus 
reinem Interesse gefragt.

Habe heute das Kondensatormic eingebaut. Jetzt funktioniert alles wie es 
soll. Nochmal danke für die Hilfe!