Jack (prise)
En électronique, un jack ou socket est une prise (connecteur femelle), et un plug est une fiche (connecteur mâle). Dans certains cas, par une confusion rentrée dans les usages, « jack » désigne au contraire alternativement l'un ou l'autre des éléments, fiche (mâle) ou prise (femelle), dans un ensemble de connecteurs appairés.
Historique
L'invention du connecteur d'un quart de pouce (1/4”), usuellement appelé (bien que mâle) jack de 6,35 mm, remonte à 1877 et à la mise au point des premiers centraux téléphoniques par Tivadar Puskas. Ce connecteur s'impose progressivement comme un standard pour établir une connexion sur une ligne téléphonique. Le contact se fait par deux ressorts métalliques qui pincent le cylindre de la prise. Derrière la pointe, un rétrécissement et un isolant permettent de garder le jack en position dans la prise, et de le ressortir aisément[1].
Aujourd'hui, ce format de 6,35 mm est encore utilisé pour, notamment, les casques audiophiles et de studio, les guitares et autres instruments électriques, les amplificateurs et une multitude de matériels audio professionnels, en parallèle avec les fiches et prises au format XLR. Un perfectionnement a été conçu, avec un deuxième anneau d'isolant permettant d'avoir trois points de contacts et ainsi de pouvoir soit transmettre un signal stéréophonique[1], soit un signal symétrique monophonique.
Le jack de 3,5 mm apparaît dans les années 1960. C'est Sony qui est le premier à installer une telle prise sur un de ses produits avec la radio portable EFM-117J, en 1964. Mais ce connecteur (sous formes de plug, mâle, et de jack, femelle) s'impose vraiment pour les écouteurs sur les appareils mobiles, avec le premier Walkman en 1979, introduit à nouveau par Sony[1]. Plus tard, la majorité des cartes son utiliseront ce connecteur qui sera standardisé, sur les couleurs par Intel et Microsoft dans leur PC System Design Guide PC 2001, et sur le reste par les nombreuses améliorations et coordinations du marché,
Cette prise jack (et la fiche plug correspondante), dans ce format mini, connaît une nouvelle évolution avec les premières caméras numériques, puis avec les smartphones, où son emploi se généralise : la mise en place de quatre zones de contact différentes sur le même cylindre de 3,5 mm de diamètre, permet de faire passer, en plus du son en stéréo, un signal vidéo, celui d'un micro ou d'une télécommande[1].
En avril 2016, LeEco présente trois smartphones (Le 2, Le 2 Pro, Le Max 2) sans prise mini-jack 3,5 mm, remplacée par un branchement USB Type-C. LeEco considère que l'USB Type-C permet une meilleure qualité audio.
En , Apple annonce à son tour un smartphone sans prise mini-jack 3,5 mm : l'iPhone 7. Ce type de connecteur est considéré par Apple comme obsolète, 138 ans après la création de son prédécesseur 6,35 mm[1]. La marque propose pour les casques et écouteurs une alternative sans fil, les AirPods fonctionnant sous Bluetooth[2]. Les réactions sont très divisées sur ce choix brutal[3] - [4], elle fournit néanmoins jusqu'en un adaptateur Lightning vers mini-jack 3,5 mm[5].
En , Samsung fait le choix de supprimer la prise jack du Note 10 et devient un des derniers smartphones haut de gamme à supprimer la prise jack après OnePlus, Huawei, Google et Apple
Types de connecteurs
L'appellation jack est utilisée pour désigner plusieurs types de connecteurs, en versions femelle et mâle d'où confusions, notamment :
- le jack téléphonique de l'ancien répartiteur téléphonique manuel (standard téléphonique), qui est en fait le plug (fiche) originel de ¹⁄₄″ (un quart de pouce, soit 6,35 mm) ;
- les connecteurs de type RJ, tels RJ11, RJ25, RJ45, etc.
Par abus de langage, l'ensemble {fiche + câble} se nomme aussi « jack ». Notamment utilisée dans le monde musical, cette appellation est incorrecte bien qu'entrée dans le langage courant.
Tailles
Utilisé avec une taille, le jack est alors normalement la prise qui est appairée à la fiche plug de même dimension :
- jack ¹⁄₄″ (soit 6,35 mm) ;
- jack 0.206 " (soit 5,23 mm) ; (norme PJ-068 spécifique pour les micros des casques d'aviation)
- jack 3,5 mm (miniature) ;
- jack 2,5 mm (subminiature).
Un jack pour casque ou écouteur (où l'insertion du plug provoque usuellement la coupure du signal allant vers les haut-parleurs) ou pour entrée ligne ou microphone (sans coupure HPs) fait généralement partie de l'une de ces trois dernières tailles standard de jack (le plus souvent de 3,5 mm), mais l'appellation peut recouvrir d'autres prises utilisées pour cet usage.
Ces trois formats continuent à coexister car leurs avantages sont variés : le jack ¹⁄₄″, quoique encombrant, est suffisamment robuste pour un usage sur scène (au bout d'une guitare, notamment) et garantit un parfait contact électrique ; les deux autres, moins coûteux et moins encombrants, ont suite aux standardisations une robustesse moindre mais suffisante pour les usages type PC (personal computer), et de nos jours, atteignent des niveaux proches de qualité et fiabilité.
Points de contact
| Type | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|
| mono | masse | absent (ou alimentation) | signal |
| mono symétrique | masse | point froid | point chaud |
| stéréo | masse | canal droit | canal gauche |
| insert | masse | return/retour | send/envoyer |
4 : Anneaux isolants
Contacts en 2 points
Le contact 2 points est utilisé pour le transport d'un son monophonique (« mono »), il comporte alors deux contacts : une référence (ou masse, terre, ground - sur le corps du plug) et un signal (sur sa pointe).
Ces prises jack (et leurs fiches plug) sont aussi appelées des connecteurs « TS » pour « Tip, Sleeve » (« Pointe, Manchon ») qui sont les deux points d'un jack mono.
Contacts en 3 points
Les utilisations les plus courantes du plug 3 points (et de son jack) sont :
- un son stéréophonique (« stéréo »), qui sépare le canal gauche et le canal droit (Pointe : Canal gauche ; Anneau : Canal droit ; Manchon : masse);
- une liaison symétrique monophonique comme en XLR (Pointe : Point chaud ; Anneau : Point froid ; Manchon : masse) ;
- pour la fonction « Insert » des tables de mixage professionnelles (Pointe : Send ; Anneau : Return ; Manchon : masse).
Ces prises jack sont aussi appelées des connecteurs « TRS » pour « Tip, Ring, Sleeve » (« Pointe, Anneau, Manchon ») qui sont les trois points d'un jack stéréo. La lettre R sert à retenir le rôle du contact central grâce à l'initiale R des mots anglais « ring », « right » et « return ».
Ce connecteur omniprésent et relativement peu encombrant est néanmoins utilisé dans d'autres situations, par exemple pour connecter une pédale d'expression[6] ou des appareils MIDI (cet usage est normalisé par le MMA depuis )[7] - [8].
Contacts en 4 points
Les fabricants ont proposé d'ajouter un quatrième point de contact sur ce connecteur. Ils ont alors subdivisé le manchon en deux parties.
Ce quatrième contact peut véhiculer de la vidéo dans le cadre d'un câble audio-vidéo[9], ou le signal d'un micro dans le cadre de micro-casques utilisés notamment dans les téléphones portables.
La connectique produite permet de réduire le nombre de connecteurs dans des produits de plus en plus compacts, voire de véhiculer des données supplémentaires en conservant une compatibilité avec des casques stéréo « standards ».
Cependant, les constructeurs ont effectué des choix différents dans le placement de leurs broches, limitant la compatibilité des appareils et des accessoires entre eux sans adaptateurs. En 2012, le site web LesNumeriques indique que « le câble de ces connecteurs est beaucoup moins standard selon les constructeurs, et on obtient à l'écoute toutes sortes de résultats forts disgracieux, d'où l'apparition d'adaptateurs. »[10] Il est commun de trouver des connections où la masse est sur la 3ème broche, et le micro sur le 4ème. Cela afin d'améliorer la compatibilité avec des prises femelles 3 broches dont la masse est décalée vers la pointe (vieux modèles avant standardisation).
Ces prises jack sont aussi appelées des connecteurs « TRRS » pour « Tip, Ring, Ring, Sleeve » (« Pointe, Anneau, Anneau, Manchon ») qui sont les quatre points d'un jack 4 contacts.
Contacts en 5 points
TRRRS (Tip-Ring-Ring-Ring-Sleeve) 4,4mm
Le connecteur TRRRS est utilisé dans le rare connecteur Pentaconn 4,4 mm.
Cette fiche / fiche casque spécialisée transporte une stéréo symétrique vers des écouteurs compatibles et est câblée comme suit:
- Pointe : audio du canal gauche (polarité positive)
- Anneau : audio du canal gauche (polarité négative)
- Anneau : canal audio droit (polarité positive)
- Anneau : canal audio droit (polarité négative)
- Gaine : terre
Si nous rappelons la description de l'audio équilibré, nous savons qu'il n'y a pas besoin de fil de retour puisque nous avons un fil de polarité positive et de polarité négative pour se connecter au pilote du casque.
Connectique micro-casque
Les différences portent notamment sur l'emplacement de la masse et du signal du micro[11] - [12] - [13].
Ces accessoires disposent parfois de petites télécommandes sur le câble du casque de quelques boutons, parfois même un seul bouton servant à décrocher ou raccrocher le téléphone. Cette télécommande ne requiert pas de broche supplémentaire sur le connecteur, mais peut, dans le cas du bouton unique être effectué par shuntage du micro[13], lorsque la télécommande comprend plusieurs boutons (par exemple augmenter ou baisser le volume), les boutons shuntent le micro en alignant des résistances de valeurs différentes (par exemple 220 et 600 ohms pour les deux boutons du HTC Hero[12]).
Les appareils proposant des prises (femelles) à quatre contacts pour les micro-casques peuvent le plus souvent accueillir aussi des casques sans micro, n'exploitant que des fiches (mâles) à 3 contacts. Les téléphones tels que le Samsung Galaxy S ou l'iPhone détectent la présence ou non d'un micro sur le casque en mesurant l'impédance aux bornes du connecteur du supposé micro et considèrent le micro présent au-delà de 1 600 ohms[12].
Il existe deux grandes normes CTIA (The Wireless Association) et OMTP (Open Mobile Terminal Platform). La différence se situe au niveau des emplacements de la masse (GND) et du microphone (AUX) qui sont inversés. La norme CTIA est devenue la plus utilisée. En partant de la pointe on a les signaux suivants : Audio Gauche, Audio Droite, Masse, Microphone[14].
Connectique audio-vidéo
Les différences portent notamment sur l'emplacement de la masse et du signal vidéo[9].
Code couleur
Le connecteur jack 3,5 mm est devenu un standard pour les cartes son de PC, le PC System Design Guide PC 2001 a donc instauré un code couleur servant a différencier le rôle des connecteurs notamment des connecteur jack.
| Couleur | Fonction | Connecteur | Symbole | |
|---|---|---|---|---|
| rose | Entrée audio analogique amplifiée pour microphone (Mic). | Jack 3,5 mm | Un microphone | |
| bleu | Entrée audio analogique stéréo auxiliaire (Line-In). | Une flèche vers un cercle | ||
| vert | Sortie audio analogique stéréo pour haut-parleur ou casque (Line-Out ou Frontal). | Une flèche sortant d'un cercle vers une vague de son | ||
| gris | Sortie audio analogique stéréo pour les enceintes panoramiques (Panning ou Latéral). | deux flèches sortant horizontalement de deux vagues dos-à-dos | ||
| noir | Sortie audio analogique stéréo pour les enceintes arrière (Surround ou Arrière). | deux flèches sortant horizontalement | ||
| orange | Sortie audio analogique pour l'enceinte frontale et le caisson de basse (Central/Subwoofer) | deux flèche sortant verticalement | ||
Notes et références
- Vanlerberghe 2016, Le Figaro.
- « iPhone 7 : sans prise jack, comment écouter sa musique ? », sur Les Échos,
- « J'ai vécu un an sans prise jack et je ne veux surtout pas revenir en arrière », sur Numerama,
- « Pourquoi Apple a raison de supprimer la prise jack de son iPhone 7 », sur 01 Net,
- « Apple enterre définitivement la prise jack de l'iPhone », sur RTL,
- (en) « How Expression Pedals Work », sur http://expressionpedals.com (consulté le )
- (en) Rounik Sethi, « MIDI Manufacturers Association (MMA) Releases TRS Adapter Specification for MIDI Devices », sur Ask Audio,
- (en) « Specification for TRS Adapters Adopted and Released », sur midi.org
- Zen Vision :M Video Cable & Other 4-Pole 3.5mm Pinouts, sur le site anythingbutipod.com du 4 avril 2006
- « Philips Citiscape Uptown », LesNumeriques, (consulté le )
- (en) « Universal 4-pole Cell Phone headset pinout », sur www.pinoutsguide.com, (consulté le )
- (en) « Universal Headset/Earphone 3.5mm Jack pinout », sur pinoutsguide.com, (consulté le )
- (en) « Nokia headset / handsfree HDB-5 connector and schematics pinout », sur pinouts.ru, (consulté le )
- Pierre Dandumont, « Oreillettes : pourquoi une différence entre iOS et Android ? », sur Le journal du lapin, (consulté le )
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Electrical connector » (voir la liste des auteurs).
Voir aussi
Bibliographie
- Cyrille Vanlerberghe, « Sans prise jack, l'iPhone 7 met à la poubelle 138 ans d'histoire », Le Figaro, (lire en ligne).