Externe Signalquellen am Smartphone Galaxy S GT-I9000

  Die Schönheit einer proprietären Schnittstelle

Mein Wunsch war es, ein externes dynamisches Mikrofon meiner Wahl an mein Smartphone anschließen zu können und letzteres als Audiorecorder zu verwenden. Samsung hat mit der komplexen Belegung der 4-poligen Klinkenbuchse im Galaxy S (offiziell: Modellnummer GT-I9000) Neuland betreten müssen. Leider habe ich keine brauchbaren Informationen zu den Anschlußbedingungen der 3,5 mm Klinkenbuchse erhalten können. So blieb wieder einmal nur der Weg, mit etwas Zeitaufwand und eigenem Gehirnschmalz diese Schnittstelle zu erkunden. Für meine Untersuchungen blieb das Smartphone ungeöffnet. Alle nachfolgenden Zeilen beziehen sich auf das Samsung Galaxy S GT-I9000, Firmware-Version 2.3.3 und Gingerbread.XWJVI. Wie andere Smartphones anderer oder des gleichen Herstellers mit gleicher oder abweichender Software-Version angeschlossen werden habe ich nicht untersucht und bitte von Anfragen an mich abzusehen. Auskünfte zu dem herrschenden Tohuwabohu an Adaptern für Smartphones erteile ich nicht.

Mit dem Galaxy kann man hardwarebedingt nur Mono-Aufnahmen machen. Die Qualität von Aufnahmen mit dem internen Elektretmikrofon des Galaxy S ist für den vom Hersteller vorgesehenen Zweck der Sprachaufnahme als gut zu bezeichnen, ist aber auch von der verwendeten Recorder-Software abhängig. Zur Aufnahme benutze ich die Programme RecForge oder TapeMachine aus dem Android Market. Für ernsthaftere Audio-Recordings muß das Smartphone in den Flugmodus geschaltet werden. In diesem Modus ist das Telefon vom Netz getrennt und seine Sendeimpulse können so die Aufnahme nicht mehr stören.
Als Aufnahmeformat benutze ich WAV mit einer Abtastrate von 48 kHz. 48 kHz ermöglichen den auf etwa 21,7 kHz begrenzten Durchlaßbereich des Mikrofonverstärkers (und geringfügig mehr) vollständig zu erfassen. WAV benötigt zwar mehr Speicherplatz als MP3, hat aber den Vorteil, die Daten nicht komprimiert zu speichern. Somit sind im WAV-Format in der Audio-Aufzeichnung noch die Feinheiten für eine spätere Weiterbearbeitung enthalten.
Achten Sie darauf, bei höherwertigen Aufnahmen die AGC (Automatic Gain Control) der Recorder-Software auf OFF zu schalten. Eingeschaltete AGC verringert den Dynamikumfang der Aufnahme und kann zur Anhebung leiser Stellen und zum Abregeln lauter Stellen führen.
Diese Vorgehensweise macht zwar einige Mühe, vorab die richtige Einstellung des Verstärkungsfaktors für den internen Mikrofon-Vorverstärker zu finden wird aber durch Aufnahmen hoher Qualität belohnt.

  Bezeichnungen von Klinkenbuchsen und Klinkenstecker

Es hat sich ein System etabliert, um Klinkensteckverbinder grob zu kennzeichnen. Die Bezeichnung wird immer von der Spitze des Steckverbinders aus begonnen. Ein 4-poliger Klinkenstecker hat zum Beispiel die Bezeichnung TRRS. Im Bild sind einige mögliche und unmögliche Steckvarianten für das Galaxy S aufgezeigt. Die rot eingezeichneten Bereiche stellen Konfliktzonen dar.

  Untersuchung der Klinkenbuchse des Galaxy S

Die Buchse ist vom Hersteller des Smartphones für folgende Funktionen vorgesehen:

- Audio Out R/L Stereo für Kopfhörer
- externes Elektretmikrofon In
- Taster In zur Bedienung diverser Mediaplayer
- Drahtantennenanschluß für internes Radio
- Video Out (hier nicht untersucht)

Meine anfängliche Vermutung, daß es sich bei dieser Buchse um eine 4-polige Ausführung handelt, hat sich bei näherer Betrachtung schnell als falsch herausgestellt. Die Klinkenbuchse ist 5-polig und für einen 4-poligen 3,5 mm TRRS-Klinkenstecker ausgelegt - das ist kein Widerspruch, denn über die Kontakte S(1) und S(2) erfolgt eine Erkennung angeschlossener Hardware. Die Kontakte S(1) und S(2) befinden sich in gleicher Tiefe der Klinkenbuchse. S(2) ist gegen S(1)um etwa 70° am Umfang versetzt.

Belegung der Klinkenbuchse am Galaxy S:
Tip          Audio Out L
Ring1      Audio Out R
Ring2      Audio Ground, Radioantenne
Sleeve1  ext. Mikrofon In, ext. Taster In
Sleeve2  0,8V hochohmige Sondierspannung

Für den Anschluß externer Signalquellen an den Mikrofoneingang des Smartphones sind spezielle Kabel zu bauen, die nicht nur die Übertragung des Nutzsignals gewährleisten sondern auch das Smartphone in den gewünschten Modus bringen (zum Beispiel den internen Lautsprecher abzuschalten). Im Gegensatz zur Micro-USB-Buchse des Smartphones besitzt die Klinkenbuchse keinerlei mechanischen Schutz gegen Verschmutzung oder Beschädigung.

  Prinzip-Beschaltung der Klinkenbuchse des Galaxy S (ohne Gewähr)

Ermittlung des Widerstandes Rint:
Mit einem hochohmigen Voltmeter die Spannung zwischen S(1) und R(2) messen - hier 2,81 V. Nun eine Widerstandsdekade zwischen S(1) und R(2) schalten und den Widerstand so einstellen, daß die gemessene Spannung die Hälfte der Leerlaufspannung beträgt (Innenwiderstand = Außenwiderstand). Der abzulesende Widerstandswert ist der Wert für Rint.

Wichtige Erkenntnis:
Alle Anwendungen, die auf ein externes Mikrofon oder ähnliche Eingabegeräte zugreifen wollen, erfordern eine Spannung von etwa der halben Leerlaufspannung an S(1). Ohne die Verwendung von Rb mit ungefähr 2,2 k Ohm funktioniert ein externes Mikrofon nicht.

Ermittlung der Schaltschwelle für "Taster Headset gedrückt":
Den Taster am mitgelieferten Original-Headset drücken und mit einem Ohmmeter am Stecker des Headset zwischen S(1) und R(2) den Gleichstromwiderstand messen. Er wird bei etwa 280 Ohm liegen. Da in diesem Widerstandswert der interne Widerstand Rb mit eingeht wird der interne Widerstand Ra mit 330 Ohm errechnet.

Ermittlung der Ausgangsbeschaltung der Audio/Video-Endverstärker:
Smartphone ausschalten und Gleichstromwiderstand zwischen T und R(2) sowie R(1) und R(2) messen. Er sollte etwa gleich groß sein und jeweils etwa 96 kOhm betragen. Sinn dieser beiden Widerstände R5 und R6 ist es, die Kondensatoren C2 und C3 so vorzuladen, daß es beim Anstecken von Köpfhörern nicht zu dem berüchtigten Einschalt-Knall kommt.
Wenn C2 und C3 vorhanden sind, dann müssen die Ausgänge der beiden OPV etwa die halbe Betriebsspannung haben um möglichst weit ausgesteuert zu werden. Die Widerstände R3 und R4 sollen den 75 Ohm Ausgangswiderstand eines Video-Verstärkers andeuten.
Die Tatsache, daß im Menü des Galaxy der Menüpunkt "Einstellungen -> Anzeige -> TV-Ausgang" vorhanden ist, läßt darauf schließen, daß die Kontakte T und/oder R(1) der Klinkenbuchse bei Bedarf mit einem internen Umschalter zwischen Audio- und Videobetrieb umgeschaltet werden. Moderne integrierte Schaltungen für die digitale NF-Verarbeitung (CODEC) sind auf geringste Leistungsaufnahme und ausgezeichneten Frequenzgang dimensioniert. Sie übernehmen gleichzeitig die Funktion der Unterdrückung von Störsignalen oder der Beinflussung von Frequenzgängen. Somit ist es sehr unwarscheinlich, daß die im obigen Prinzipschaltbild als Video-OPV gezeichneten Ausgangsstufen im Galaxy so wirklich vorhanden sind. Sie würden als Endstufe für die Kopfhörer viel zu viel Strom fressen.

Ermittlung der Funktion "Es ist ein 3,5 mm Klinkenstecker gesteckt":
Die Information "Es befindet sich ein 3,5 mm Klinkenstecker in der Buchse" erfolgt über die Auswertung der Spannung an S(2). Ist die Buchse leer, dann liegen etwa 0,9 V Gleichspannung an S(2). Diese werden über den Spannungsteiler bestehend aus R7 und R8 hochohmig bereitgestellt. Wird ein Klinkenstecker in die Buchse gesteckt dann wird diese "Sondierspannung" über Dr1 mit der niederohmigen Spannung an S(1) verbunden. Ist Rb vorhanden (TRRS-Headset), dann liegen 1,3 V an S(2). Bei Anschluß eines Stereo-Kopfhörers mit einem TRS-Stecker werden S(1), S(2) und R(2) von S des TRS-Steckers miteinander verbunden. Us1 und Us2 werden über Dr3 auf GND gezogen.

Ermittlung des Frequenzgangs des Mikrofonverstärkers:
Zur Ermittlung des Frequenzganges des internen Mikrofonverstärkers stand ein im Bereich 0,2 Hz bis 2 MHz durchstimmbarer Sinusgenerator zur Verfügung. An einem TRRS-Klinkenstecker wird ein Widerstand 2,2 kOhm zwischen R(2) und S geschaltet. Ein Elektrolytkondensator 220 µF zur Abblockung einer eventuell am Ausgang des Sinusgenerators anliegenden Gleichspannung wird mit seinem Pluspol an S geschaltet. Der Ausgang des Sinusgenerators kommt an Minus dieses Elektrolytkondensators, das Massepotential des Generators verbindet man mit R(2) des Klinkensteckers. Wie das gemeint ist wird weiter unten an Beispielen dargestellt. Die Ausgangsspannung des Sinusgenerator wird vorerst auf etwa 1 kHz und 20 mV_sseingestellt. Mit einer installierten Audiorecorder-Software wird nun die Amplitude des eingespeisten Signals im Display betrachtet. Die AGC muß ausgeschaltet sein. Nun wird die Amplitude der Signalspannung so nachjustiert, daß gerade 100 % ausgesteuert werden. Erhöht man jetzt die Frequenz wird irgendwann die angezeigte Amplitude auf 70 % des Ausgangswertes abfallen. Das ist dann ungefähr die obere Grenzfrequenz des Mikrofonverstärkers, falls das Display linear anzeigt.
Geht man von den 1 kHz mit der Signalfrequenz nach unten, erhält man entsprechend die untere Grenzfrequenz.
An meinem Galaxy konnte ich die untere Grenzfrequenz des Mikrofonverstärkers mit 200 Hz und die obere Grenzfrequenz mit 21,7 kHz ermitteln. Bemerkenswert ist, daß auch eine Frequenz von 2 Hz aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann. Allerdings muß in diesem Fall mit mehr Eingangsspannung oder höherer Verstärkung "nachgeholfen" werden. Nun bin ich mir nicht mehr sicher, ob der Kondensator C4 wirklich vorhanden ist oder ob sich an seiner Stelle nur ein schnöder Leiterzug befindet.

  Beispiele externer Beschaltung der Klinkenbuchse des Galaxy S

Bitte beachten Sie, daß die Verwendung der nachfolgenden Schaltungen in Ihrer eigenen Veranwortung liegt. Ich übernehme keinerlei Haftung für eventuell auftretende Schäden.

Stereo-Headset mit Elektretmikrofon und Taster (T/R1/R2/S)
Die klassische und als Standard-Zubehör mitgelieferte Anwendung für den jungen Erwachsenen - Ohrstöpsel bis zum Endanschlag in die Ohren geschoben spielt der Mediaplayer eine Playliste der MP3-Lieblinge bei der Bahnfahrt oder beim Joggen im Park. Wenn die Freundin anruft wird mit dem Taster des Headset das Gespräch angenommen. Sonst schaltet man mit diesem Taster schnell zwischen den einzelnen Musiktiteln der Playliste um. Das zugehörige Schaltbild findet man ebenfalls im grünen Bereich der oben dargestellten Prinzipbeschaltung.



Stereo-Kopfhörer ohne Mikrofon und Taster (T/R/S)
Etwas für die reifere Generation. Eignet sich gut zum Hören von langen Opern aller Art. Ein Taster zum schnellen Weiterschalten zwischen den Musiktiteln wird nicht benötigt. Beim Eingang eines Anrufes werden die Stereo-Kopfhörer aus der Buchse gezogen, der Soundplayer gestoppt und dann ganz normal mit dem Smartphone telefoniert.





Mono-Kopfhörer oder Mono-Mikrofon (T/S)
Nur noch von Masochisten benutzt. Ein Mono-Kopfhörer mit einem T/S-Stecker kann nur den linken Kanal wiedergeben, der rechte Kanal wird gegen Masse kurzgeschlossen. Ein versehentlich angestecktes Mono-Mikrofon arbeitet gegen den linken Audio-Ausgang und hat keine Verbindung zum Mikrofoneingang.






externe Drahtantenne für das Radio bei Lautsprecherempfang
Eine externe Drahtantenne zur Verbesserung des UKW-Empfangs für das Radio kann an R(2) angeschlossen werden. Um einen Kurzschluß des rechten Audiokanals R(1) mit Masse zu vermeiden sollte dieser Stecker kein T/S (Mono) sondern mindestens ein T/R/S-Stecker (Stereo) sein. Wegen durch den Antennenstecker bereits besetzter Klinkenbuchse muß das Radio auf Lautsprecher ON geschaltet sein.
Der Anschluß einer externen Koaxial-Antennenbuchse scheitert an einer ungeklärten Masseverbindung. Zwar befindet sich in nächster Nähe die Micro-USB-Buchse mit ihrem robusten Metallgehäuse, jedoch bin ich mir nicht sicher, auf welchem Potential dieses liegt. Der Kondensator Cs soll das Eindringen von Gleichspannung von Außen verhindern. Läßt man diesen Kondensator weg, dann liegt die Drossel Dr3 direkt zwischen den beiden Anschlüssen der externen Koax-Antennenbuchse und das bedeutet Gefahr durch von außen anliegende Gleichspannung. In einem solchen Fall könnte Dr3 durchbrennen und es wäre wegen fehlender Masseverbindung keine Wiedergabe über Kopfhörer mehr möglich.

externe Elektretmikrofon-Kapsel
Das externe Elektretmikrofon wird zwischen R(2) und S eines T/R1/R2/S Steckers angeschlossen. Die Polung der Mikrofonkapsel ist zu beachten. Zusätzlich wird dem Elektretmikrofon ein Widerstand Rp von 2,2 kOhm parallel geschaltet. Damit ergibt sich ein Spannungsteiler aus Rint und Rp. Das externe Elektretmikrofon bekommt über den Spannungsteiler eine Betriebsspannung von etwa 1,4 V und arbeitet mit verminderter Empfindlichkeit. Diese Schaltung ist mit oder ohne Rp auf Grund ihrer Hochohmigkeit und relativ großen Leitungslänge extrem anfällig für die Impulse des Smartphones.



externes dynamisches Mikrofon (niederohmig)
Es ist ein Widerstand von 2,2 kOhm zwischen R(2) und S eines T/R1/R2/S Steckers zu schalten. Der Masseanschluß des dynamischen Mikrofons wird mit R(2) verbunden, der andere Anschluß geht über einen Elektrolytkondensator mit 100 µF oder größer an S. Der Pluspol des Elektrolytkondensators liegt an S. Das dynamische Mikrofon wird über ein Koaxialkabel (zum Beispiel RG174) mit der Klinkenbuchse des Galaxy S verbunden. Das Schirmgeflecht des Koaxialkabels dient als Masseleitung und ist daher am T/R1/R2/S Stecker mit R(2) = GND zu verbinden (und nicht wie gewohnt mit S).

Sonde für magnetische Wechselfelder
Zum Aufspüren, Anzeigen und Aufzeichnen des Klanges niederfrequenter Magnetfelder eignet sich eine kleine Magnetfeldsonde bestehend aus einer alten Relaisspule für 48 V mit einem Kern aus Weicheisen gut. Die Spule, der Elektrolytkondensator und der Widerstand befinden sich in einem 10 cm langen Kunststoffrohr mit 14 mm Innendurchmesser. Diese Sonde eignet sich dazu, mit dem Smartphone als Anzeigegerät den Verlauf unter Putz verlegter Stromleitungen aufzuspüren oder das Streufeld von Netztransformatoren zu ergründen. Der Gleichstromwiderstand der von mir verwendeten Spule ist 3,8 kOhm. Wird auf den Elektrolytkondensator verzichtet und der 2,2 kOhm Widerstand auf 5,1 kOhm erhöht, dann kann die untere Grenzfrequenz der Sonde gegen 0 Hz gebracht werden. Allerdings spielt dann hier das Galaxy mit seinen 200 Hz untere Grenzfrequenz nicht mehr mit.

Line-In ähnlicher Betrieb
Zum Aufzeichnen von Audiosignalen verschiedenster Quellen empfehle ich dringend einen Audio-Trenntransformator zu verwenden. Es gibt zwei gute Gründe dafür: Das Vermeiden von Brummschleifen im Audiosignal und die Gefahr des Durchbrennens von Dr3 im Galaxy. Dieser Fall könnte eintreten, wenn das Smartphone über den Micro-USB Anschluß an einem netzbetriebenen PC angeschlossen ist und ein anderes netzbetriebenes Gerät mit seiner Masse an S und S(1). Haben beide Geräte auf ihrem jeweiligen Schutzleiter unterschiedliches Potential so kann es zum Durchbrennen von Dr3 im Galaxy kommen. In diesem Fall hätten Kopfhörer und Mikrofon eines angeschlossenen Headset keine Masseverbindung mehr und würden nicht mehr funktionieren. Der Trenntransformator am Eingang der kleinen Zusatzschaltung schützt davor zuverlässig.
Der Spannungspegel am Line-In überfordert den internen Mikrofonvorverstärker des Smartphones gewöhnlich. Gute Software bietet die Möglichkeit, den Mikrofonvorverstärker zu deaktivieren. Wenn das nicht ausreichend ist, kann ein Potentiometer parallel zur Sekundärwicklung des Trenntransformators für weitere Abschwächung sorgen.

Sensor für Elektrostatik
Ein einfacher Weg, den für externen Mikrofonbetrieb des Galaxy benötigten "Erkennungswiderstand" Rb mit seinen Einschränkungen (nur 2k2) zu umgehen, ist das Vorschalten eines JFET. Der Hersteller des Smartphones hat meinen späten Wunsch nach einem hochohmigen Sensoreingang sicher vorausgesehen und war bei der Entwicklung des Galaxy so freundlich, den Drainwiderstand (Rint mit etwa 2k2) und die Betriebsspannungsversorgung (2,8V) bereits im Smartphone zu integrieren.
Die Schaltung wird bei eingestecktem TRRS-Stecker mit dem Einstellregler R5 auf eine Spannung von 1,4V am Drain des JFET abgeglichen und gaukelt so dem Smartphone den Anschluß eines Headset mit Elektretmikrofon vor.
Der aus 4 Stück 10 MOhm zusammengesetzte Gatewiderstand ist ein Kompromiß zwischen stabilem Betriebsverhalten und Empfindlichkeit der Schaltung. Wird er vollständig weggelassen reagiert der Sensor mit 2 cm Draht als Antenne bereits auf Veränderungen des elektrostatischen Feldes in mehreren Metern Entfernung (zum Beispiel Haare kämmen in Räumen mit geringer Luftfeuchtigkeit).
Ein interessanter Versuch ist auch das Hören und die Aufzeichnung der Entladung eines Kunststoff-Lineals. Dazu wird ein gewöhnliches Kunststoff-Lineal mit einem Wolltuch gerieben. Anschließend wird das so aufgeladene Lineal der Spitze (!) des Sensordrahtes langsam (!) genähert. Ab etwa 10 cm Abstand erfolgen mehrere Einzelentladungen, die ein Audiorecorder des Smartphones aufzeichnen und sichtbar machen kann. Das nebenstehende Bild zeigt zwei Entladungen eines Kunststofflineals. Die Pause in der Mitte ist durch das erneute Reiben des Lineals bedingt. Ein Klick auf das Bild bringt die zugehörige Ton-Aufzeichnung (ca. 1 MB) zu Gehör.
Legt man die allgemein bekannte Konstante von 3,3 kV/mm für den Spannungs-Durchschlag von Luft zu Grunde, dann hat sich unser Lineal durch die Reibung am Wolltuch auf bis zu 330 kV aufgeladen.
Bisher hat mein BF245 diese Folter ohne Klagen überstanden. Seine maximale Spannung zwischen Gate und Source ist laut Datenblatt nur -30V und wird hier vielfach überschritten.
Anscheinend hat auch der Entwickler des Smartphones seine Hausaufgaben zum ESD-Schutz gemacht, denn auch mein Galaxy funktioniert noch.
Ich weise nochmals darauf hin, daß ich keine Haftung für eventuelle Schäden, die durch den Nachbau dieser Schaltung entstehen könnten, übernehme.

hochohmiger Tastkopf für Audio-Oszilloskope auf dem Smartphone
Aus dem vorherigen Schaltplan läßt sich ein hochohmiger Tastkopf für ein Android-Audio-Oszilloskop ableiten. Im Android-Market finden sich bereits einige Programme, die das interne Mikrofon eines Smartphones als Signalquelle für eine Anzeige nach Art eines Oszilloskop nutzen. Der Charme der hier vorgestellten Lösung besteht nun darin, einen hochohmigen Eingang für externe Signale bereit zu stellen, keine externe Spannungsversorgung und nur wenige Bauteile zu benötigen.

Leider ist die Schaltung (inclusive Regelverhalten des Smartphones) auf die Darstellung sinusförmiger Signale beschränkt. Von "Messung" kann hier keine Rede mehr sein, denn diverse Einschwingvorgänge der AGC verhindern die exakte Abbildung eines Rechteckes (Bild links: Rechteck 800 Hz / 20 mV).
Wichtig ist der Kondensator C1. Dieser hat die Aufgabe, eine eventuell vorhandene Gleichspannung am Eingang des Tastkopfes nicht zum Gate des JFET vordringen zu lassen und damit eine Änderung der Gleichspannung von 1,4 V am Drain zu verhindern, was sonst zum Programmabbruch mit der Fehlermeldung "Headset nicht angeschlossen" des Smartphones führen würde. Der Tastkopf eignet sich wegen der Samplerate des Galaxy von 48 kHz für Eingangsfrequenzen bis 24 kHz. Die maximale Eingangsspannung des Tastkopfes sollte einige Millivolt Wechselspannung nicht überschreiten.
Der Eingangswiderstand des Tastkopfes ist je nach Schalterstellung 1 oder 10 MOhm.

Detektor für Infrarotimpulse
Das Galaxy S bietet gleich zwei unterschiedliche Möglichkeiten, die Infrarotimpulse einer TV-Fernbedienung zu erkunden. Der erste Weg ist mit geringem Aufwand an elektronischen Bauteilen verbunden und kann mit einer Infrarot-Fotodiode am Mikrofoneingang geschehen. Ich hatte die Fotodiode SFH205F in der Bastelkiste. Es ist eine Silizium-PIN-Fotodiode mit Tageslichtsperfilter. Der JFET im links gezeigten Schaltbild liefert kaum Verstärkung des empfangenen Signals. Er dient im Wesentlichen der bequemen Einstellung der 1,4V an seinem Drain-Anschluß über den Einstellregler R2. Wie wir bereits erfahren haben, verlangt das Galaxy S diese Spannung am Mikrofoneingang zur Erkennung "Ein Mikrofon ist angeschlossen".
Die Impulse der Infrarot-Fernbedienung am Mikrofoneingang des Galaxy lassen sich natürlich auch auf einem Android-Oszilloskop darstellen. Das Bild in der Mitte wurde mit der kostenlosen Software "OsciPrime" aus dem Android-Market gemacht.
Hinter dem rechten Bild mit der gelben Impulsfolge auf schwarzem Grund verbirgt sich eine Klangprobe der Impulse der Infrarot-Fernbedienung, die durch Anklicken hörbar wird (300kB). Das Bild und der Ton gehören zu unterschiedlichen Tastenbetätigungen.
Übrigens: Haben Sie aus der Klangprobe herausgehört, welche Videotext-Seite ich gerade in meinem TV-Programm gewählt hatte?
Ob diese Schaltung bei Austausch der SFH205F durch eine BPW34 oder durch Anschluß einer Ionisationskammer ans Gate des JFET zum einfachen Nachweis des Vorhandenseins radioaktiver Strahlung brauchbar ist, habe ich nicht ausprobiert.

Aber es geht auch ohne zusätzliche Elektronik - der zweite Weg der IR-Erkennung:
Die im Smartphone eingebaute Kamera hat eine bemerkenswerte Empfindlichkeit im Infrarotbereich und kann somit als Wandler zwischen Infrarot und dem für das menschliche Auge sichtbaren Spektralbereich dienen. Richtet man den Infrarotstrahl einer Fernbedienung auf die Kamera des Smartphones, so kann der Infrarotstrahl im Monitor der Kamera sehr schön betrachtet werden.
Bedingt durch die langsame Reaktion des menschlichen Auges und des daran angepaßten Kamerasensors kann eine Auflösung des Infrarotstrahls in Einzelimpulse nicht mehr erfolgen.

Hardware für einen einfachen VLF-Spektrumanalysator für 200 Hz bis 22 kHz mit dem Smartphone
Nicht nur für Funkamateure interessant ist der Anschluß einer empfindlichen E-Feld-Sonde an das Smartphone. Die E-Feld-Sonde reagiert auf das sie umgebende elektrische Feld. In Verbindung mit der Software "AndroSpectro" läßt sich auf einfachste Weise ein VLF-Spektrumanalyzer bauen (VLF = Very Low Frequency). Eine geeignete Audiorecorder-Software (wie zum Beispiel RecForge) kann die VLF-Signale im Smartphone für eine spätere Auswertung aufzeichnen. Auch hier empfehle ich das WAV-Format mit möglichst hoher Abtastfrequenz zu verwenden.
Die Schaltung ist ähnlich den weiter oben bereits beschriebenen Sensoren für Elektrostatik und dem Tastkopf aufgebaut. Auf ein Pi-Filter am Ausgang zur Unterdrückung von Frequenzen oberhalb von 20 kHz und unterhalb von 200 Hz kann verzichtet werden, da der Mikrofonverstärker bereits vom Hersteller des Galaxy mit einem passenden Frequenzgang ausgestattet wurde.
Als Antenne benutze ich einen 50 cm langen Edelstahldraht, der durch eine hochisolierende PTFE-Buchse geführt wird und mit dem Gate des JFET verbunden ist. Wird der Widerstand R1 von 10 MOhm auf 100 MOhm vergrößert ergibt sich eine weitere Steigerung der Empfindlichkeit, allerdings steigt auch das Grundrauschen der Schaltung etwas an. Die wenigen Bauteile sind in einem kurzen Metallrohr eingebaut, welches mit dem Massepotential verbunden ist. Während eines Empfangsversuches wird das Metallrohr zusammen mit dem Smartphone in der Hand gehalten und ist über den Körper des Bedieners mit dem Erdpotential verbunden. Es empfiehlt sich daher, während des VLF-Empfangs Schuhe ohne Kunststoffsohlen und keine Kleidung aus synthetischen Fasern zu tragen.

  Links

DSLR Remote ist eine App für Android Smartphones und Tablets, die es Ihnen erlaubt, Ihre digitale Spiegelreflexkamera mit dem Smartphone fernzubedienen.

William J. Beaty hat bereits 1987 einen "Rediculousy Sensitive Electric Charge Detector" mit einem FET MPF-102 beschrieben. Mein Elektrostatik-Sensor beruht auf seinem Artikel.