Самодельные ленточные наушники с ламповым усилителем
Излучатели звука ленточного типа довольно часто путают с изодинамическими преобразователями, хотя они обладают существенными отличиями. Ленточный динамик имеет в своей конструкции согласующий трансформатор, у изодинамика таковой отсутствует.
Типичный ленточный излучатель представляет собой полвитка плоской катушки (ленты) без подложки (подвеса). Классический изодинамический излучатель выполнен в виде напыленной на лавсановую (майларовую и т.п.) подложку плоской катушки, состоящую из нескольких витков. Магнитная система так же различается: у ленточных динамиков она находится по бокам излучателя, а у изодинамиков – магниты расположены впереди и позади мембраны.
Наушники изодинамического типа популярны во всем мире и высоко ценятся любителями качественного звука. Так же существует множество успешных попыток их изготовления в домашних условиях. Но и наушники ленточной конструкции так же можно изготовить самостоятельно из общедоступных материалов.
Автором предпринята попытка расширить горизонт возможностей ленточных излучателей и в частности обратить внимание на создание ленточных наушников в бытовых условиях. Ниже приводится принцип изготовления наушников такого типа.
Основой для излучателей послужит обычная металлическая сетка, например от решеток, закрывающих динамики или т.п. На вырезанные по шаблону обычных наушников овальные металлические сетки приклеиваются магниты, в данном случае размером 30х5х5 мм. Затем на диэлектрические площадки толщиной 2.5 мм приклеиваются полоски из медной фольги, которые в свою очередь так же располагаются возле магнитов:
Через полученные основания просверливаются отверстия и вставляются мелкие болты.
Гофрированная лента из обычной алюминиевой фольги («Саянская», бытовая для запекания) толщиной 9 мкр и шириной 20 мм располагается между рядами магнитов и фиксируется (прижимается к медным площадкам) гайками через реечки (материал — обычная деревянная линейка).
Выступающие излишки ленты можно обрезать, а сверху магнитной системы уложить защитную металлическую сетку. Она будет предохранять ленту от внешних механических воздействий.
Аналогичным образом производится сборка второго излучателя. Затем выполняется монтаж излучателей к подходящему оголовью.
Напомним, что лента-мембрана имеет очень низкое сопротивление — сотые доли Ома, поэтому проводники до усилителя должны быть с меньшим сопротивлением (и соответственно большим геометрическим размером), чем у обычных наушников. В качестве таких проводников были использованы алюминиевые ленты (в строительных магазинах называется «алюминиевая клейкая лента») на бумажной основе, шириной 50 мм и сложенные вдоль пополам.
Алюминиевая фольга остается внутри, а наружный бумажный слой является изолятором, что является обязательным условием, так как проводников надо по два на каждый излучатель и замыкания недопустимы.
Сложенная лента одевается на выступающий медный контакт наушников (с обеих сторон) и прижимается рейками к нижнему ряду крепежа при помощи гаек.
Низкое сопротивление лент в излучателях не позволяет подключить их напрямую к усилителю без согласующих трансформаторов. Однако классический ламповый усилитель уже имеет в своем составе выходные трансформаторы. Поэтому логично использовать их в совместной работе. Для этого выходные трансформаторы УМЗЧ рассчитываются под более низкоомную нагрузку, чем обычно.
В качестве усилителя для наушников использована схема на лампах 6н16б и 6н7с.
Схема имеет избыточный коэффициент усиления, который «расходуется» на линеаризацию электрического сигнала при помощи обратных связей. Что не только повышает качество звучания УМЗЧ, но и улучшает микродинамику — усилитель работает как экспандер сигнала. Подчеркивает очень тихие звуки, которые обычно остаются за пределами заметности слухового аппарата слушателя.
Конструкция усилителя так же позволяет подключить обычные наушники, что позволяет провести сравнительную оценку.
Выходной трансформатор каждого канала выполнен на железе дросселя Д45 ШЛ20х20 и имеет первичную обмотку 3000 витков провода ПЭЛШО 0.07 и вторичные обмотки:
- 6 витков описанной выше и сложенной вдвое (вдоль) алюминиевой клейкой ленты на бумажной основе;
- 85 витков провода ПЭЛ 0.45 (для ООС и выход под обычные наушники импедансом от 6 Ом и выше).
Порядок намотки выходных трансформаторов:
- 500 витков первичной обмотки.
- Заранее подготовленный отрезок длиной 5 м ленты (сложенной вдоль пополам, бумажной основой наружу) складывается поперек пополам, отмечается середина. Затем прикладывается полученным центром к каркасу и делается намотка лентой 6 витков. Можно сделать смещение, что бы получить после намотки одинаковую длину концов проводников.
- 85 витков вторичной обмотки.
- Оставшееся количество (2500) витков первичной обмотки.
Общий вид прототипа представлен ниже
Фото с фронтальной стороны ленты:
Что ещё известно про ленточные излучатели? В природе существуют ленточные пищалки. Отдельные знатоки слушали СЧ/ВЧ столбики типа «Bohlender-Graebener Radia FS-420». Гуру аудиомаркетинга могут нас отослать на ознакомление с продукцией фирмы Transmissionaudio (The ribbon speaker company), которая предлагает инсталляцию из лент (общей длиной 68 метров !) и из 652 сверхсильных магнитов. Тем не менее, даже такой фундаментальный пример реализации ленточных излучателей не предназначен для воспроизведения низких частот.
Поэтому первое, что ждем при тестовом прослушивании такого типа наушников — как там бас?!
И он есть! Очень четкий и основательный. Заметим — у наушников открытого типа. Хочется добавить громкости … и тут, как говорится, ложка дёгтя. Высота магнитов всего 5 мм и при большой громкости лента вылетает за магнитный зазор и начинает стучать об основание-сетку. Разочарование? Нет! Можно поставить магниты высотой 10, 15 или 20 мм! Будет немного дороже, но это того стоит — увеличится не только свободный ход, но и чувствительность излучателей за счет более мощной магнитной системы. Любителям громких прослушиваний с фундаментальным басом рекомендуется именно этот вариант.
А что с высокими и средними частотами? А там как у обычных ленточных динамиков – всё детально и прозрачно ясно.
Таким образом, приобретя бас, не произошло потери в качестве остального частотного диапазона, что, конечно же, радует конструктора данного устройства. А он, в свою очередь всегда готов поделиться с остальными любителями звука отличной идеей.
Присоединяйтесь. Пробуйте и делитесь полученными впечатлениями от звука.
Источник
Как сделать наушники своими руками?
Поломка наушников настигает пользователя в очень неожиданные моменты. Если новые наушники служат стандартный гарантийный срок, а под рукой есть несколько сломанных комплектов – это шанс сделать новую гарнитуру самостоятельно. Имея на руках все необходимые компоненты, гораздо проще собрать работоспособное устройство, чем заниматься этим с нуля.
В устройство наушников входит несколько базовых компонентов:
Конструкция может различаться в зависимости от выбранного типа наушников, которые нужно сделать.
При отсутствии ключевых деталей штекер, кабель или динамики можно купить в магазине радиоприемников.
Но гораздо удобнее будет воспользоваться старыми наушниками, взяв рабочие детали из их комплекта. Из инструментов тоже нужно будет иметь под рукой самый минимум:
Успех зависит от поэтапного подхода и внимательности. Для того чтобы сделать наушники своими руками, достаточно следовать инструкции и не спешить.
Как правильно выбрать компоненты
Конструкция стандартных наушников включает в себя такие компоненты:
- Штекер диаметром 3,5 мм. Другое его название – разъем TRS, на металлической поверхности которого можно найти несколько контактов. За счет них и происходит приём линейного сигнала от любого источника звука, будь то компьютер или телефон. В зависимости от типа наушников меняется и количество приёмных контактов. У стереонаушников их стандартно три, у гарнитуры – четыре, а самые обычные устройства с монозвуком оснащены всего двумя. Это один из самых важных моментов, так как правильный выбор и подсоединение гарантируют работоспособность гаджета на выходе.
- Кабель для наушников может быть разным – плоским, круглым, одинарным или двойным. В некоторых моделях он подключается только к одному динамику, в других – к обоим. В кабеле и есть набор «живых» проводов с оголенным заземлением. Провода покрашены в условные цвета, чтобы нельзя было перепутать вход для подключения.
- Динамик – сердце любых наушников, в зависимости от ширины звукового сектора меняется тональность и спектр звука. Разные динамики могут быть ориентированы на разные диапазоны звуковых частот. В стандартных наушниках это небольшие по мощности модели с минимальной чувствительностью. Динамики легче всего будет взять из старых наушников вместе с пластиковым корпусом. Отрезая их, стоит оставить немного кабеля для дальнейшего подключения.
Сама по себе конструкция любых наушников достаточно несложная, чтобы с этим смог разобраться даже новичок. Самое главное, создавая новый гаджет из нескольких нерабочих – подобрать реально работоспособные комплектующие. Для этого в обязательном порядке проводится диагностика запчастей.
Проверка работоспособности деталей
Определить причину поломки в домашних условиях у наушников можно в несколько этапов:
- Стоит проверить сами источники звука – возможно такое, что при подключении к другому устройству наушники заработают.
- Стоит проверить, не отошли ли от контактов штекеры провода, цел ли кабель и работает ли динамик. При подсоединении штекеров обратно есть шанс значительно улучшить качество звука.
Для одной пары наушников в среднем понадобится три нерабочих комплекта, которые можно пустить на запчасти, если вы не планируете покупать провода и другие комплектующие в магазине.
Пошаговая сборка
Прежде чем сделать наушники своими руками, потребуется собрать все подходящие инструменты для работы:
- несколько ножей для работы с проводами (перерезание и снятие изоляции);
- паяльник;
- лента изоляции или специальная термонакладка для того, чтобы соединять между собой отрезки кабеля.
При отрезании штекера всегда следует оставлять несколько сантиметров старого кабеля, как и в случае отсоединения старых динамиков. Если штекер не работает, то он разрезается полностью вместе с корпусом и от контактов полностью отсоединяются старые провода, чтобы взамен можно было вставить новые. При необходимости с легкостью можно подобрать новый кабель.
В среднем длина кабеля от наушников может составлять до 120 см. Даже высокоомные модели редко находятся далеко от источника звука, так что кабель не влияет на качество звука. Если он будет слишком длинным, то тогда возможно падение качества, начиная от искажений и заканчивая полным исчезновением сигнала. А сильно короткий кабель будет неудобным в использовании.
Можно создать самодельные ИК-наушники для телефона, и тогда необходимость в расчете длины кабеля и проводах в принципе отпадает полностью. Корпус можно использовать любой, даже из дерева. При желании пользователь может украсить его мелкими деталями и оригинальным орнаментом.
После того как все было подготовлено и выбран желаемый вариант конструкции, следует этап непосредственной сборки новых наушников. Для начала следует подсоединить штекер.
Алгоритм действий здесь может быть разным в зависимости от работоспособности деталей:
- если штекер рабочий, то провод просто припаивается к остальному кабелю;
- при нерабочем варианте потребуется разобрать его полностью и соединить с новым кабелем.
Основание штекера защищено корпусом, между которым можно увидеть несколько тонких пластин – в зависимости от типа наушников их может быть 2, 3 или 4. Также в обязательном порядке присутствует и заземление.
Одна из частей кабеля зачищается с конца в месте соединения. Иногда для этого используется несколько проводов. Для достижения цели следует помнить, что зачистка от изоляции – обязательный этап. После этого расплавляется паяльником защитный слой, чтобы без помех соединить каналы с гнездами. Даже если провода перепутаются, это не должно повлиять на работоспособность в итоге. Далее требуется скрутить медные жилы, соединить с контактами и припаять. Друг от друга провода должны быть обязательно изолированы. Корпус закрепляется на финальном этапе. Иногда вместо него используют даже изоленту или пластиковый корпус шариковой ручки.
В случае кабеля он может быть монолитным или собранным из нескольких частей, и их придется скрутить друг с другом. Провода зачищаются от изоляции и с них снимается оплетающий слой. Скручивают их или линейно, или спирально. Скрученные провода спаиваются паяльником, их изолируют с помощью заземления, сверху жгут проводов скрепляется изолентой или специальной лентой, и заново устанавливается оплетка.
На финальном этапе подсоединяется динамик. На корпусе для этого есть специальные контакты, подсоединяется и припаивается заземление вместе с непосредственно основными проводами. Работа займет минимум времени и дальше требуется только собрать корпус обратно. После этого можно спокойно начинать пользоваться наушниками, которые были собраны своими руками.
Стандартные проводные
Инструкция сборки стандартных проводных наушников мало отличается от обычной. Различия будут зависеть от выбранной модели, длины проводов и типа наушников с точки зрения мощности. Монозвук отличается от стерео, а динамики для качественной гарнитуры должны иметь определенные показатели в характеристиках, чтобы передавать музыку в высоком качестве. Соответственно будет меняться и стоимость самодельных наушников. Но прослужат они гораздо дольше гарантийного срока.
USB-наушники
Сборка USB-наушников также проводится поэтапно. Особое внимание следует уделить подсоединению динамиков и сборке передатчиков. Их конструкция чем-то похожа на инфракрасные модели, различается только тип приема сигналов. USB-разъем может быть как проводным, так и беспроводным.
В случае беспроводной конструкции работа немного усложняется: потребуется учесть в конструкции микрочип приема и передачи сигнала.
Как сделать USB-наушники своими руками вы можете узнать из следующего видео.
Инфракрасные
Главным в работе инфракрасных наушников считается передатчик. Для того чтобы обеспечить работу беспроводных наушников с его помощью, потребуется в процессе сборки строго следовать схеме. На передатчик передается напряжение в 12 вольт. В случае если оно будет меньше, то звук в наушниках начнет фонить и портиться.
Настраивать передатчик не нужно, достаточно просто его подключить.
В схему входит до четырех инфракрасных диодов, но теоретически можно обойтись тремя или двумя – в зависимости от желаемой мощности устройства на выходе. Диоды подключаются непосредственно к приёмнику соответственно выбранной схеме.
На приемник напряжение подается до 4,5 вольт от любого источника питания. Системную плату и микросхему можно приобрести в любом радиомагазине. Стандартный блок питания на 9 вольт можно приобрести там же. Когда сборка вместе с закреплением корпуса завершена, можно проверить наушники и передатчик в работе. После включения в наушниках должны раздаться щелчки, а после – появиться звук. В этом случае сборка прошла успешно.
Наглядный обзор создания беспроводных Bluetooth-наушников представлен в следующем видео:
Источник