Как сделать радионаушники своими руками

Пошаговая инструкция по сборке bloothus-наушников — как сделать беспроводную блютуз гарнитуру своими руками

Устали от вечно путающихся проводов своих наушников? Не нравится ощущение того, что вы «прикованы» к вашему компьютеру? Тогда вы зашли на нужный ресурс и узнаете как сделать беспроводные наушники своими руками.

Этот проект можно осуществить за пару часов, если вы дружите с электроникой, и за один вечер, если вы новичок.

Цель данного проекта – превратить ваши проводные наушники в Bluetooth-стереогарнитуру с длительностью работы до 6 часов при полной зарядке и возможностью подзарядки.

Переделка требует минимум инструментов и материалов и, по крайней мере, некоторого опыта работы с ручным инструментом и паяльником.

Инструменты для bloothus-наушников:

• Крестовая отвертка.
• Дрель.
• Паяльник мощностью 30-40 Вт с тонким жалом.
• Кусачки или старые ножницы.
• Зарядное устройство.

• Наушники с достаточным пространством для батареи (например, Sennheiser HD 201).
• 3,7 В литий-ионная батарея (новая стоит около 3 долларов).
• Провод (желательно 4 разных цветов длиной не менее 1 метра каждый).
• Стерео разъем 3,5 мм (30 центов).
• Штекер 3,5 мм (еще 30 центов).
• Выключатель (30-50 центов).
• Bluetooth-модуль BLK-MD-SPK-B (10 долларов).

• Припой.
• Флюс для пайки.
• Изоляционная лента.
• Термо-клей с термо-пистолетом или простой суперклей.

Шаг 1: Приготовления

Разберите наушники. Возможно, чтобы сделать апгрейд, вам придется полностью их разобрать.

Выберите один наушник, который будет содержать все активные компоненты, включая батарею и модуль Bluetooth.

Проложите два провода через наголовник наушников. Возможно вам придется просверлить несколько отверстий и использовать клей для фиксации проводов.

Шаг 2: Встраиваем разъем питания и выключатель

Высверлите отверстие в наушнике для установки выключателя питания. Используйте круглый выключатель с защелками, чтобы не приклеивать его в последствии. Сделайте то же самое с разъемом 3,5 мм.

• Убедитесь, что после установки выключателя у вас останется достаточно места в наушнике для других компонентов. Если просверлить отверстие близко к краю корпуса наушника, то можно повредить его, или динамик потом не сможет встать на свое место.
• Сверлите отверстия на небольшой скорости вращения, иначе трение от вращающегося сверла может расплавить пластик.
• Убедитесь, что выключатель надежно установлен в отверстии и не провалится внутрь корпуса при нажатии на него.
• Если вы переусердствовали с отверстием и сделали его слишком широким, зафиксируйте выключатель с помощью термо-клея.

Шаг 3: Расключаем динамики

В активном наушнике припаяйте к отрицательному выводу динамика два провода, а к положительному – один. Один отрицательный провод пойдет на второй динамик, а два других провода – на модуль Bluetooth.

В другом, неактивном наушнике, динамик подключите к двум проводам, проложенным через наголовник. Припаяв к динамику провода, можете окончательно собрать этот наушник.

Шаг 4: Подключаем модуль Bluetooth

На первом изображении показана распиновка модуля BLK-MD-SPK-B. Мы используем контакты 3, 4 и 5 для вывода звука и контакты 12 и 13 – для подключения питания.

Распаяйте контакты так, как показано на рисунке 2:

Контакт 3 => Общий провод динамиков.
Контакт 4 => Положительный провод левого динамика.
Контакт 5 => Положительный провод правого динамика.
Контакт 12 => Напряжение питания (+).
Контакт 13 => Напряжение питания (-).

Контакты на плате модуля очень маленькие и слабые, поэтому есть большая вероятность их перегрева и повреждения при пайке.

Долгая пайка контактов платы модуля Bluetooth может повредить их, поэтому, один раз припаяв провода к контактам, не перепаивайте их больше. Если вам кажется, что паяное соединение слишком слабо, усильте его небольшим количеством термо-клея или лака для ногтей. Приклейте плату внутри наушника.

Шаг 5: Последние шаги

Припаяйте 3 провода к аккумулятору. Контакты «+» и «-» отмечены. Средний провод используется для контроля за зарядом батареи (на фото он синий). Подсоедините все три провода к разъему питания, а затем подключите «плюсовой» провод ко второму контакту выключателя питания.

Выполнив все это, установите разъем питания (3,5 мм) в предназначенное для него отверстие и начинайте сборку устройства.

Если батарея болтается, приклейте ее к внутренней стороне корпуса наушника и нанесите немного термо-клея по краям батареи. Не перегревайте аккумулятор, т.к. он может выйти из строя или даже взорваться!

Проверьте разъем питания и выключатель, прежде чем собрать устройство.

В качестве источника питания используйте зарядное устройство от старого телефона.

Для зарядки требуется постоянное напряжение 3,5-4 В, с током заряда не менее 500 мА. Вы можете использовать любое зарядное устройство или источник питания (только не используйте средний контакт аккумулятора). Недостатком является то, что вы не сможете определить, зарядился аккумулятор или нет. Отсюда может возникнуть опасность перезарядки батареи (происходит перегрев и, как следствие, сокращается срок ее службы).

Шаг 6: Тестируем устройство

Как только аккумулятор зарядится, отсоедините наушники от источника питания.

Включите Bluetooth на вашем телефоне, планшете или компьютере и запустите сканирование аудиоустройств. Во время сканирования, включите блютуз наушники и дождитесь соединения с гаджетом. В случае появления всплывающего окна, запрашивающего ПИН-код, введите: «0000».

Подождите, пока не произойдет подключение. Вы услышите короткий звук в наушниках, который означает, что вы подключились.

Если вы не можете подключиться, попробуйте сбросить настройки и повторите сканирование.

Удачной вам жизни без проводов!

PS. Батарея емкостью 1000 мА*ч работает в наушниках без подзарядки в течении 10 часов.

Если использовать новую батарею емкостью 2400 мА*ч, то время работы без подзарядки намного увеличится. Максимальное потребление тока с динамиками сопротивлением 16 Ом составляет около 150 мА на канал, поэтому вы получите не менее 8 часов непрерывного драйва на полной громкости (пока не потеряете слух).

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник

Переделываем любые наушники в беспроводные за 300 рублей

Привет всем, хочу посвятить эту небольшую статью тому, как можно переделать обычные наушники в беспроводные за минимальные деньги. Наверное у многих пылятся на антресолях старые любимые наушники, с оборванным кабелем, неработающим колёсиком громкости и т.д. Вот и у меня есть наушники Philips SHP2500.

реклама

Они у меня уже лет 7 и пережили много, в основном рвался кабель, то собака перегрызёт, то дети порвут, в итоге от 6 метров остался хвост метра на полтора, но они мне нравились и менять я их не хотел, и вот при очередном обрыве, решил я посмотреть: можно ли из них сделать Bluetooth наушники. В сети оказалось полно материала по таким переделкам.

1. Сам блютуз модуль, я взял BK8000L за 220 рублей, его плюс в том, что он питается от 3.7 В, то есть достаточно только аккумулятора от любого телефона. Брался самый дешёвый, для того, что бы испытать саму возможность переделки, можно взять более качественный, на рынке их полно, ничего не мешает взять такой, какой вам нужен.

реклама

2. Модуль заряда Li-Ion аккумуляторов на микросхеме TP4056 стоит 30 рублей и у него есть защита и индикаторы, когда аккумулятор заряжается, он горит красным, когда зарядился, начинает светится синим ( у меня в корпусе есть прорези и свечение видно).

3. Любой аккумулятор на 3.7В, я взял от какой-то старой нокии на 800мАч, можно и другой, главное, чтобы в корпус наушников влез. Сначала я хотел забабахать на 2500 мАч, но он в корпус не поместился.

реклама

4. Если будете использовать на компьютере, то нужна будет точка доступа Bluetooth.

Схем как всё это подключить в интернете тоже полно, в них нет ничего сложного, хотя если заморочится, на том же BK8000L есть куча выводов, индикация, кнопки громкости и т.д. Я не стал париться, сделал всё по-простому, подключено только питание, в разрыв стоит переключатель вкл/выкл и два звуковых канала.

Схема подключения

реклама

Корпус особо пилить не хотелось, и места минимум, чтобы сразу вывести разъём microUSB, поэтому в отверстие от провода был вставлен разъём зарядки от той же старой нокии, переключатель и светодиод (почему-то не заработал)

Разъём подпаян к плате зарядки. Так как у меня из каждого уха выходил провод, то его пришлось прокидывать по ободку и заводить в основное ухо, приклеил на суперклей по кромке.

В процессе пайки фото не делал, забыл, поэтому сразу готовый результат, но там и показывать особо нечего, на схеме всё понятно: с разъёма зарядки провода на плату заряда, оттуда на аккумулятор, от него на питание блютуз модуля, от него 4 провода по 2 на каждый динамик.

Ну и как теперь всё это выглядит.

Звук получился такой же, как и был по проводу, на сколько хватит батарейки — пока не проверял, в работе уже 2 дня, заряжать не приходилось. Успешно испробованы на двух компьютерах, ноуте и двух телефонах, всё работает изумительно.

Источник

DIY наушники. Как, а главное, зачем

Хочу поделиться своим опытом прослушивания наушников и акустических систем, предложить рекомендации по улучшению опыта прослушивания и рассказать о том, как я пришел к самодельным наушникам и почему советую всем (исходники прилагаются). Для постройки выбрана ленточная технология излучателей и описано, почему она предпочтительнее магнитопланарной.

Введение

Рынок персонального аудио на сегодняшний день широк как никогда. Так или иначе, цифровой контент в период пандемии разлетается быстрее горячих пирожков. А удобнее часто потреблять его через наушники.

Какие же технологии создания излучателей для наушников существуют.

Динамические излучатели. Сюда же рубаноид, как вариация на тему. На данный момент мейнстрим и вы, скорее всего, сидите в них.

Магнитопланарные излучатели. А также изо-, орто- и прочее. Предупреждая споры я использовал это понятие для всего, где есть магнитная система и плоская катушка, соответствующая этой магнитной системе. Как вариация на тему т. н. излучатель Хейла, называемый ещё АМТ, там мембрана просто сложена особым образом.

Катушки с уравновешенным якорем, или, по-простому, арматуры. Часто появляются во внутриушных наушниках.

Излучатели на пьезоэффекте. Редкие внутриушные модели в виде высокочастотного элемента.

Электростатические излучатели. Крайне редкие наушники за немалые деньги, иногда колонки.

Ленточные излучатели. Только одна серийная модель наушников и бесконечное множество ВЧ элементов для стационарных акустических систем.

Прочие диковины, типа электродугового излучателя. Оставим на совести экспериментаторов.

Стоит практически эти все технологии умножить на количество всех возможных форм-факторов (закрытые, открытые, внутриканальные и вариации) и количество актуальных моделей покоряет совершенно неведомые высоты.

Можно попробовать заткнуть проблему выбора горой денег. Однако даже в таком случае совершенно не гарантировано высокие потребительские качества, в т.ч. и звука. По одной единственной причине. При обращении к научной литературе, например, к Психоакустике Алдошиной И.А. и ряду статей, выплывет отсутствие единого стандарта определения качества восприятия звуковых систем. На данный момент вся оценка качества звука производится по косвенным параметрам и экспертным методом, чему в указанном источнике уделено существенное внимание. Второй пункт здесь значит значимую субъективность в экспертной оценке, так как, кроме всего прочего, значительно зависит не только от умений и тренировки эксперта, но и от его физического и психологического состояния. Разумеется, поверке это не подлежит и на выходе может быть всё что угодно.

Описанный способ оценки таит в себе двойную лотерею. Те же наушники, чтобы попасть к вам, должны сначала понравиться эксперту, и не одному. И затем понравиться вам. А учитывая, что при производстве постоянно вносятся изменения в конструкцию без какой-либо экспертной проверки (ну решили мы сэкономить денег), то в итоге выбор превращается в подкидывание монетки, где вам надо выбить шесть, семь, восемь орлов подряд.

Реверс инжиниринг

При всём выше сказанном можно прийти к определенным выводам. Все модели на рынке не прослушать. А значит, рынок для нас в таком случае вообще не интересен ввиду глубокой бесполезности. Кажется, самое время изобрести свой велосипед!

От изучения рынка и научных трудов переходим к рассмотрению технологий. Если с динамическими излучателями все понятно, буквально каждый имел с ними дело, то остальные требуют рассмотрения, а желательно непосредственного изучения. Поэтому мной был приобретены и препарированы планарные наушники Fostex RP-50. В целом уже на них я ощутил разницу с обычными динамическими драйверами. Попытка улучшить их конструкцию также дала много информации… Оказавшейся мало полезной. По крайней мере я узнал, как с помощью куска хлопкового волокна задушить наушники в нижнем диапазоне.

В целом конструкцию RP-50 можно описать фразой «хотели как лучше, получилось как всегда». Заводская конструкция совершенно не раскрывает преимущества планарной технологии и очень высококачественной мембраны, делая всё это мертвым по прибытии.

Ко второй попытке пришлось значительно повысить внимательность при выборе и искать самые необычные варианты, в том числе обратившись к рынку самодельных наушников. Не смотря на все риски в руки попал примечательный образец таких наушников.

Образец полностью оправдал ожидания. Не смотря на четко прослеживаемую аудиофильщину, при приемлемой цене на руках у меня оказался достаточно умно спроектированный продукт. А самое главное, он дает полное представление о технологии магнитопланарных наушников.

Однако, не все оказалось так радужно. Не смотря на чистый, очень детальный звук чего-то все ещё не хватало. На это я сформулировал гипотезу о важности фазовых искажений при использовании полноразмерных наушников. Суть её в том, что на натуральность восприятия влияет наличие больших и случайных фазовых сдвигов в камере между ухом и драйвером. Человек не воспринимает саму фазу, зато разницу фаз между двумя ушами можно услышать замечательно. Попробуйте поменять на одной колонке или наушнике полярность. Так что требуется использовать как можно более компактное исполнение, чтобы минимизировать количество воздуха, в котором могут происходить все эти процессы, думал я. В итоге начал творить.

Самодельные магнитопланарные наушники

Для опровержения или подтверждения этой гипотезы я занялся созданием своих магнитопланарных драйверов и корпусов для него. Сейчас, с высоты опыта, стало понятно, что количество усилий непропорционально результату. Мне удалось разработать технологию с достаточно хорошей повторяемостью и высокой точностью, почти без фазовых и иных искажений, но я не вырвался из ограничений технологии и все ещё не получил желаемого результата по звуку. К тому же прослушав заводские образцы от Audeze, уверенность в малом смысле продолжения работы в планарной технологии окрепла окончательно. Стало ясно, что ощущений живой музыки сложновато будет добиться на таких рельсах. С высоты опыта сейчас я могу выдвинуть гипотезу, почему же так получилось с планарной технологией. Но об этом чуть позже. Самодельные магнитопланары получились не лучше и не хуже, чем остальные подобные наушники. Даже оригинальный форм-фактор не помог. Что же в итоге? Подняться на уровень выше и посмотреть, где ошибочные выводы могли появиться там. Гипотеза о важности фазовых искажений не подтвердилась. Этот проект был заброшен.

Как оказалось, у такого подхода мало перспектив.

Логичнее всего мне показалось обратиться к «источнику» проблемы — звукорежиссерам. Как же создается контент, как он хранится и воспроизводится. Сразу скажу, что я не беру в расчет специальные бинауральные записи, произведенные в других условиях, но такие ещё надо попробовать найти.

Как воспроизводится музыка

Суть в том, что сведение в первую очередь производится на студийных мониторах — колонках. Таким образом, расположение инструментов на виртуальной сцене регулируется лишь их громкостью по каналам. На схеме, что в случае с правильно расположенными колонками этого достаточно.

Что же будет, если подать ту же самую запись в наушники? Если раньше инструменты расставлялись на линии между колонками, то если колонки перенести прямо к ушам, линия окажется внутри головы. Там и оказывается вся композиция в большинстве случаев.

С этим поможет бороться цифровая обработка звука. На Хабре уже написана статья, так что сильно углубляться не буду. Стоит ещё раз отметить, что применять такого рода обработку надо для записей, сведённых под колонки. Специальные бинауральные записи не нуждаются в этом.

Что же по итогу. Даже с таким эффектом в звучании магнитопланаров чего-то не хватало. И тут после глубоких раздумий сформировалась вторая гипотеза.

Выводы из полученного опыта

При получении этих идей я пользовался методом от обратного, выявляя факторы, которые однозначно негативно влияют на звуковоспроизведение.

На самом деле при хороших показателях следующих параметров этот также неплох.

Ровный график (важно — без резких пиков) гармонических искажений

При этом добиваться сверхнизких искажений (меньше 0.1%) практического смысла имеет не очень много. Другое дело, что, как правило, при снижении искажений улучшаются и другие параметры.

Высокий динамический диапазон на всех частотах даже вне слышимого спектра в обе стороны.

Излучатель должен преодолеть внутренние силы трения покоя, чтобы отклониться от положения равновесия. Таким образом существует предел необходимого усилия для преодоления трения покоя между слоями материала. Этот параметр по сути определяет минимальную границу динамического диапазона. Обуславливается материалами и тем, как они соединены между собой.

При достаточно малой толщине слоев можно добиться минимизации этих потерь. Более крупная проблема заключена в ограниченном ходе этой самой мембраны ввиду её сильного натяжения. Это натяжение необходимо для сохранения механической прочности конструкции, чтобы та не провисала и не цепляла магнитную систему. Кроме того, слабо или криво натянутая мембрана повышает интермодуляционные искажения. В итоге, суммируя наличие натяжения и потери на трении, получаем на выходе не самый высокий динамический диапазон. Гораздо шире, чем у динамических драйверов, но всё ещё сильно узкий.

Ленточные излучатели

Так я плавно подвожу к самой, на мой взгляд, перспективной технологии в плане динамического диапазона. Ленточные драйвера. В обычной жизни их можно заметить в некоторых стационарных АС в виде твиттеров (высокочастотных излучателей).

В наушниках ленточный тип излучателя практически не используется. По крайней мере из всех серийных заводских моделей существует только один их представитель — Raal SR1A, и тот стоит неприлично дорого, к тому же официально на территории СНГ не распространяется.

Ленточный драйвер прост, как угол дома, даже ещё проще. Самая простая версия излучателя — два магнита, кусок гофрированной фольги, всё. С точки зрения акустики это самый идеальный вариант — чем меньше деталей и соединений, тем лучше. По ходу движения ленты нет никаких препятствий, разве что стоит какая-то защитная сетка. В более продвинутом исполнении можно добавить магнитопровод по контуру для усиления магнитного поля в рабочей области.

Естественно, есть нюансы. Лента в таком излучателе должна быть гофрирована. За счет упругости металла, формованного в виде волны (а такая форма нужна, чтобы ленту не скручивало в трубочку), лента и имеет столь большую амплитуду колебаний. Поэтому приходится делать ленту, которая в излучателе отклоняясь до полного распрямления не выходит за пределы своего предела упругости, чтобы избежать пластичных деформаций. А подстраховка от деформации — небольшой зазор между лентой и магнитами для стравливания лишнего давления. В таком случае прочность ленты практически сравнится с прочностью мембраны магнитоплараных наушников. Может быть даже слегка её превзойдет, по крайней мере опыт показывает, что планарная мембрана рвется именно там, где нет ни клея ни металла, по пленке. Например, смерть мембран наушников довольно известного бренда Audeze довольно частый случай и на многих форумах зафиксированы возмущения огорченных владельцев. Стоит дополнить, что речь всё время идет об полностью открытом исполнении наушников, как о самом выгодном с акустической точки зрения. К сожалению, с закрытыми моделями всё посложнее, так что как эталон качества звуковоспроизведения я рассматриваю строго модели с открытой крышкой.

Источник сигнала для ленточных наушников

У ленточных излучателей есть свои особенности при их использовании. Самая важная — электрическое сопротивление порядка сотых долей ома. Это значит, что напрямую подключать их к обычным источникам нельзя. Вернее можно, но переживет ли источник это подключение или нет — никто не гарантирует. Как правило, в усилителях на выходе есть защита от короткого замыкания в виде резистора. Если повезет, и усилитель не сгорит, звук всё равно будет очень тихим. Все выходы для наушников в подавляющем большинстве устройств имеют возможность выдавать на выход ток порядка 50 мА, в особых случаях до 100 мА. Этого мало.

Необходимо согласовать электрическую нагрузку и источник сигнала, чтобы их входное и выходное сопротивление было как можно более близким. Таким образом, нужен источник сигнала с минимальным внутренним сопротивлением. Этого можно добиться двумя способами.

Использовать трансформатор. Разумеется, для такого трансформатора выдвигаются особые требования. В идеале его сердечник должен быть из специального железа с минимальным гистерезисом, но на крайний случай подойдет и обычное железо из трансформаторов напряжения бытовых сетей. Одна обмотка должна иметь сопротивление порядка выходного сопротивления усилителя, а вторую обмотку, которая обычно в таком случае делается из литцендрата, из нескольких витков с сопротивлением пары знаков после запятой. Однако, необходимо, чтобы вторая обмотка подключалась к ленте как можно ближе, чтобы минимизировать сопротивление, так как даже метр обычного кабеля будет иметь сопротивление на два порядка выше, чем сопротивление ленты и вновь возникнет рассогласование. Таким образом, трансформатор должен находиться непосредственно у ленты, что несколько неудобно из-за большого веса наушников в таком исполнении. Кстати, ленточные наушники идеально подходят к ламповым усилителям, где как раз есть выходные трансформаторы. Правда при таком сценарии нужно использовать довольно толстый провод.

Второй вариант заключается в создании специализированного усилителя. Строго говоря, можно брать готовый мощный усилитель (хотя бы на 5-10 Вт), только использовать переходник с балластным сопротивлением. Этот резистор согласует (с выделением тепла) выход усилителя и вход наушников, таким образом усилитель работает в своем штатном режиме, а наушники получают наиболее качественный сигнал. Стоит упомянуть, что можно собрать усилитель так, что ему может и не требоваться такой резистор, но эта задача уже для профессиональных электронщиков, к коим я себя не отношу. В любом случае КПД такого решения будет очень низким. Но это того стоит, как минимум, из-за комфорта.

Я придерживаюсь второго варианта со специальным усилителем. Зачем ставить трансформатор, если можно его не ставить? К тому же даже для обычных затычек я используют отдельный усилитель, под ещё один у меня всегда найдется место. Самодельный усилитель по многопетлевой схеме из китайских не оригинальных TDA2030A и OPA2134. Об этом говорит то, что ток покоя усилителя с тремя (!) TDA2030A составляет 70 мА, судя по показаниям ЛБП , при норме по даташиту одной TDA2030A в 80 мА. Все-таки мне очень интересно, что мне подсунули под видом этих ОУ . Накинув балластное сопротивление 15 Ом мне удалось получить нужный выходной ток и получить нужный режим работы ОУ , который для моих излучателей составляет около 0.45 А на канал на максимальной громкости. На этом уровне слушать их на голове невозможно, а вот использовать как небольшие колонки — вполне. И сколько угодно тише играет тоже неплохо.

Рекомендации по сборке

При сборке ленточных наушников я использовал:

Слегка модифицированный Anet A6

Anycubic Photon S (скорее для удобства, можно обойтись без него) для печати всего, что проходит по размерам

Источник