Как устроены наушники для телефона?

3 самых экзотических конструкции наушников: электростатические, магнепланарные, с костной проводимостью

Популярность наушников как девайса серьезно выросла в последние годы. Если раньше качественные наушники производили, в основном, компании, специализирующиеся на аудиотехнике, то сегодня даже для таких гигантов, как Apple и Samsung, иметь в своем ассортименте несколько моделей неплохих наушников — вопрос престижа. Это не говоря о более мелких компаниях, которые стараются популяризировать на массовом рынке технологические решения, о коих раньше знало лишь полтора аудиофила. Данная статья расскажет о современных типах конструкции наушников, их преимуществах и недостатках.

Как устроены обычные динамические наушники?

У каждого есть такие. Впервые они появились в 1937 году — это была модель Beyerdynamic DT-48, которая, кстати, в современной ревизии выпускается и по сей день. В такой конструкции звук излучает небольшой динамик, состоящий из движущейся магнитной катушки, магнита и мембраны (диффузора). Магнитное поле движет мембрану динамика, которая колеблет воздух и распространяет звуковые волны в воздухе. Основные преимущества такой конструкции:

  • их легко производить;
  • можно сделать очень недорогие модели благодаря несложному техпроцессу и доступным материалам;
  • если же постараться и сделать качественный драйвер, то он будет очень хорошо звучать, хотя цена в этом случае возрастает в десятки раз.

Beyerdynamic DT-48 1937 года выпуска

Проблема в том, что такой конструкции уже сто лет в обед, поэтому она не лишена недостатков. Чтобы их понять, нужно разобраться, каким образом динамик излучает одновременно низкий и высокий звук. Некоторые могут подумать, что мембрана движется вперед и излучает высокую ноту, затем возвращается назад и излучает низкую, но это не так. В реальности диффузор при движении, например, вперед, попутно выполняет тысячи микроколебаний вперед-назад, излучая микросекунды высокой ноты и микросекунды низкой.

Все это происходит настолько быстро, что кажется слушателю одновременным. Разумеется, при таких быстрых колебаниях имеет огромное значение качество материалов. Основное требование предъявляется к диффузору — для идеального результата он должен быть одновременно бесконечно легким (чтобы быстро двигался) и бесконечно прочным (чтобы не деформировался при движении, иначе будут искажения).

Разумеется, создать идеальный материал для таких целей невозможно, поэтому инженеры всегда идут на компромисс, пробуя самые различные варианты — от битумной бумаги до кевлара. Тем не менее, искажения от диффузора все еще самые существенные в звуковой цепи. Для сравнения, если искажения усилителя или аудиокарты измеряются десятыми и сотыми процентов, то искажения диффузора — десятками процентов. Оставляет желать лучшего и амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) динамика, с горбами в одной части спектра и провалами в другой. Производителям приходится выбирать — какие-то наушники лучше отыгрывают бас, какие-то — середину и т.п. Но инженеры не сидят на месте и придумали более совершенные типы звуковых излучателей, которые можно встретить в современных наушниках.

Электростатические наушники

В 1959 году японская компания Stax представила первые в мире электростатические наушники SR-1. В них излучатель состоит из ультратонкой мембраны из композитного материала — всего пару микрон толщиной. Мембрана проводит электрический ток и располагается между двумя перфорированными металлическими пластинами, которые выступают в роли электродов. На них подается статическое электричество, за счет чего они создают магнитное поле, в котором и колеблется мембрана.

Такая конструкция имеет целый ряд плюсов:

  • сверхтонкая мембрана весит на порядки меньше системы мембрана+катушка в динамическом излучателе, а, значит, и колеблется значительно быстрее. Звук будет динамичнее, детальнее, излучатель отыграет самые тонкие нюансы трека;
  • АЧХ «электростатов» значительно ровнее АЧХ обычных динамиков;
  • уровень гармонических искажений электростатов также значительно ниже. К примеру, наушники Stax SR-Lambda Professional 1982 года выпуска дают всего 0,007 % искажений в районе 400 Гц — и это при концертном уровне громкости в 100 Дб! Это в тридцать раз меньше, чем может выдать лучший образец динамической головки в акустике B&W 800 Diamond — там уровень искажений около 0,5 %, и это при стоимости в 24 тысячи долларов.

Именно поэтому электростатические наушники считаются святым Граалем среди аудиофилов. Но не все так радужно, как может показаться — минусов тоже хватает.

  • Цена. Из-за сложности производства даже модели начального уровня стоят от тысячи долларов. А компания Sennheiser так и вовсе выпустила электростатические наушники Orpheus HE-1, которые можно приобрести всего за каких-то четыре миллиона рублей.
  • Необходимость в специальном усилителе «энерджайзере». Подобные наушники в обычный плеер не воткнуть, ведь для их работы необходимы токи в тысячи вольт. Соответствующий усилитель также обойдется в пару тысяч долларов.
  • Бас. При всем своем великолепии есть у электростатов свой конструктивный недостаток и это низкочастотная составляющая. Дело в том, что обычный динамик лучше приспособлен для работы с низким регистром — динамики в сабвуферах могут преодолевать до десятка сантиметров при движении, что и позволяет воспроизвести ультранизкие частоты. А мембрана в электростатах зажата между двух пластин, расстояние между которыми — несколько миллиметров. Это, конечно, более критично для колонок, чем для наушников, но и последние могут разочаровать любителей панча по низам.

Наушники Sennheiser Orpheus HE-1 поставляются вместе с усилителем, но стоят как целая квартира

Получается, что для большинства людей преимущества от такого решения просто не оправдывают своей цены. И здесь приходят на помощь магнепланары.

Магнепланарные наушники

Принцип их работы похож на электростаты наоборот: тут ток подается не на металлические пластины, в магнитном поле которых колеблется мембрана, а на саму эту мембрану, зажатую между двух постоянных магнитов.

Магнепланарные излучатели по своей сути являются развитием электростатической технологии. Они обладают всеми ее преимуществами — низкий коэффициент искажений, ровная АЧХ и ультрабыстрая динамика, при этом лишены основных ее недостатков:

  • производство магнепланарных излучателей чуть проще и дешевле, чем электростатических, поэтому и цены чуть гуманнее — к примеру, стоимость каких-нибудь Audeze Mobius Carbon сопоставима со стоимостью топовых моделей динамических наушников;
  • конструкция меньше съедает низкие частоты;
  • появляются низкоомные модели, которым не нужен мощный усилитель, что делает их еще доступнее для рядового слушателя. Модели вроде Oppo PM-1 и PM-3 можно воткнуть в обычный плеер.

Audeze Mobius Carbon — одни из самых доступных магнепланарных наушников, беспроводные и с гарнитурой

Однако магнепланарные излучатели все же не такие быстрые, как электростатические, поэтому для ультимативных хай-энд решений аудиофилы предпочитают именно последние — они несколько динамичнее и лучше воспроизводят верха. Также для работы магнепланаров требуются большие постоянные магниты, что негативно влияет на их вес и общий комфорт.

Наушники с костной проводимостью

Если же вернуться с небес на землю и посмотреть на то, что реально доступно рядовому слушателю, тогда стоит обратить внимание на наушники с костной проводимостью. Как это так? Дело в том, что человеку доступно два способа восприятия звуков — воздушный, через ушную раковину, и костный, с помощью внутреннего уха. К примеру, когда Людвиг Ван Бетховен распрощался с первым способом (сказалась привычка композитора окунать голову в таз с холодной водой дабы взбодриться), он стал использовать второй, прикладывая к черепу различные медные девайсы.

Такие наушники прилегают не к ушам, а к вискам. Сначала этот способ восприятия звука использовался для лечения глухоты, а также в армии и спорте (например, среди водолазов). Сегодня же он доступен каждому и обладает множеством плюсов:

  • безопасность. Одно из главных преимуществ такой конструкции. Например, велосипедисты и водители могут одновременно слушать музыку и прекрасно слышать обстановку на дороге. Связь с внешним миром не нарушается;
  • водонепроницаемость. Некоторые производители делают наушники с костной проводимостью специально для пловцов, ведь они представляют собой монолитную конструкцию без дырок, куда может попасть вода;
  • хороший звук. Да, развитие технологии позволило создать современные устройства, которые не просто звучат, а звучат вполне неплохо для своей цены.

Устроены они довольно интересно. В качестве основы в них, как правило, используется пьезоизлучатель. Подобный отвечает за пищание из корпуса ПК и расположен во многих электронных часах. В наушниках он, разумеется, более совершенный и качественный. Вибрации от него идут на систему пластин, которые передают сигнал прямо в череп.

Конструкция наушников AfterShokz

Звучит довольно экзотично, а для кого-то и вовсе зловеще. Сразу возникает много вопросов — а голова от них не заболит? А зубы не ноют? А как они вообще ощущаются? А качают ли басы? Но тут все как и везде — зависит от производителя и модели. К примеру, сегодня на массовом рынке балом правит компания AfterShokz. Она выпускает очень интересные модели беспроводных наушников-стереогарнитур с приличным звуком. Конечно, это не аудиофильский прибор, однако в своей нише такому девайсу сложно найти конкурента. Пользователи уверяют, что эти наушники не замена привычным, а дополнение к ним, ведь они расширяют опыт прослушивания музыки и дают возможность наслаждаться ей там, где раньше это казалось неуместным, например, во время разговора с друзьями. Или на работе — можно общаться с коллегами и одновременно выяснять что-то по телефону.

Читайте также  Как работают беспроводные наушники для телефона?

Что же касается удобства, то здесь, вопреки ожиданиям, сплошные плюсы. На виски они не давят, и, благодаря легкой конструкции, в них можно легко провести много часов. Тем более, что уши в них не устают — никаких амбушюр ведь нет. Можно уверенно прогнозировать наушникам с костной проводимостью большое светлое будущее.

Распиновка наушников: виды разъемов и штекеров гарнитур

Покупка дорогих проводных наушников – не гарантия, что провод прослужит долгие годы. Даже качественно собранная гарнитура не отличается надёжностью в месте пайки провода к драйверам, пульту управления или разъёма (штекера, гнезда). Это слабые места любого меломанского аксессуара, который приходится чинить самостоятельно. Без знания, что собой представляет распиновка наушников, ремонт удастся вряд ли за исключением случаев, когда необходимо соединить один или пару разорвавшихcя контактов.

Распиновка наушников: виды разъемов и штекеров гарнитур

Общепринятое понятие схема распайки наушников (распиновка, разводка) – описание назначения контактов для их идентификации; требуется в случае ремонта и сборки устройства, представляется в виде чертежа, рисунка, таблицы. Представляет собой описание назначения, функции каждого контакта.

В бытовой сфере названия цоколёвка и распиновка – синонимы, однако в радиоэлектронике это – близкие по значению слова, но не взаимозаменяемые. Распиновка – описание функций контактов (составляющих частей разъёмов – выводов). Цоколёвка – описание назначения контактов (распиновка) в соответствии с их нумерацией. Применяется при монтаже радиоэлементов на печатную плату.

Какие бывают разъёмы для наушников

Схема пайки наушников зависит от штекера, используемого для соединения гарнитуры с компьютером или мобильным гаджетом. В качестве коннектора применяются TRS-разъёмы, также называемые джеками. Они представлены заострённым концом в виде конуса (Tip), переходящим в гильзу (Sleeve) с одним, несколькими кольцами в виде цилиндров (Ring) или без них. Кольца друг от друга и от гильзы отделяются слоем полимерного изоляционного материала.

Схема штекера

В зависимости от габаритов коннектора разъёмы для наушников разделяют на:

  • 2,5 мм – micro-jack – с соответствующим диаметром, применяется в мобильных устройствах от Apple;
  • 3,5 мм – mini-jack –распространённый в компьютерах, телевизорах, портативных устройствах;
  • 6,35 мм (1/4”) – jack – применяется в профессиональной (студийной) звукозаписывающей технике (усилители, музыкальные инструменты);
  • USB-интерфейс – явление редкое, такие устройства предпочитают киберспортсмены из-за ряда элементов управления;
  • XLR – коннектор для профессионального звукового оборудования;
  • Lightning – оснащается «Яблочная» техника для вывода несжатого звука.

В принципе, благодаря переходникам любые наушники можно подключить к стандартному джеку 3,5 мм.

Распиновка наушников: виды разъемов и штекеров гарнитур

3,5-мм разъёмы отличаются количеством контактов или пинов (пин – от англ. pin) в виде колец:

  • двухпиновый или TS – двухполюсник с переходом на стерео, стал не актуальным;
  • трёхпиновый или TRS – распространён в колонках и наушниках для мобильников, плееров, ноутбуков, дополнительный контакт служит для раздельной трансляции аудио для каждого уха;
  • четырёхконтактный или TRRS – применяется в гарнитурах, четвёртый контакт нужен для микрофона;
  • пятиконтактный или TRRRS – распространён слабо, преимущественно в гарнитурах с шумоподавлением.

количество контактов разъёмов

Как определить размер разъёма для наушников

Диаметр разъёма или штекера большинство пользователей способны определить визуально, ведь преимущественное большинство устройств оснащаются разъёмом 3,5 мм. Если диаметр штекера в вашем устройстве меньше привычного, значит это 2,5-мм джек, если используете профессиональное оборудование или музыкальный инструмент с разъёмом увеличенного диаметра – наверняка это 6,35-мм коннектор. Отличить джек от Lightning и USИ труда не составит.

определить диаметр разъёма

Неопытные пользователи стоит воспользоваться измерительным устройством, например, штангенциркулем, хотя отличие в 1 мм покажет и школьная линейка.

Как устроены наушники: схема

Классическая электрическая схема подключения наушников показана ниже.

электрическая схема подключения наушников

Левый аудиоканал подключается к концу (Tip), правый – к первому кольцу (Ring), масса – к гильзе (Sleeve).

схема подключения

В высококачественных моделях, например, Sennheiser, Sony и JBL применяется отдельная масса для каждого динамика (на схеме – это общий контакт). Ведущие к наушникам провода представлены центральной жилой, экранированной плетёным кабелем. В зависимости от схемы устройство может не работать с компьютером или смартфоном на Андроид (Xiaomi, Самсунг).

Как устроен разъем для наушников

Распиновка разъёма для подключения наушников (на примере TRS) зеркальна цоколёвке штекера (схема показана ниже ).

Распиновка наушников: виды разъемов и штекеров гарнитур

Для коннектора с микрофоном TRRS (применяется для гарнитуры) распиновка следующая.

Распиновка наушников: виды разъемов и штекеров гарнитур

Как устроен штекер для наушников

Если кабель перетёрся, порвался или оторвался штекер (штырек), устройство ремонтируется с помощью паяльника с расходниками и нового разъёма (если проблема в нём).

Наушники 3,5 мм

Так как 3,5-мм разъёмы неразборные, для ремонта придётся купить разборной, обжать кабель специальным хомутом, распаять контакты по показанной ниже схеме и собрать коннектор.

штекер наушников 3,5 мм

Производители придерживаются стандартов в окраске изоляции:

  • красный – левый динамик – первый контакт или кончик;
  • зелёный – правый канал или кольцо;
  • синий – спикер;
  • бесцветный или медного цвета – масса;
  • иной цвет – ведёт к панели управления (кнопкам).

В моделях подороже масса может быть у каждого канала свой: красно-медный – масса для левого канала, а зелёно-медный – для правого. Микрофонный кабель иногда экранируется плетёным кабелем, лакируется.

Раскраска изоляции нередко нарушается, поэтому ориентироваться на окраску – неправильно. Для определения, какой контакт какому каналу соответствует, наденьте наушники и прозванивайте все комбинации проводов поочерёдно, пока динамик не начнёт шуметь. Так можно определить массу и оба канала.

промеряем сопротивление

Схема наушников с микрофоном

Для гарнитуры схематичный рисунок выглядит иначе, ведь она устроена по-другому – снабжена дополнительным кабелем для передачи звука с микрофона.

Схема наушников с микрофоном

Заметили, что на схемах за массу и микрофон отвечают разные контакты? Ничего странного. Предусмотрена пара типов (спецификаций) TRRS с различным расположением массы и микрофонного контакта. В CTIA (компьютерный стандарт) второе кольцо (третий контакт) подключено к общему контакту, а гильза – к микрофону, в случае с OMTP (телефонная спецификация) наоборот: 3-й контакт – спикер, 4-й – масса.

Стандарты актуальны только для гарнитуры – наушники с микрофоном, к устройствам без него отношения не имеют.

Распиновка наушников с микрофоном

Распиновка наушников: виды разъемов и штекеров гарнитур

Заметили, что часть гарнитур с iPhone работает адекватно. Отказывает микрофон, не функционирует регулятор громкости и переключение треков из-за того, что большинство аксессуаров выпускается с международной распиновкой OMPT, а Apple использует американскую схему – CTIA. Проблема решается приобретением переходника CTIA – OMPT (см. рисунок №1) или перепайкой 3-го и 4-го контактов (их меняют местами) в гарнитуре.

Распиновка наушников позволит правильно припаять выводы в процессе ремонта устройства, например, замены повреждённого штекера или кабеля. Она зависит от количества контактов и применяемой спецификации: CTIA или OMPT.

# чтиво | Как работают наушники?

Сложно найти более распространенный технический объект, чем наушники. Многообразие форм, цветов и дизайнерских решений порой поражает воображение. Но вот о том, «что внутри» — уже известно заметно меньше. Именно этот пробел я хочу восполнить и рассказать о том, какие бывают виды наушников «изнутри», зачем они придуманы, и как отличаются.

Коллекция наушников

Сразу оговорюсь, что в основном буду рассматривать современное состояние рынка наушников, с небольшими экскурсами в историю вопроса, поскольку история наушников уходит корнями в век 19-й, и достойна, пожалуй, отдельного материала.

Для начала, стоит обсудить форм-факторы наушников, чтобы потом можно было делать ссылки на то, какие излучатели где применяются.

В английском языке все гораздо проще, там основные форм-факторы разделены названиями. Наушники, надевающиеся на голову, называются headphones, вставляющиеся в слуховой проход — earphones, вкладыши типа стандартных Apple-овских — earbuds. Также есть термины для разделения двух категорий headphones: circumaural — наушники, амбушюры которых охватывают ухо целиком, supra-aural — накладные наушники, у которых амбушюры выполнены обычно в виде подушечек, прижимающихся к ушам.

В русском языке такого порядка нет, и поэтому наблюдается сильный разброд и шатание. Например под «мониторными» наушниками часто понимают circumaural headphones, хотя иногда «мониторными» называют наушники с ровной АЧХ, используемые для контроля качества звука при записи. Некоторые называют «вкладышами» или «вставками» все маленькие наушники, другие относят этот термин к erabuds. Также запутывает и термин «накладные», иногда относящийся ко всем headphones, иногда только к supra-aural.

Поскольку в данной статье надо четко отделять полноразмерные наушники от внутриканальных, то я так и буду их называть, делая при необходимости оговорки.

Самая популярная схема излучателей, использующихся в наушниках — это всем известные динамические излучатели с подвижной катушкой.

Динамический излучатель, вскрытие

В статическом магнитном поле находится катушка из провода, по которому проходит переменный ток, промодулированный звуковым сигналом. Изменение тока в проводнике приводит к изменению электромагнитного поля, окружающего его. В свою очередь, взаимодействие двух магнитных полей (постоянного от магнита и переменного от катушки) заставляет катушку перемещаться. Катушка крепится к тонкой мембране, закрепленной на эластичном подвесе, и движение катушки вызывает вибрацию мембраны, которая передается по воздуху и воспринимается нами как звук.

Мембраны изготавливают из разного материала, и это, безусловно, влияет на звук. В дешевых наушниках используются разные синтетические полимерные пленки, в решениях дороже очень популярен майлар, целлюлоза и другие материалы. В некоторых топовых моделях наушников используется титан, хотя сейчас уже есть FA-003Ti, предлагающие динамики с титановой мембраной по доступной цене.

Читайте также  Почему при разговоре сильно греется сотовый телефон?

Вот пример типичного динамического излучателя наушников.

Динамический излучатель в естественной среде обитания

AKG K1000 — сложно, дорого и круто

Так же страдают излучатели подобной конструкции из-за неравномерности магнитного поля, в котором движется катушка, да и сама мембрана с ее подвесом — тоже в реальном мире добавляет звуку неравномерности и непредсказуемости.

Наконец еще один фактор — достаточно большие линейные размеры динамических излучателей. Как ни крути — сделать компактной круглую мембрану не выйдет.

Попыткой решить все эти проблемы стало появление излучателей со сбалансированным (уравновешенным) якорем. Они же — «арматуры», от их английского названия «balanced armature».

Изобретены эти излучатели были в 20-х годах прошлого века, и из-за небольшого размера практически сразу стали использоваться в медицине для слухопротезирования. В годы Второй мировой войны их также активно использовали в военных телефонах, которые благодаря «арматурам» обеспечивали звук на 20–40 % громче динамических собратьев.

Устройство этих излучателей достаточно просто. Как несложно догадаться из названия, в их основе лежит П-образная пластина-якорь с катушкой, расположенной на ее оси. Эта пластина подвешена (уравновешена) в магнитном поле таким образом, что может вращаться в нем. Дальше все просто: звуковой сигнал подводится к катушке, возникает магнитное поле, якорь отклоняется от своего обычного положения. Через соединение движение якоря передается на мембрану, которая и дает звук.

Сбалансированный якорь, схема работы

Как водится, нет плюсов без минусов, минус этих излучателей — более узкий частотный диапазон по сравнению с «динамами». Производители преодолевают это разными способами. Некоторые тюнингуют излучатели, добиваясь максимального диапазона (например, одни из признанных лидеров рынка слухопротезирования Phonak с их линейкой наушников Audeo). Другие производители комбинируют в одном наушнике сразу несколько излучателей, отвечающих за разные участки частотного диапазона. Эту задачу упрощают и производители самих излучателей, выпуская сдвоенные модели в одном корпусе. Гонка вооружений достигла уже невероятных высот, и сейчас есть модели наушников с 4 драйверами на одно ухо (Sony, Westone, и другие), а в кастомных наушниках, изготавливаемых по слепкам ушей, так и вообще есть популярные модели от 6 до 10 драйверов.

Ambient Acoustics AM4

Последнее время многие компании выпускают гибридные наушники, в которых динамический излучатель для низких частот сочетается с арматурным для среднего и высокочастотных диапазонов. Я слушал пока только одну модель, но, стоит признать, результаты интересные.

В наушниках часто бывает так, что все новое — это хорошо забытое старое. Также случилось и со следующими типами излучателей: изодинамическими и ортодинамическими (иногда еще встречается название «планарные»). Лет 30 назад они были очень популярны, даже в СССР выпускались несколько моделей с такими излучателями под маркой ТДС, которые сейчас любители качественного звука ищут и реставрируют.

Принцип работы и изо- и ортодинамических моделей одинаков, отличается только формой самого излучателя. На тонкую мембрану наносится токопроводящая спираль-пленка, сама мембрана размещается между двух магнитных решеток. Дальше все традиционно — на спираль подается ток, электромагнитное поле катушки взаимодействует с полем магнитов, мембрана колеблется, получается звук.

Вот мембрана одной из самых популярных моделей изодинамических наушников — Fostex T50RP.

Мембрана Fostex T50RP

В целом, изодинамические наушники отличаются более высоким уровнем детальности, но обычно требуют хорошего усилителя для раскрытия их возможностей.

HiFiMan HE-500, аудиофилы одобряют

С появлением нормальных ферромагнетиков, динамические излучатели вырвались вперед, так как для электростатики нужна очень тонкая мембрана, которую было невозможно производить в то время.

Возвращаться в широкое использование электростаты стали где-то с 1950-х годов, в основном в виде больших акустических систем. В 1960 году, японская компания Stax выпустила свою первую модель электростатических наушников SR-1, и в настоящее время Stax и электростатические наушники стали почти синонимами, хотя электростаты выпускают и другие компании, среди них Koss, AKG и Sennheiser (их система Sennheiser Orpheus стоит нездоровых 12 000 долларов).

Как работает этот шедевр аудиофильской промышленности? Мембрана из тончайшего полимера располагается между двумя электродами-сетками, покрытыми изолирующим лаком. На эти электроды подается звуковой сигнал, правда, в отличие от других видов излучателей — с очень большим напряжением (от 100 до 1000 вольт), возникает электрическое поле, которое вызывает колебания мембраны. Через отверстия в электродах звук выходит наружу. Из-за необходимости высокого напряжения, электростатические наушники требуют специальных усилителей (или особых устройств-«энерджайзеров», являющихся по сути повышающими трансформаторами).

Драйвер электростатических наушников в расчлененном виде

Иногда на вторичном рынке появляются электростатические наушники б/у в хорошем состоянии, и это способ обзавестись ими за вменяемые деньги. Я, например, весьма недорого купил винтажные «золотые» Stax SR-5 с энерджайзером, и очень доволен покупкой.

Как разобрать наушники: инструкция с пошаговым фото ремонта всех элементов гарнитуры

Наушники состоят из провода, штекера и двух динамиков. Дополнительно гарнитура комплектуется микрофоном и регулятором громкости. Любой из этих элементов со временем выходит из строя. Перед выполнением ремонта нужно выяснить, как разобрать наушники, чтобы не сломать их окончательно.

kak razobrat nausniki

Разборка и ремонт штекера

Выявляют неисправность штекера методом переминания входящего провода пальцами рук. Наушники подключают к мобильному телефону или компьютеру, включают воспроизведение музыкального файла, после чего приступают к диагностике.

Обычно медные жилы переламываются на входе в резиновый или пластиковый кожух штекера и внутри него. Если во время переминания кабеля в динамиках временами появляется звук, значит, штекер надо разобрать и починить.

Рекомендации: Как самостоятельно починить наушники, если один перестал работать , Наушник не работает: диагностика поломки, способы ремонта , Ремонт наушников своими руками

Процедура восстановления штекера состоит из следующих шагов:

1 shteker otkusyvaiut

Штекер откусывают кусачками от кабеля наушников.

2 cel remonta

Цель ремонта – извлечь из кожуха металлическую часть. Элемент прочно впаян. Стараться сохранить старый кожух неразумно. Проще вдоль его разрезать острым ножом.

3 metal cast

Металлическую часть штекера аккуратно извлекают из кожуха, чтобы не обломились контакты. Припаянные провода тоже стоит сохранить. По цвету изоляции понятнее, куда паять жилы кабеля наушников.

4vsluchae obryva

В случае обрыва жил с контактов на самой пайке для подсоединения используют стандартную схему, представленную на фото. Цвет изоляции в кабеле гарнитуры разных производителей отличается. Чаще всего общая жила идет в черной или желтой изоляции. Для уверенности лучше прозвонить тестером от динамиков до места разреза кабеля.

5 mogut komplektovat microfon

Наушники могут комплектоваться микрофоном. У таких моделей под оплеткой кабеля вместо трех спрятано четыре жилы. Подключение происходит по другой схеме, показанной на фото.

6 otrezanyi kabel zachit

Отрезанный от штекера кабель зачищают. Сначала снимают основную оплетку и освобождают кончики жил. Края тонких проводков зачищают острым ножом. Достаточно снять 5 мм длины изоляции, чтобы хватило припаять медную жилу к контакту штекера.

7 provodki skrucheny

Проводки скручены из тоненьких жилочек, и все они покрыты защитным лаком. Это напыление препятствует пайке. Лак удаляют соскабливанием ножом или обжигают огнем из зажигалки. Концы чистых медных жил надо залудить. Общий провод будет соединяться на одном контакте, поэтому его сразу спаивают вместе.

8 novyi kozhuch

Новый кожух для штекера изготавливают из нижнего колпачка шариковой ручки. Провод вводят через отверстие для пишущего стержня. Надетый колпачок продвигают по кабелю дальше от места пайки.

9 vsled za kolpakom

Вслед за колпачком на провод надевают кусок термоусадочной трубки. Гильза защитит от переламывания провод возле нового кожуха штекера.

10 zhyly kabela

Жилы кабеля припаивают к контактам штекера. Важно не забыть о соответствии проводов по цвету изоляции. Работоспособность проверяют, прозвонив тестером. Проще подключить штекер в разъем мобильного телефона или компьютера.

11 esli oba norm

Если оба наушника работают нормально, на контакты штекера надевают термоусадочную трубку. Ее подогревают огнем зажигалки. Трубка плотно обтянет контакты штекера. Для надежности можно обжать пальцами пока пластик горячий.

12 vfinale

В финале внутреннюю часть колпачка смазывают эпоксидной смолой. Немного клея наносят на термоусадочную трубку. Колпачок сдвигают по кабелю, пока задняя часть штекера полностью в него не войдет до ограничителя. Через сутки смола застынет, и наушники можно использовать.

Разборка вакуумных наушников

Провод может переломиться не только на штекере, но и возле динамика. Чтобы в вакуумных наушниках к этой детали добраться выполняют следующие действия:

13 razbor vacumnych

На корпусе наушника находят шов. По нему пытаются сделать надрез острым ножом. Корпус слегка прижимают пассатижами, чтобы шов разошелся.

14 korpus na2chasti

Когда корпус развалиться на две части, на обозрении появится тыльная часть динамика с контактами. Паяльником отпаивают поврежденные жилы, но сначала помечают маркером цвет изоляции, чтобы не перепутать провода.

15 ot obchego kabela

От общего кабеля гарнитуры отрезают поврежденный кусок. У исправного провода зачищают жилы, после чего припаивают их к контактам динамика с соблюдением пометок цвета изоляции.

Работу вакуумной гарнитуры проверяют, подключив к разъему телефона или компьютера. Если из динамиков исходит не прерывистое качественное звучание, половинки корпуса наушника склеивают.

Разборка и ремонт больших наушников

Динамики в больших наушниках спрятаны внутри корпуса, разборка которого усложнена скрытыми шурупами и защелками. Если все крепления не выявить, пластиковые элементы гарнитуры просто сломаются от приложенных усилий рук. Способы разборки наушников разных производителей отличаются. Для примера рассмотрим несколько популярных моделей:

Читайте также  Не загружается вайбер на телефон что делать?

16 razbirat garnituru

Разбирать гарнитуру Sennheiser HD203 начинают со снятия амбушюр. Мягкие подкладки держатся на защелках, которые легко отсоединяются пластиковой карточкой.

17 pod podklankami

Под мягкими подкладками стоит четыре шурупа. Их откручивают отверткой.

18 polovinki korpusa

Половинки корпуса не склеены. После откручивания шурупов элементы легко разъединятся на две части. На передней панели закреплены динамики, к контактам которых предстоит припаять новый провод.

Производитель гарнитуры Steelseries Siberia мягкие накладки приклеивает. От корпуса амбушюры отделяют отверткой или ножом. Крепеж половинок корпуса в разных моделях использован шурупами или защелками. Во втором варианте разборка не обходится без отламывания замков. Сборку корпуса со сломанными защелками осуществляют на клею. В будущем разобрать прочно склеенный наушник не получится.

Проще обстоят дела с мягкими накладками в наушниках Razer Kraken. Амбушюры просто надеты без фиксации клеем или защелками. После снятия накладок в обзор попадает бумажная наклейка. Под ней прячутся четыре винта.

У наушников Philips и Audio-Technica амбушюры аналогично ничем не закреплены. Накладки просто надеты на ободок чашечки.

Разборка корпуса микрофона с регулятором громкости

Наушники для компьютера производят с регулятором громкости и микрофоном. Гарнитура мобильного телефона оснащена кнопкой включения и отключения разговора. Все эти элементы спрятаны в маленьком пластиковом корпусе, закрепленном на шнуре. Чтобы к этим элементам добраться придется выполнить аналогичные действия, которые применяют при разборке вакуумных наушников. Корпус склеен, и разделить его на две половинки получится только разрезанием ножом.

19 microfon

Неисправность регулятора громкости определяют по треску в динамиках и плохому звуку. Проблема кроется в переменном резисторе. Деталь состоит из ползунка, перемещающегося по резистивному слою. Продлить жизнь резистора можно графитной смазкой. С помощью ватной палочки пастой смазывают резистивный слой.

Проблема микрофона выявляется по ухудшению слышимости, что испытывает абонент, с которым ведется разговор. Причина часто кроется в засорении. Микрофон протирают ватой или марлей, смоченной в спирте. После ремонта резистора и микрофона две половинки корпуса склеивают.

Разборка наушников любой марки происходит несложно. Главное, соблюдать осторожность. Сломанные пластиковые детали восстановить невозможно.

Тематические материалы: Самостоятельное изготовление простых наушников и гарнитуры с микрофоном , Если вода попала на наушники или внутрь разъема мобильного телефона , Как правильно настроить микрофон наушников на компьютере с Windows , Как правильно прогреть наушники и нужно ли это делать , Как припаять штекер наушников , Как соединить порванные провода наушников , Как улучшить качество звука в наушниках , Нет звука в наушниках , Распиновка наушников

Как устроены беспроводные TWS-наушники: результаты вскрытия Xiaomi Redmi AirDots

Эта статья появилась благодаря печальному событию: один из TWS-наушников Xiaomi Redmi AirDots (левый) был мало того, что уронен, но ещё и раздавлен! Это ещё ничего, в жизни и не такое встречается.

Но нет худа без добра: зато появилась возможность досконально изучить внутреннее устройство наушников TWS (True Wireless Stereo), которое и будет представлено в дальнейшем повествовании.

Так наушники Xiaomi Redmi AirDots (они же Mi True Wireless Earbuds Basic) выглядели при жизни (без кейса):

Немного забегая вперёд, скажу, что та часть наушников, которая на картинке обращена к читателю, это — не просто задняя крышка, а крышка, совмещённая с кнопкой (она тоже будет разобрана).

Разборка TWS наушников Xiaomi Redmi AirDots

Теперь осмотрим то, во что превратился наушник после описанного выше события.

Здесь и далее — все картинки кликабельны.

То же самое, но в другом ракурсе:

Здесь видно материнскую плату, аккумулятор и ту часть корпуса, которая удерживает динамик наушника.

Осмотр половинок корпуса показал, что они были соединены без клея, только на защёлках. Так что при достаточной аккуратности их можно разъединить без повреждений и без экстремальных усилий.

Маркировка на аккумуляторе — не очень чёткая; но можно прочесть, что ёмкость составляет 0.16 Ватт*часов (Wh), что примерно соответствует (в мА*ч) официально заявленным 40 мА*ч. Это — немного, но габариты крайне ограничены, не разбежишься!

Теперь изучаем главную часть наушников — материнскую плату.

Так она выглядит стороной, обращенной в сторону задней крышки (т.е. наружу от пользователя):

В центре расположена единственная механическая кнопка, с помощью которой и осуществляется управление наушником. Если нажать на штырёк в центре кнопки, то слышен характерный и чёткий щелчок срабатывания кнопки. Ход нажатия кнопки — небольшой, примерно 0.5 мм.

Во многих других TWS-наушниках используется сенсорное управление, но и у механического есть своё преимущество: не бывает ложных срабатываний.

Над кнопкой находятся два светодиода. Бело-прозрачный светодиод — на самом деле красный; а желтый — на самом деле белый.

Справа от кнопки — кварцевый генератор на 40 мГц.

Самая загадочная часть на этой стороне платы — прямоугольная черно-белая деталь внизу платы.

Она ещё к тому же и объёмная (имеет заметную высоту), посмотрим на эту деталь сбоку:

Могу предположить, что это — такая 3D-антенна для канала Bluetooth. Но в своём предположении я уверен не более, чем на 10%; просто других предположений совсем нет.

Теперь посмотрим на лицевую сторону материнской платы:

Центральная часть всего устройства — чип RTL8763BFR (компания Realtek). Чип поддерживает работу Bluetooth 5.0; протокол AptX не поддерживается (многие им интересуются, но здесь его нет и не может быть). Подробное описание чипа — здесь (PDF, англ. яз.)

Кроме всей прочей обвязки на плате имеются два миниатюрных моточных элемента (дросселя). Один из них (с желтой точкой) расположен справа от главного чипа, а второй — под желтым проводом.

Микрофон расположен за матовым пластиком в верхней части платы.

Теперь осмотрим остальные детали конструкции.

Снимем силиконовый амбушюр и посмотрим на половинку корпуса с динамиком и контактами для зарядки:

Для защиты от грязи перед динамиком установлена очень мелкая сетка. Грязь не пройдёт!

Теперь давайте полностью доломаем динамик и посмотрим на звуковую катушку и магнитную систему.

Вот звуковая катушка с излучателем:

Согласно официальным спецификациям, диаметр излучателя звука составляет 7.2 мм.

А вот — магнитная система:

В днище магнитной системы заметно небольшое отверстие, сделанное, вероятно, для улучшения воспроизведения басов.

Магнитная система — маленькая, но сильная. На стенке холодильника держится уверенно. :)

Теперь посмотрим на обратную сторону половинки корпуса с контактными площадками:

Здесь видна сама плата с контактными площадками и ещё одна загадочная деталь (поскольку ни с чем не соединена): две блестящие полоски по бокам от платы с контактами. Это — миниатюрные магнитики, помогающие наушнику удержаться в кейсе и, тем самым, исключить нештатное прерывание процесса зарядки.

И, наконец, разберём на составные части другую половинку корпуса, на которой закреплена механическая кнопка:

Справа здесь — собственно вторая половинка корпуса, а слева — именно кнопка, которая вставляется в эту половинку корпуса и держится в ней на защёлках.

В нижней части корпуса заметно тонкое отверстие, через которое проходит свет от светодиодов.

Уф-ф-ф-ф… Вот и всё по механической части. Осталась философская часть (заключение). :)

Заключение

Сначала — несколько слов о наушниках TWS, случайно ставших героями статьи, — Xiaomi Redmi AirDots.

Это — одни из самых недорогих TWS наушников на рынке.

Их можно отнести к классу «крепких середнячков» с хорошим соотношением цена-качество. Для изучения общественного мнения об этих наушниках полезно почитать отзывы владельцев по приведённым далее ссылкам на Яндекс.Маркет.

Такие относительно недорогие наушники хороши, если Вы ещё не знаете точно, нужны ли Вам наушники TWS, или не нужны.

Если они Вам понравятся, то можно переходить на более дорогие модели.

Наушники TWS сейчас — «в тренде», но и у них есть свои специфические проблемы.

В качестве примера можно отметить, например, невысокую автономность по сравнению с «обычными» Bluetooth-наушниками; а также повышенную вероятность потерять один из наушников. Кроме того, некоторые пользователи считают их просто неудобными (вкус — дело тонкое).

Средняя цена этих наушников в российских магазинах на дату статьи составляет около 1700 рублей, но на сервисе Яндекс.Маркет можно найти и точки продаж с более низкой ценой.

Кроме того, существует их модификация Xiaomi Redmi AirDots S, отличающаяся, вероятно, только программным обеспечением (т.е. прошивкой). Цена — примерно такая же; можно проверить на Яндекс.Маркет.

Можно попробовать найти на китайских площадках, например, у этого продавца на Алиэкскпресс.

Ещё вариант — воспользоваться поиском на Алиэкспресс; но тут есть нюансы.

Во-первых, в российских магазинах цены на эти наушники вполне конкурентоспособны с китайскими; во-вторых, выбирать крайне желательно наушники с глобальной версией (а не с китайской); а в-третьих, надо остерегаться подделок.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: