Беспроводной микронаушник скрытого ношения с Bluetooth гарнитурой.
Автор: Александр Тепляков Опубликовано 03.09.2009
Поздравляю РадиоКота с четырёхлетием, желаю долгих лет жизни и процветания. Хочу нанести отпечаток своей лапы в развитие сайта и заодно поучаствовать в конкурсе :, для чего представляю свой вариант устройства — так называемого микронаушника скрытого ношения. В интернете и литературе изложено достаточно много схем и практических конструкций микронаушников скрытого ношения, но они обладают некоторыми недостатками по сравнению с описываемым ниже вариантом. Преимуществом рассмотренной в проекте схемы является повышенное время работы микронаушника, могут быть применены батарейки любого химического состава — хоть солевые, хоть литиевые, хоть с оксидом серебра! Высокая чувствительность. Довольно таки не сложный технологический процесс изготовления (можно изготовить без проблем в домашних условиях 🙂 Связь осуществляется благодаря взаимоиндуктивности между передающей и приёмной индуктивными антеннами. Передающая антенна представляет из себя индукционную петлю, которая одевается на шею слушателя и состоит из нескольких витков изолированного провода заключённого в термоусадочной трубке. Передающая петлевая антенна может быть непосредственно соединена с любой из гарнитур, будь то BluetoothR гарнитура, либо mp3 плеер, рация и т.д. и т.п. В частном случае рассмотрен пример реализации с BluetoothR гарнитурой.
Такое устройство может быть использовано в различных областях деятельности, будь то устный или письменный экзамен, конференции, для азартных людей во время игр, и многое другое. Внешний вид микронаушника представлен на рисунке ниже, а передающего устройства на рисунке еще ниже.
Характеристики: 1) Технология связи. BluetoothR 2) Принцип связи между микронаушником и гарнитурой..индукционный 2) Напряжение питания микронаушника, В. 1,2. 1,55 3) Ток потребления микронаушника не более, мА. 0,7 4) Габаритные размеры, hxlxs, не более, мм. 14,5x8x8 Схема приемного устройства — микронаушника.
Схема микронаушника представляет собой схему приёмника прямого усиления. Как видно из рисунка 3 — L1 и С1 образуют колебательный контур приёмной системы. Изменяя ёмкость или индуктивность контура, можно установить желаемую частоту, вплоть до приёма радиостанций — к примеру радиостанции «Маяк» :. Конденсаторы C2 и C3 являются разделительными, сопротивления R1, R3, R4 предназначены для смещения баз транзисторов. Цепочка R6, С5 образует фильтр низких частот.
Процесс изготовления. Припаиваем тоненькие проводки к выводам ТЭМ1956 и изолируем. Далее наматываем катушку L1 на ТЭМку лакированным намоточным проводом d=0,01:0,05 мм 50..80 витков (желательно виток к витку). Провод можно добыть к примеру из реле РЭС49.
Изготовление печатной платы осуществляется лазерно-утюговым методом из тонкого одностороннего текстолита.
Делаем сразу несколько штук. Толщину готовых вырезанных платок стачиваем напильником как можно тоньше. Припаиваем SMD элементы на плату, после чего приклеиваем её к намотанной катушке и оставляем сохнуть. Далее выводы ТЭМа и катушки припаиваются к плате.
Теперь необходимо изготовить держатель для батарейки, для чего понадобится достаточно жёсткая металлическая пластинка (например, от какой-нибудь консервной банки), ещё пластинка от банки из под кофе, небольшие тиски, плоскогубцы, молоток, клей.
Сначала вырезается пластинка 12×6 мм см. ниже рисунок 1, далее изгибается в тисках молоточком под размер батарейки. 3 вырезаем и изгибаем плюсовой контакт. 4 проклеивается изолятор между «+» и «-» пластинками, например из лакоткани. Подождать пока всё это дело подсохнет. Припаять проводок к плюсовому полюсу. Проверить нет ли короткого замыкании. Всё! Держатель готов!
Склеиваем держатель с платой-катушкой, ждём пока всё подсохнет, и распаиваем вывода.
Изготовление петли — гарнитуры . Для изготовления петли потребуется гибкая термоусадочная трубка диаметром 3 мм и длиной примерно 70см (с цветом думаю определитесь сами :), также потребуется провод ПЭВ диаметром 0,25 мм. Наматываем в термотрубку 20:25 витков. Фиксируем концы термоклеем и усаживаем всё это хозяйство термофеном. Намотанную петлю можно подключить к mp3 плееру, блютуз гарнитуре или к рации например. Пример использования Блютуз гарнитуры. Приобретаем любую Блютуз гарнитуру, главное чтобы в ней были регуляторы громкости. В рассматриваемом случае используется Jabra BT125 — самый оптимальный вариант. Снимаем душку, надрезаем задний держатель душки и подклеиваем его, чтобы не крутился. Разбираем гарнитуру, обрезаем динамик, отпаиваем микрофон. В держателе душке проколупывается отверстие и в него вставляются выводы петли, а сама петля фиксируется клеем. Выводы припаиваются на платочке, вместо динамика. Микрофон удлиняется экранированным проводом длиной 1 м, и припаивается на место микрофона и фиксируется клеем. После чего гарнитура собирается и готова к использованию.
Готовую гарнитуру накидываем на шею, инициализируем в мобиле. Вставляем батарейку в микронаушник, запихиваем в ухо и проверяем на работоспособность. Если есть тихое шипение — это уже хорошо : На телефоне набирается телефон справочной службы оператора или осуществляется дозвон. Если не слышно звука, то на гарнитуре следует увеличить громкость. В противном случае ещё раз проверить и прозвонить цепи. Если всё отлично, то необходимо ужать термотрубкой (D= 8 мм) микронаушник, для чего в него вставляется батарейка и усаживается в таком виде. Освобождаются отверстия для батарейки и звукового канала ТЕМа. Ещё раз проверяем на работоспособность. Для предотвращения попадания пыли и ушной серы в звуковой канал ТЭМа, необходимо вставить фильтрик, например используя кусочек поролончика от китайских наушников. Чтобы было удобно вытаскивать из уха микронаушник, можно использовать небольшой отрезок лески. Леска продевается иголкой через термотрубку микронаушника и фиксируется клеем, кончик подплавляется зажигалкой. Габариты а принципе можно и ещё уменьшить, если использовать детали меньших размеров.
Источник
Беспроводные наушники на ИК-лучах своими руками
Беспроводные наушники позволяют осуществлять прием звукового сопровождения телевизора, сигнала радиоприемника, магнитофона в пределах одного помещения средней величины. Устройство работает на основе передачи частотно-модулированного светового сигнала инфракрасного диапазона.
В состав комплекта входят компоненты для сборки передатчика и приемника.
ПЕРЕДАТЧИК
Сигнал низкой частоты, например с гнезда головных телефонов, телевизора, подается через потенциометр Р1 на вход транзистора Т1. Элементы R2 и С2 образуют RC-контур.
С коллектора транзистора Т1 сигнал подается на вывод б микросхемы US1. Эта микросхема (NE567) имеет встроенный генератор прямоугольных импульсов с частотой, величина которой зависит от величин элементов R6, PR1, С4. Прямоугольный сигнал с 8-го вывода микросхемы US1 через транзисторы Т2 и Т3 управляет светодиодами D2-D7 и, соответственно, испускаемыми ими инфракрасными лучами.
ВС237, 238, 547, КТ310
ВС337, 338, SF827
Использование 6-ти светодиодов служит для обеспечения большей чистоты излучения. Используя цифровой измеритель частоты, при помощи монтажного потенциометра PR1 устанавливается частота 100 кГц на 5-ом выводе микросхемы US1 при потенциометре Р1, соединенном с массой.
ПРИЕМНИК
Частотно-модулированный сигнал попадает на приемные светодиоды IR1, IR2, а затем через конденсатор С1 на базу транзистора Т1. Транзисторы Т1 и Т2 образуют преобразователь. Несущая частота выделяется в фильтре F1, откуда сигнал подается на вход микросхемы US1 (UL1242).
После усиления и ограничения сигнал детектируется в каскаде демодулятора. Сигнал низкой частоты с выхода схемы подается через потенциометр Р1 на вход простого усилителя для головных телефонов, построенного на транзисторах Т4-Т6.
ВС237, 238, 547, КТ310
ВС307, 308, ВС557
BF240, 241,254, 199
потенциометр 22 кОм
Приемник питается от батареи 9 В. При средней громкости звука потребляемый ток не превышает 20 мА.
Монтаж приемника следует произвести, пользуясь принципиальной и монтажной схемами, а также маркировкой на печатной плате. После проверки правильности монтажа можно приступить к наладке устройства. Не имея в наличии чувствительных измерительных приборов, настройку обеих схем следует производить методом проб и ошибок.
На вход передатчика подается низкочастотный сигнал, например с гнезда для записи телевизора. Потенциометр Р1 следует установить в максимальном положении, монтажный потенциометр PR1 — в среднее положение.
Приемные фотодиоды IR1, IR2 (соединены с платой как можно более короткими проводами) размещаются на расстоянии 1-2 м от передатчика. После включения питания в наушниках должен быть слышен сигнал с телевизора. Затем, вращая движок потенциометра PR1, следует добиться получения наилучшего приема.
После этого при помощи отвертки из немагнитного материала нужно повернуть стержень катушки F1 до момента получения максимальной амплитуды принимаемого сигнала. Стержень катушки F1 устанавливается в таком положении, при котором принимаемый сигнал при максимальном уровне приема обладает минимальными искажениями.
При появлении перенастройки передатчика следует уменьшить уровень сигнала при помощи потенциометра Р1 (в передатчике) действия. Окончательная регулировка производится, пользуясь отраженным от стен излучением. Правильно собранная схема обеспечивает удовлетворительный прием в помещении площадью 20 м2.
Плата передатчика спроектирована для корпуса КМ35. Используя такой корпус, передающие диоды размещаем в отверстиях 05 мм. Диоды следует впаять, не укорачивая их выводы, так как они вместе с участками меди на печатной плате выполняют роль радиатора (во время работы эти светодиоды достаточно сильно нагреваются).
Приемные диоды следует приклеить к верхней части корпуса приемника. Корпус приемника можно оклеить изнутри алюминиевой фольгой, соединенной с массой устройства. Приемник спроектирован для использования с корпусом КМ26.
Источник
Как устроены беспроводные TWS-наушники: результаты вскрытия Xiaomi Redmi AirDots
Содержание
Предыстория
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.
