Сделай сам беспроводной наушник

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

Беспроводные наушники своими руками

Если у вас дома скопилось сломанного электронного хлама, который жалко выкинуть, то эта статья как раз для Вас. Все комплектующие материалы достались автору самоделки совершенно бесплатно, и по этой причине и вы останетесь только в выигрыше.

Когда-то автор имел наушники Explay и стерео гарнитуру Bluetooth Prolife BT55. На снимке Вы можете видеть, что у наушников нет части проводов, а гарнитура издавала хрипящие звуки, то есть динамики были совершенно неисправны.

По этой самой причине автору и пришла в голову мысль из двух не полностью работающих вещей сделать одну, но очень нужную и хорошо выполняющую свои функции.

Первым делом все разберем. Даже отвертка для этой операции нам не потребовалась, потому что все крепления – обычные защелки.

Из наушников нужно удалить оставшуюся часть проводов, а у гарнитуры отпаять динамики и на какое-то время убрать аккумулятор. Это мы делаем для того, чтобы была возможность достать проводку, она находится в корпусе наушников.

В результате проделанных манипуляций от гарнитуры в наличии всего лишь блок с кнопками и внутреннее содержимое.

Дальше нам нужно присоединить блок с кнопками к имеющемуся у нас корпусу наушников. Выполняется это очень легко.

После того, как была снята накладка, можно увидеть, что находящееся под ней пространство идентично по диаметру имеющемуся блоку кнопок.

Последняя задача на этом этапе только лишь убрать проводку.

Примеряем это дело к корпусу имеющихся наушников.

Далее нужно отпаять mini-usb гнездо предназначенное под зарядное устройства и автор придумал, как сделать маленький переходник с этого гнезда на то гнездо, которое ранее принадлежащее мобильному телефону nokia.

Получилось так, что гнездо замечательно разместилось в том небольшом отверстии, которое ранее предназначалось для провода.

Далее необходимо проделать маленькое отверстие для микрофона при помощи сверла.

После того, как установили на свое место плату и закрепил ее и сопутствующие детали на место с помощью горячего клея, вышло то, что Вы можете видеть на снимке.

На этой фотографии вид спереди. Здесь автор допустил небольшую промашку. Просто когда он сверлил отверстия для микрофона, получилось так, что он чуть-чуть задел патроном корпус.

Как только застыл клей, сразу же прикрепляем с помощью паяльника и сам динамик, а после этого закрываем корпус.

Далее вам нужно прикрепить с помощью паяльника и второй динамик, а так же аккумулятор.

Ну вот наконец все припаяно и можно защелкивать корпус. Теперь установим на место накладки из поролона и поставим заряжаться для того, чтобы провести проверку.

Проверка нам показывает, что индикатор загорелся красным цветом, а значит все работает.

По той причине, что данные наушники и регулируются при помощи провода, автор решил, оставить все как есть. Единственно, что будет нужно, это перекидывать провод за головой в то время, когда наушники одеты. Звучание в наушниках стало намного лучше и даже намного сильнее, чем было до этого у гарнитуры. Кнопки, так же, как и микрофон замечательно выполняют свои функции, что не может не радовать.

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