Как устроены наушники схема

Разъем гарнитуры отличается от разъема наушников дополнительным четвертым контактом, поэтому с ними все немного интереснее. А виной тому наличие микрофона, возвышающего наушники до ранга гарнитуры.

Обычно основной загвоздкой при желании починить разъем гарнитуры становится определение того, какой провод куда должен припаиваться. Оно и понятно, чаще всего проблема в том что контактов на разъеме 4 а проводков 5.

Да даже если и 4, то кого куда…?

Весь процесс ремонта наушников подробно показан в моем новом видео:

Ремонт разъема наушников уже рассматривался в статье одной из статей.

Итак, поехали чинить разъем гарнитуры

Для начала рассмотрим сам разъем гарнитуры. Называется он 4-х контактный Jack 3,5mm, но погоды это как-то не делает. Так вот, в нем 4 контакта, и каждый контакт имеет свое предназначение. Есть два стандарта расположения контактов:

Как устроены наушники схема

На этом произведении искусства я попытался изобразить назначение контактов. M- и M+ это контакты микрофона. Три остальных — это уже знакомые Вам из первой статьи контакты наушников: G — земля, R — правый, L — левый. Цвета, которыми закрашены контакты не случайны, это стандартные цвета, которые чаще всего используются производителями для отличия проводов.

Сейчас первый вариант уже практически окончательно вымер.

И связанно это не с тем, что у вторых светофор на контактах получается правильнее и даже не с растаманским триколором, а с проблемами совместимости с 3-х контактными разъемами ноутбуков, плееров….

Я думаю каждый сталкивался с наушниками, которые нормально играли от ноутбука только тогда, когда вставлены не до конца. Это и есть первый вариант.

Но вернемся к расцветке проводков гарнитуры. Чтобы не быть голословным вот вам отрезанный провод гарнитуры Beats Tour. Классическая схема окраски проводов:

Как устроены наушники схема

Но увы, не всегда все так хорошо и далеко не всегда производитель так облегчает нашу жизнь. Рассмотреть абсолютно все варианты цветовых схем, не представляется возможным. Да и смысла не имеет, лучше понять как при любой схеме определить какой проводок за что отвечает. Этим мы и займемся 🙂

Пять проводков на четыре контакта разъема гарнитуры

  • Попали Вам в руки наушники, отрезали разъем, сняли оплетку с провода, а там вот так: Как устроены наушники схема
  • Три адекватных проводка и один, как сейчас принято говорить, с особенностями. А если с него изоляцию снять, то будет вообще вот так : Как устроены наушники схема
  • Вот и получили 5 проводов… 😥 

Как определить назначение проводов гарнитуры

  1. Итак самый простой вариант, особенно, когда под руками вообще ничего кроме ножа и паяльника нет — вскрытие пульта наушников
  2. Как устроены наушники схема
  3. На этой стороне платы, внизу виден припаянный красно-желтый проводок, а рядом с ним красуется буковка G, которая как нам известно Ground или земля. Переворачиваем плату:
  4. Как устроены наушники схема

И видим, что синий провод — это R, т.е. Right — правый, а вот красный это M или микрофон. А это М+ или М- спросите Вы. Если это просто М, то подразумевается М+, т.к. М- всегда идет на землю. А если есть и + и — то знайте минус всеравно на землю)

Круто! Но среди этих проводков нету тех двух, идущих вместе. Хорошо, можно разобрать и наушник 😛 (как это сделать читаем тут)

Как устроены наушники схема

Ага вот и они))) Но тут стоит Вас предупредить. Часто встречается несоответствие цветов проводков в проводе до и после развилки. Т.е. до пульта доходит тоже, что и на разъеме, а вот дальше и на второй наушник могут идти другие цвета.

Вообще в этом случае можно было обойтись без вскрытия наушника, т.к. Логично что среди цветов с которыми уже определились нету левого канала. Ну а желтый(золотой) поводок — всегда земля. Так что спаиваем (от слова паять, а не то что Вы подумали) вместе желтый и желто-красный проводки и вуаля имеем четыре провода классической расцветки 🙂

Как устроены наушники схема

Электрические методы определения проводков гарнитуры

Увы далеко не всегда можно вот так вот запросто открыть пульт управления и наушник. В таких случаях стоит воспользоваться мультиметром.

Как устроены наушники схема

Устанавливаем режим, как на картинке и тыкаемся одним щупом в желтый провод, вторым щупом в остальные. У подавляющего большинства наушников сопротивление либо 16 либо 32 Ома. Это стандарты. На практике ровно 16 или 32 — это редкость, обычно в пределах +- 3 Ом, но бывают и 10, и 24, и 54 Ома.

Главное чтоб между собой динамики имели одинаковое сопротивление. Итак допустим динамики имеют сопротивление по 32 Ома каждый. Если щупами мультиметра схватиться за землю и один из каналов, то он нам покажет 32 Ома.

А вот если одним щупом за один канал, а вторым за другой канал, то он покажет суммарное сопротивление(в нашем случае 64 ома), т.е. Динамики в данном случае включены последовательно.

Если вы не смогли найти оба динамика, значит обрыв провода где-то дальше.

Нет мультиметра? Не беда 😛 воспользуемся батарейкой. Нам понадобится таблетка на 1,5 вольта. Другие типы батареек лучше не использовать, т.к. Можно сжечь катушку динамика или повредить диффузор. Не советую держать наушники в ухе в процессе определения каналов. Пукает весьма не тихо) лучше просто на уши повесить, да можно и на стол положить.

Как устроены наушники схема

Щечки в наушнике будут раздаваться не в тот момент когда вы держите батарейку, а когда прикасаетесь и отпускаете её. И не стоит держать дольше секунды. Это должны быть легкие прикосновения.

Читайте также:  Отверстие в пластике под саморез

Вот такими нехитрыми способами можно достаточно быстро определить какой из проводков за что отвечает. А теперь покажу несколько распространенных вариантов.

Другие примеры распайки разъема гарнитуры

Тут не глядя и не проверяя можно спаивать два золотых провода вместе

Просто каждый канал имеет свой провод для земли. С аудиафильской точки зрения такой вариант более правильный, чем один земляной провод и способствует более широкой стереобазе.

Вообще получается, что вся проблема отремонтировать разъем гарнитуры сводится к определению где земля, которую нужно скрутить, чтобы получить 4 проводка.

Повторюсь еще раз — земля всегда желтая. Так же смеси желтого с другими цветами как правило тоже земля.

Провода гарнитуры с экраном

Еще бывает, что землю используют как экран. Т.е. В нее оборачивают либо все провода либо только микрофонный провод. Делается это для защиты от внешних наводок.

В случае экранированного провода, экран нужно просто распустить (раскрутить), вынуть содержимое и скрутить в самостоятельный проводок. Такие экраны у наушников сегодня встречаются довольно редко, т.к. создают паразитную емкость и делают звук более «мутным». 

  • Гораздо чаще встречается экранировка микрофона. Выглядит она следующим образом:
  • Как видим желтый провод ненормально толст. Раскручиваем его:
  • Под ним скрывается синенький проводочек микрофона.

Вообще суть экранирования заключается в защите от помех, чтобы внешние поля не создавали наводки на микрофонный провод, которые будут передаваться вашему собеседнику . Нужно это т.к. уровень сигнала от микрофона мал и помехи по уровню могут быть равны или больше полезного сигнала.

  1. Ну да ладно, экран снова на землю, а вмести с ним и желто-полосато-красный провод. Скручиваем и спаиваем:

Вместо заключения

В заключении хочется отметить, что все это достаточно просто, даже если и кажется сложным. Просто нужен опыт и понимание, которое приходит с опытом. Во как)) так что если хотите уметь чинить наушники — чините, не бойтесь) Новые все равно дороже покупать, а тут авось и получится 😛

П.с. При определении, желательно сразу, после зачистки от оплетки, залуживать концы проводков. В случае использования мультиметра или батарейки без этого в принципе не обойтись. Да и в любом случае потом к разъему припаивать)

Перейти к статье по ремонту разъема наушников

Как припаять штекер к наушникам всех типов

Как устроены наушники схемаВсем здоровья и хорошего настроения! Тут я собрал схемы распиновки и инструкции как припаять штекер к наушникам всех известных мне типов. Привожу инструкции, как отремонтировать наушники своими руками и как соединить провода без электрического паяльника. Будет интересно.

Начну, пожалуй, с перечисления известных типов аудио штекеров.

Стандартные штекеры

Согласно Википедии существуют следующие типы джеков:

  • TS/TRS диаметром 6,3 мм (для микрофонов, электрогитар, микшерных пультов, старых профессиональных наушников и т.д.)
  • TS/TRS/TRRS диаметром 3,5 мм (самый распространенный, применяется для современных наушников, микрофонов, акустики, фотовспышек и т.д.)
  • TS/TRS/TRRS диаметром 2,5 мм (для гарнитур мобильных телефонов, веб-камер, вспышек и т.д.)
  • Как устроены наушники схема
  • Существует также тип разъема TRRRS, который применяется для передачи не только аудио, но и видеосигнала.
  • Как устроены наушники схема
  • Кстати, обозначение такое принято по принципу: T — Trip (защелка), R- Ring (кольцо), S — Sleeve (втулка).

Как правильно припаять новый штекер к наушникам соблюдая распиновку проводов

Чтобы правильно припаять штекер наушников или гарнитуры необходимо знать распиновку. Она приведена в таблице ниже и взята с сайта про разъемы.

  1. Как устроены наушники схема
  2. Такие распиновки штекеров на 2 и на 3 контакта имеют и миниджеки для колонок и микрофонов.
  3. Штекеры и их распиновка для более специализированных устройств (видеокамер, гарнитур) по фирмам производителей (Nokia, Samsung, Sony, Panasonic) показаны в следующей таблице.
  4. Как устроены наушники схема

Как устроен трехконтактный джек

Обычный трехконтактный стерео джек имеет конструкцию по коаксиальному принципу. Каждый контакт находится в диэлектрической гильзе (втулке) и находится внутри другой гильзы.

Как устроены наушники схема

Контакты штекера разделяются меду собой пластиковыми втулками. Так вот этот пластик боится перегрева, начинает плавиться и контакты будут болтаться. Так что если хотите припаять штекер для наушников, то стоит помнить о перегреве контактов паяльником.

Как самостоятельно отремонтировать штекер наушников

Чтобы отремонтировать штекер наушников или гарнитуры своими руками, необходимо аккуратно извлечь его из корпуса, если он сам еще не вывалился. Обычно штекер заливается резиной. При разборке разрезаем этот корпус вдоль шва острым ножом. Чем аккуратнее получится разрез, тем легче восстановить корпус после ремонта.

Как устроены наушники схема

Выяснение причины неисправности наушников

Неисправность нашуников чаще всего заключается в обрыве одного из проводов в штекере. Реже происходит обрыв около контактов динамика или переламывание провода из-за нарушения целостности изоляции.

Как устроены наушники схема

Чтобы определить неисправность, нужно воспользоваться мультиметром и прозвонить контакты штекера. Из схем выше мы уже знаем где общий провод и левый и правый аудиоканалы.

Если между контактом одного канала и общим проводом сопротивление больше 20 — 120 Ом, то скорее всего есть обрыв или переламывание провода.

Помни, что типовое сопротивление обмотки современных наушников вкладышей составляет 32 Ома.

Как устроены наушники схема

Переламывание провода определяется по скачущим показаниям мультиметра при изгибании провода.

Обрыв легче всего найти около динамиков наушника. Часто корпус динамика легче открыть, чем разрезать залитый резиной штекер. Если провода к динамикам припаяли хорошо, то следует помнить о неисправностях в штекере.

Устранение поломок своими руками

Как только получилось определить место неисправности, необходимо добраться до него и увидеть глазками. Тогда станет понятно, как конкретно припаять штекер или наушники.

Читайте также:  Как определить межвитковое замыкание трансформатора

Допустим, что обрыв провода случился внутри штекера наушников. Чтобы разобрать корпусированный миниджек показано выше. В идеале нужно записать или сфотографировать распайку проводов и обновить пайку разъема.

Помни, что гибкие многожильные провода покрытвают хорошим лаком и просто так их залудить трудно. Сначала нужно обжечь лак, например паяльником, зажигалкой или мини-горелкой.

После этого можно лудить проводки с канифолью или другим флюсом.

Как устроены наушники схема

Лучше оставлять 2 — 3 мм неприкрытого провода без оплетки, чтобы повысить прочность конструкции.

Когда будем возвращать корпус штекера на место или заливать герметиком новый корпус, необходимо создать как можно большую площадь контакта между оплеткой и наружной гильзой штекера.

Таким образом при рывках нагрузка будет передаваться на самую массивную часть штекера, а не на слабые контакты левого и правого каналов.

После того, как припаяли штекер наушников, его внутренние контакты можно заливать термоклеем, эпоксидным клеем или герметиком. После высыхания доработать напильником до нужной формы.

Как припаять провод к динамику наушника

Когда проводок обрывается около динамика наушника, лучше всего обратно его припаять к наушнику и обновить пайку с завода. Вот как припаяны проводки внутри моих древних вкладышей Aiwa.

Обратите внимание на завязанный узелок — он не позволяет при рывках отрываться тонким проводкам. Перед пайкой наушника обязательно завяжите такой-же узелок на некотором расстоянии, чуть большем, чем расстояние до узкого отверстия.

Возникает вопрос — от чего зависит полярность подключения проводков к динамику. Ответ прост — наушники соединяются одинаково, чтобы работали синфазно. Когда полярность наушников перепутана, звук размазывается и становится тише, чем синфазный. Если у вас оборвался проводок в одном динамике, для правильного подключения нужно смотреть как провода и пайку в другом наушнике.

Что делать, если провод оборвался внутри наушника

Самое неприятное — это когда провод обрывается внутри наушника. Это означает, что произошел обрыв провода обмотки динамика, который показан на рисунке.

Обмотка динамика обычно приклеена к диафрагме и обрывается в месте крепления проводков к ней. Со временем они просто переламываются от микроперемещений.

Восстановить такой обрыв крайне сложно, но возможно под микроскопом. При ремонте наушников нужно быть предельно аккуратным, чтобы не порвать диафрагму и не повредить геометрию обмотки. Особое внимание нужно уделить микропыли, попавшей между магнитом и обмоткой. Магнитный мусор хорошо убирается жевательной резинкой или пластилином.

Как паять наушники с микрофоном

Чтобы правильно отремонтировать наушники с микрофоном, необходимо знать схему включения и назначение выводов четырехконтактного джека. Типовая схема пайки штекера микрофона и кнопки в стереогарнитуре показана на картинке ниже.

У большинства производителей простых гарнитур припаять микрофон следует как на картинке.

Как устроен четырехконтактный джек

Четырехконтактный джек имеет такое же устройство, как и трехконтактный. Коаксиальная конструкция и разделение пластиковыми втулками со стандартными размерами на 4 провода присутствует у всех штекеров TRRS. Распиновка штекеров на 4 провода отличается по производителям. Тут кто во что горазд. Чтобы правильно заменить штекер гарнитуры смотрите на распиновку миниджеков на картинке.

На картинке следующие обозначения: М — микрофон, G — общий контакт, R — правый канал, L — левый канал. Теперь понятно, что спаять наушники на 4 провода дело не из легких. Схема распайки штекера сильно зависит от марки гарнитуры.

Про цвета проводов в наушниках

Цвета проводов в наушниках обычно стандартизованы. Цвета проводов для стандартных наушников на 3 типа провода показаны на фото ниже.

Однако до сих пор встречаются производители, которые применяют нестандартные провода для пайки наушников и маркировки каналов. Например, Apple в своих наушниках AirPods использует провода в двухцветной маркировке.

  • В таких случаях на помощь приходит Интернет или метод проверки батарейкой на 3 вольта или мультиметром.

При подаче напряжения (батарейкой или мультиметром в режиме омметра) между контактами динамика, в нем будет слышен шелест. Это просто. Сложнее с гарнитурами, особенно если они с кнопками. Тут уже идет в ход схемотехника. Потому что производители часто задействуют минимум пар проводов для передачи большого количества сигналов.

Как обойтись без паяльника при ремонте наушников

Часто происходит так, что у человека нет под рукой паяльника или розетки, а штекер наушников не работает. В этом случае можем проводить перепайку штекера несколькими нестандартными, но приемлемыми способами.

Первый способ — это использовать токопроводящий клей для приклеивания проводов к контактам мини джека. Все делается просто и аккуратно.

Надежность такого крепления конечно хромает, да и электрическое сопротивление клея может составлять десятые доли Ома. При сопротивлении наушников 4 -16 Ом, клей может повлиять на громкость звучания.

Хорошо, что время высыхания токопроводящего клея обычно 10-15 минут.

Второй способ — разогревать гвоздь или кусок медного провода в пламени свечи. Это такой способ для романтиков: полумрак, свечи, штекер, наушники и ты. Свечи в этом случае лучше использовать ароматизированные. А если серьезно, так можно и с помощью костра и углей припаять штекер наушников. Главное — хороший припой и флюс не забыть.

Третий способ — сделать газовый паяльник из зажигалки своими руками. Нужно взять кусок медного одножильного провода и прикрепить к зажигалке так, чтобы часть провода была в пламени. По медному проводу передается тепло на некоторое расстояние, как видно из фото.

Читайте также:  Как измерить сопротивление лампочки

Если будешь пользоваться этим способом, то особое внимание обрати на место прилегания проволоки к корпусу зажигалки. Там от нагрева может образоваться дырка. Будь осторожен! Более подробно как сделать такой мини паяльник из зажигалки смотрите в видеоролике.

Похоже я достаточно полно разобрал тему как припаять штекер к наушникам или гарнитуре. Мы научились сегодня паять штекер и динамики наушников даже без паяльника. Ваши вопросы жду в х и на форуме.

Мастер Пайки.

Как работают наушники: устройство и принцип работы

Как устроены наушники схема

Наушники в наше время стали одним из необходимых атрибутов многих людей, благодаря им можно наслаждаться музыкой или заниматься самообразованием, слушая аудиокниги, при этом будучи занятыми какими то другими делами или пребывая в дороге, с пользой проводить время. Но задумывались ли вы как работают наушники, благодаря каким физическим законам вы можете, к примеру, громко слушать тяжелый рок, а людям, стоящим рядом с вами это совершенно не будет мешать, так как благодаря наушникам слышать его будете только вы. В нашей статье мы разберем принцип работы наушников.

Но начнем с фундаментального вопроса о том:

Что такое звук?

Максимально простой ответ будет звучать так: звуки – это вибрации, вызванные движущимися объектами. Эти вибрации воспринимаются нашими ушами и затем интерпретируются мозгом.

А значит, для создания звука необходимо определенное механическое движение.

К примеру, звук гитары или скрипки вызван механической вибрацией струны, а через специальные звуковые динамики эти вибрации искусственно усиливаются, благодаря чему звук становится громким.

Принцип работы наушников

В наушниках роль механических движений играют специальные драйверы, находящиеся внутри этих устройств. Блоки драйверов, также называемые преобразователями, преобразуют аналоговые звуковые сигналы в вибрации; по сути, они являются миниатюрными динамиками.

Если большой динамик, к примеру, на рок-концерте увеличивает громкость звука до невероятных размеров, благодаря тому, что активно перемещает звуковые вибрации в окружающий воздух, то миниатюрный динамик в наушниках должен только лишь перемещать объем воздуха внутри вашего уха.

Типичный размер и соответствующие характеристики блока динамика различаются от наушников к наушникам, но обычно составляют от 6 до 15 мм. Например, настоящие беспроводные наушники S500W имеют 8-миллиметровый динамик для высококачественного звука. Качественными динамиками обладают и наушники real el.

Для создания звука диафрагма является неотъемлемой частью каждого динамика и состоит из тонкой мембраны, которая создает звуковые волны при движении. Интенсивность и направление движения определяется электрическим сигналом, который поступает к драйверам наушника. Не все драйверы созданы одинаковыми, и они по-разному преобразуют электрический ток в звук, перемещая диафрагму.

Кто изобрел наушники?

И почему? Первые громкоговорители были довольно громоздкими, и в конце XIX и начале XX века, когда звуковое оборудование было столь же громоздким, не было очевидной, непосредственной причины уменьшать «звуковоспроизводящие машины» до размера человеческого уха. Так как и почему появились наушники? По сути, было три причины.

  • Во-первых, наушники могут воспроизводить звук с гораздо меньшей входной мощностью, чем большие громкоговорители, поэтому они очень хорошо работают с простым, маломощным аудио-оборудованием. Если вы когда-либо создавали кристаллическое радио, то знаете, что можете сделать это без батареи или источника питания любого типа, если будете использовать так называемый кристаллический наушник, который генерирует звук через пьезоэлектричество, используя очень мало входной энергии (от входящей радиоволны). Некоторые ранние наушники были еще менее сложными. Так можно было слушать звукозаписывающий фонограф Томаса Эдисона (предшественника современных проигрывателей), используя либо усиливающий «рог» (предок громкоговорителя), либо трубки, подобные стетоскопу, вставленные в ваши уши (предки наушников).

Как устроены наушники схема

  •  Во-вторых, несмотря на громоздкость звукового оборудования, по-прежнему существовала острая потребность в портативности. Еще в 1891 году француз по имени Эрнест Меркадье запатентовал «би-телефон» (пара внутриканальных телефонных приемников), поразительно напоминающий современные наушники, «которые должны быть достаточно легкими, чтобы их можно было носить во время использования на голове оператора». Мобильность также явно была обязательной для военных. Одна из основных причин разработки наушников заключалась в том, что пилоты и солдаты на поле боя должны были четко и незамедлительно слышать звуковые команды и приказы центрального штаба. А в кабине шумного истребителя времен Второй мировой войны нельзя было поставить гигантские громкоговорители! Поэтому качественные наушники были разработаны, прежде всего, именно для пилотов военных истребителей.

Как устроены наушники схема

  • Наконец, не все могут слышать звук из динамиков так отчетливо, как вы. Просматривая патенты в базе данных Управления по патентам и товарным знакам США, становится ясно, что некоторые из самых ранних наушников на самом деле были наушниками, прикрепленными к слуховым аппаратам. Если вы хотите усилить звук и сделать это портативно и незаметно, использование наушника имеет гораздо больше смысла, чем использование динамика. Помимо помещения звука прямо в ухо, можно также отделить микрофон от динамика и тем самым уменьшить “гудение” и “свист” (когда динамик эффективно возвращается в микрофон). Например, в 1943 году, за несколько лет до того, как транзисторы полностью изменили мощность слуховых аппаратов, компания Zenith Electronics предложила наушник для слуховых аппаратов именно для этих целей.

Как устроены наушники схема

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector