Как работают беспроводные наушники для телефона: основной принцип работы

ВОПРОС! Как работают беспроводные наушники?

ОТВЕТ! Беспроводные наушники для телефона работают на технологии Bluetooth, которая позволяет с помощью радиоволн передавать информацию на небольшое расстояние. При подключении телефона к наушникам он в свою очередь передает звуковую информацию на приемник, который уже воспроизводит звук на небольшие динамики. Для работы Bluetooth на обоих устройствах (приемник и передатчик) должен быть соответствующий модуль. А теперь более подробно…

Что такое беспроводные наушники

Беспроводными наушниками (Head Set, головные телефоны) называют пару небольших устройств, которые крепятся на голове или вставляются в уши, получают сигнал от источника беспроводным способом. Если устройство объединено с микрофоном, то этот аксессуар называют беспроводной гарнитурой.

Чтобы получить сигнал с электронного устройства «по воздуху» существуют 2 способа:

• с помощью радиоволн;
• посредством излучения в инфракрасном диапазоне.

Принцип работы инфракрасных наушников и пульта дистанционного управления телевизором очень похожи.

К источнику подключают передатчик с инфракрасным светодиодом, он передаёт аудиосигнал с помощью кодированной высокочастотной пульсации света на приёмник, встроенный в Head Set.

Раньше ИК наушники приобретали для просмотра телевизора в вечернее время, но они устарели из-за:

• невозможности работы при хорошей освещённости;
• малого радиуса действия передатчика;
• нахождения приёмника в зоне прямой видимости.

В отличие от инфракрасных наушников, устройства, работающие на радиоволнах, совершенствуются, набирают популярность.

Bluetooth

Bluetooth был назван в честь Харальда Синезубого, который объединил скандинавские земли, чем и вошел в историю. В данном случае технология объединяет и позволяет общаться телефонам, планшетам, ноутбукам, телевизорам, наушникам и колонкам.

Принцип работы простой – есть приемник и передатчик, а передача информации идет с помощью радиоволн. При этом используется специальный ISM диапазон частот от 2,4 до 2,4835 ГЦ. Диапазон был выбран не случайно – ведь именно его не нужно лицензировать в большинство странах мира. Он используется в промышленности, науке, медицине и других сферах.

При передаче используется метод расширения спектра. Вдаваться в подробности не буду, так как это особо и не нужно. Скажу лишь то, что данный метод позволяет использовать недорогое оборудование, а также помогает снизить возможность помехи.

А помехи могут возникнуть в любом месте, ведь вокруг нас очень и очень много других радиоволн, которые работают в том же самом спектре. К ним относят: Wi-Fi, микроволновые печи, радио, телевидение, мобильную и спутниковую связь и многое другое. Вот как раз метод расширения спектра помогает не пересекаться с теми же частотами и передавать данные без потери и помех.

Что такое Блютуз наушники? Это беспроводные наушники, в которых прием звуковой информации идет с помощью специальных протоколов, позволяющие отправлять данные потоком. Так как устройство работает без проводов, то при работе используется литий-ионная аккумуляторная батарея, которую периодически нужно заряжать.

Как работают на телефоне и других устройств

При работе большинства современных беспроводных наушников используются радиоволны, но они имеют различия.

Блютуз наушники

Bluetooth (переводится с английского, как синий зуб) — это название производственная спецификация, обеспечивающая обмен информацией между различными устройствами.

Для работы блютуз гарнитуры не нужен передатчик, так как большинство передающих устройств, поддерживают блютуз.

В чипе, встроенном в Андроид или ноутбук, аудиосигнал шифруется, сжимается и преобразуется в радиоволны.

В блютуз приёмнике, установленном в беспроводных головных телефонах, этот радиосигнал расшифровывается опять в звуковые волны.

Несмотря на появление новых версий блютуз, наушники имеют недостатки:

• они не могут работать без аккумулятора, а следовательно, автономность будет ограниченной;
• для синхронизации необходимо определённое время;
• радиус действия хоть и увеличивается с каждой версией блютуз, но дальность приёма сильно зависит от препятствий на пути сигнала;
• при совместной работе гаджета и девайса будет использоваться более старая версия одного из них;
• для качественного прослушивания музыки необходим кодек aptX HD на наушниках и передающем устройстве.

Наушники TWS

TWS — True Wireless Stereo, что в переводе с английского означает «по-настоящему беспроводное стерео».

TWS наушники отличаются от других Head Set тем, что левый и правый в них соединены не проводом, а по блютуз.

Для работы у этого гаджета сначала соединяются между собой чипы левого и правого наушника, а уже затем происходит синхронизация с передающим устройством.

Известными моделями из TWS наушников являются AirPods и AirPods Pro, выпущенные компанией Apple с работой микропроцессора W1, который позволяет:

• экономично расходовать электропитание;
• моментально синхронизировать гарнитуру между собой, зарядным боксом и передающим устройством;
• обеспечивать работу сенсоров управления.

С NFC модулем

NFC (Near Field Communication переводится с английского, как «коммуникация ближнего поля») — технология, позволяющая устанавливать быстрое соединение, передачу данных между двумя работающими устройствами при их близком контакте.

Модули NFC, установленные в смартфонах, изначально были предназначены для быстрых платежей.

Однако если такой же модуль установлен в беспроводных наушниках, то две различные технологии NFC и блютуз могут работать совместно.

Благодаря первой может быстро определяться подсоединяемое устройство, а уже затем происходит передача данных для блютуз подключения.

Wi Fi наушники

Wi Fi и блютуз наушники — это одно и то же. Дело в том, что обе технологии являются частью работы стандарта IEEE 802.11.

Поэтому любые устройства, прошедшие тестирование в Wi Fi Alliance, имеют право носить его логотип.

Этим воспользовались маркетологи, и в результате на коробке с беспроводной гарнитурой вместо блютуз появилась торговая марка альянса.

Конечно, это должно заинтересовать потребителя и привлечь к покупке этого товара.

Создание Wi Fi-наушников, возможно, но не имеет смысла, ведь это уже будет не гаджет, а девайс.

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.

После того, как отделили внутреннее содержимое — обрабатываем весь корпус, чтобы он совпадал по размерам с накладкой. 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 (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Принцип работы радионаушников

К электронному устройству подключается радиопередатчик, который передаёт на приёмник в наушниках аналоговый сигнал с помощью FM-волн.

Такой способ имеет свои плюсы:

• дальность соединения до 150-м работы, на которую минимально влияют препятствия;
• моментальное соединение гарнитуры и передающего устройства;
• естественное звучание музыкальных композиций.
• Но есть и минусы:
• конструкция не является мобильной, так как имеет радиопередатчик;
• возникновение помех, посторонних сигналов;
• радиосвязь не экономит энергопотребление;
• работа связи ничем не защищена.

Функции беспроводных наушников

Беспроводные Head Set, кроме принятия сигнала «по воздуху» имеют расширенную функциональность работы.

Продвинутые в этом отношении TWS гарнитуры имеют следующие дополнительные функции:

1. Автоподключение. После первого сопряжения гарнитуры с девайсом, последующие производятся автоматически. Для этого достаточно достать гаджеты из зарядного бокса рядом со смартфоном, на котором включен блютуз.

2. Автопауза. Если один из наушников вынимается или выпадает из уха, то срабатывает оптический сенсор, воспроизведение трека приостанавливается. При возвращении наушника в ушную раковину пользователь может начать прослушивать музыку с прерванного места.

3. Сенсорное или кнопочное управление. На внешней стороне вкладышей или заглушек устанавливают сенсорные пластины, кнопки либо внутри корпуса размещают акселерометры, с помощью которых можно останавливать, запускать и переключать треки, а также регулировать уровень громкости.

4. Гарнитура. В каждый из ухо-мониторов встроен один, а иногда и два микрофона, что позволяет во время прослушивания музыки, не доставая телефона из кармана, отвечать на входящий звонок.

5. Шумоподавление. Дополнительные микрофоны в каждом из наушников позволяют передавать внешний шум в электронное устройство, которое вырабатывает противофазный сигнал. Складываясь вместе, они гасят друг друга, что позволяет избавиться от посторонних звуков не только при прослушивании музыки, но и во время телефонного разговора.

6. Голосовой помощник. В любое время, приостановив воспроизведение трека, обратитесь к Siri. Голосовому помощнику можно отдавать не только команды по настройкам музыкальной композиции, но и задавать вопросы.

7. Скоростная зарядка. Для того чтобы наушники работали в течение трёх часов, их достаточно поместить в зарядный бокс на 15 мин.

8. Беспроводная зарядка. Например, зарядный бокс AirPods 2 необязательно подключать к девайсу или сетевому адаптеру специальным шнуром, в него уже встроена беспроводная зарядка.

9. Multipoint. Эта функция позволяет использовать гарнитуру сразу с несколькими девайсами одновременно.

Дополнительные функции современных наушников

Современные наушники могут не только принимать звуковой сигнал и воспроизводить его в уши пользователя. Многие производители добавляют дополнительный функционал.

• Микрофон – вы можете не только слушать музыку, но также общаться со своими друзьями по телефону.
• Автоподключение – есть почти на всех смартфонах. Один раз подключившись, телефон запоминает устройство, и повторно его сопрягать уже не нужно и достаточно просто включить гарнитуру.
• Автопауза – если снять хотя бы один наушник, то проигрывание песни остановится.
• Управление – на некоторых наушниках есть кнопки, которыми можно ставить на паузу, переключать песню, увеличивать громкость. Кнопки могут быть как физические, так и сенсорные.
• Беспроводная зарядка – заряд наушников и кейса происходит без подключения проводов, но для этого нужна специальная станция. Более подробно…

Функционал может отличаться в зависимости от модели. В любом случае самое главное, на мой взгляд, это удобство и качество звука. Советую посмотреть наш ТОП-беспроводных наушников тут.

Сравнительная таблица технологий передачи звука

Рекомендации по выбору технологии

При выборе технологии определитесь, где они будут применяться.

Так радионаушники лучше подойдут пользователям для просмотра фильмов и геймерам.

В первом случае это обусловлено нетребовательностью к высоким параметрам звучания, во втором — отсутствием задержки между видео и аудио.

Компания Sony для PlaySаtation 4 выпустила беспроводные гарнитуры с радиомодулями, а не с блютуз.

При выборе блютуз наушников обратите внимание на следующее:

• меломанам лучше выбирать полноразмерные наушники;
• для работы — внутриканальные с функцией Multipoint;
• для поездок в общественном транспорте подойдут Head Set с активным шумоподавлением;
• для занятий спортом — наушники со специальными фиксаторами, крепко удерживающими их на голове, а также имеющими влаго- и пылезащиту.