Как соединить и запаять провода от наушников

Даже самые надежные наушники рано или поздно могут выйти из строя. Во многих случаях ремонт аудиоустройства сводится к замене разъема для подключения к источнику звука, и сделать это можно самостоятельно.

Виды аудио разъемов

В большинстве случаев для подключения устройств, работающих на аудиочастотах, используются втычные разъемы штыревого типа, в обиходе называемые «джек» (Jack). Его особенность – аксиальное (на одной оси) расположение контактов в ряд.

Правильное общее название этого типа разъемов – TRS (Tip (наконечник), Ring(кольцо), Sleeve (втулка). Этот терминал разработан еще в 19 веке и применялся на телефонных коммутаторах.

Существуют различные типы таких разъемов. Самый маленький из них – Jack 2,5 (мини-джек). Его диаметр составляет 2,5 мм и он применяется там, где надо обеспечить небольшие размеры – в мобильных телефонах, планшетах и т.п.

Более широкому применению препятствует пониженная механическая прочность такого терминала, поэтому там, где можно, используют самый распространённый тип аудиоштекера – Jack 3,5. В этой категории существует несколько модификаций:

1. Jack 3,5 Моно. Имеет два контакта (TS), один из которых предназначен для общего провода, а второй – для сигнального. Так как монофонические наушники мало распространены, его применение ограничено. Может использоваться, например, для передачи низкочастотного модулирующего сигнала со звуковой карты компьютера на радиопередающее устройство.
2. Jack 3,5 Стерео. Самый распространённый штекер в быту, классический TRS. Имеет три вывода — общий провод, правый аудиоканал, левый канал.
3. Jack 3,5 с выводом для микрофона (TRRS). Имеет дополнительный контакт для подключения преобразователя звуковых колебаний. Применяется для гарнитур с микрофоном, не имеющих отдельного разъема.

В профессиональной аппаратуре применяется коннектор с диаметром штыря 6,3 мм (1/4 дюйма) – «большой Джек». Разъем с увеличенным диаметром нужен там, где требуется повышенная механическая прочность и увеличенный ресурс циклов подключение-отключение. Повышенная площадь контактов способствует передаче сигнала большей мощности.

Корпус разъема, скрывающий место соединения кабеля и контактов, может быть выполнен как из металла, так и из пластика. По форме разъем может быть прямым и угловым, а по конструкции – монолитным или разборным.

В некоторых случаях для подключения линий звуковой частоты используют и другие типы разъемов – XLR (для профессиональной аудиоаппаратуры), USB, Lightning (для продукции Apple), USB-C и прочие.

Структура и схема подключения наушников

Хотя каждый вывод коннектора можно использовать для любого функционального назначения, производители стараются придерживаться стандартной схемы распиновки штекера. В противном случае, наушники зачастую не подходили бы к источникам звукового сигнала.

Общая схема наушников

Уже упоминалось, что монофонические наушники в настоящее время встречаются крайне редко. Тем не менее, надо отметить, что возможно две схемы подключения головных телефонов:

• два элемента последовательно;
• два элемента параллельно.

В первом случае общее сопротивление аудиосистемы увеличивается в два раза по сравнению с сопротивлением одного звукоизлучателя, а во втором в два раза уменьшается.

У стереофонических наушников головные телефоны соединяются параллельно. Минусовые выводы попарно, плюсовые тоже попарно. Если нарушить полярность, ничего страшного не произойдет. Однако звукоизлучатели будут работать в противофазе, что может исказить стереоэффект при прослушивании аудиограмм.

Распиновка jack 3,5 мм

Практически всегда часть коннектора, наиболее близкую к корпусу, используют под общий провод (исключение — показанный далее стандарт CTIA). Для сигнальных линий задействуют остальные контакты:

• наконечник штекера – левый канал;
• следующий проводник – (кольцо) – правый канал.

Каждый внешний контакт подключен к своему терминалу для подпайки провода. Эти терминалы находятся внутри корпуса, который перед выполнением операций по подключению надо открыть.

Распиновка штекера наушников с микрофоном

Описанный принцип применяется и к схеме наушников с микрофоном. Преобразователь звуковых колебаний в электрические одним выводом подключается к общему для всей гарнитуры проводу, а другой вывод микрофона выводится на отдельный вывод «джека». Естественно, в этом случае в разъеме потребуется дополнительный контакт.

Существует два стандарта расположения контактов для микрофона:

1. CTIA.
2. OMTP.

Они отличаются взаимным расположением контактов общего провода и микрофона. Вариант OMTP выглядит более правильным, так как общий провод подключен к выводу разъема, который может контактировать с металлическим корпусом источника аудиосигнала, а корпус часто соединен с общим проводом.

Если стандарты источника сигнала и гарнитуры с микрофоном отличаются, придется воспользоваться переходником.

Стандартные цвета проводов в наушниках

Существует стандартная маркировка проводов для наушников:

• общий провод – медная оплетка;
• правый канал – красный;
• левый канал – зеленый;
• микрофон – белый.

На практике не существует способа заставить всех производителей соблюдать этот стандарт (особенно, изготовителей гарнитур эконом-класса). Кроме того, даже если имеет место попытка соблюсти требования, цвета у недорогих проводов могут быть отличаться от обычных представлений. Так, зеленый провод вполне может выглядеть, как синий, а красный – как оранжевый или желтый.

По этой причине перед ремонтом лучше зарисовать или сфотографировать, как подключены провода к разъему.

Соединение проводов

Если наушники неисправны, их можно попробовать отремонтировать. Чаще всего ремонт сводится к замене разъема.

Определяем место разрыва

В первую очередь надо локализовать дефект. Чаще всего неисправность возникает внутри разъема (если он монолитной конструкции, уточнить это не получится). Реже провод ломается в месте входа в корпус коннектора. Еще реже — в другом месте. По этой причине при возникновении проблем (прерывистый звук, исчезновение звучания одного из каналов и т.п.) можно сразу поменять монолитный коннектор на заведомо исправный без дальнейшей диагностики. Вероятность угадать составит до 90%. Можно попробовать различные способы, связанные с разрезом или проколом изоляции. Но конструкция кабеля такова, что такой способ диагностики обычно приводит к необходимости замены кабеля, даже если дело изначально было не в нем.

Если разъем разборный, можно попробовать прозвонить его, открыв корпус. Для этого одним щупом тестера, включенного в режим омметра, надо поочередно касаться внешнего контакта, а другим – соответствующего внутреннего. Сопротивление должно быть около нуля.

Перед началом прозвонки целесообразно тщательно осмотреть место пайки проводов к коннектору (лучше под увеличением и при хорошем освещении). Возможен обрыв провода в месте присоединения. Можно покачать каждый провод тонким пинцетом. Так иногда удается выявить некачественную пайку.

Пример перепайки штекера наушника

Разъем с подозрением на неисправность лучше просто отрезать – кусачками или другим инструментом, а если он неразъемный – другого варианта просто нет. С кабеля надо снять общую изоляцию так, чтобы внутренние провода оказались свободны на 1,5-2 см. Каждый провод надо зачистить и залудить.

Облуживать провода надо с помощью хорошего, но нейтрального флюса. Зачастую они сделаны из плохо паяющегося металла, но кислотные составы для работы с тонкими проводами применять нельзя.

Затем надо открыть разъем, чтобы получить доступ к точкам пайки. Металлические лепестки также надо облудить, следя за тем, чтобы припой не перекрыл отверстия, в которые вставляется провод. Перед тем, как запаять провода, надо определить, можно ли будет потом собрать разъем. Как правило, при работе с металлическим разъемом (корпус в виде трубки) придется заранее надеть части корпуса на кабель. После этого надо определить, какой провод к какой точке подпаивать, и выполнить соединение.

Если неправильно соединить провода так, чтобы перепутать местами правый и левый канал, большой беды не произойдет. Достаточно будет надеть наушники наоборот (но для гарнитуры с жестко закрепленным микрофоном это не пройдет).

Теперь можно запаивать провода и собирать корпус. Полезно перед испытаниями наушников выполнить прозвонку. Если сделано все верно, между общим проводом и контактом каждого канала будет примерно одинаковое сопротивление (несколько десятков ом), а между двумя контактами каналов – удвоенное. Если результаты отличаются, то либо распайка наушников произведена неправильно, либо дело было не в разъеме.

Для наглядности видео примеры:

При наличии минимальных навыков припаять штекер к наушникам несложно. Успех работы будет гарантирован, если каждое действие выполняется осознанно, с пониманием происходящего.