IT-Сфера

It-сфера
6 апреля 2016

Как усилить громкость наушников?

Наверное, многие из вас сталкивались с такой проблемой, когда, подключив свои наушники к MP3 плееру или телефону, громкость была недостаточной; иными словами, мощности плеера или телефона не хватало для того, чтобы обеспечить громкий, чистый звук. И как же быть в этом случае?

Для этого можно собрать усилитель для наушников своими руками. Его схема довольна проста, и любой радиолюбитель, неважно, начинающий или опытный, сможет сделать его, проявив аккуратность и внимательность.
При создании этого усилителя мне хотелось сделать его необычным, хотелось уйти в сторону от классического пластикового корпуса. Вспомнив, что любители моддинга компьютеров часто делают прозрачные корпуса для своих ПК, я тоже решил сделать корпус своего усилителя прозрачным. А в качестве изюминки — отказаться от печатной платы и сделать все навесным монтажом.

Разработка схемы велась в программе Eagle. Это классический усилитель на сдвоенном операционнике OPA2107.

Ниже приведена схема усилителя для наушников своими руками.
Список необходимых деталей для блока питания усилителя:

- разъем питания;
- светодиод 5 мм (любого цвета);
- R1LED — резистор номиналом от 1К до 10К (1 Вт);
- CP1, CP2 — электролиты 470 мкФ (на напряжение 35 или 50 Вольт);
- RP1, RP2 — 4,7К (1 Вт).

Список деталей для усилителя:

- IC1 — сдвоенный операционный усилитель OPA2107;
- (примечание — на принципиальной схеме операционный усилитель обозначен как OPA2132, дело в том, что вначале я планировал использовать его);
- C1L, C1R — 0.68 мкФ 63 В (для входного аудио сигнала);
- C2, C3 — 0,1 мкФ (пленочные, для стабилизации операционного усилителя);
- R2L, R2R — 100К (0,5 Вт);
- R3L, R3R — 1К (0,5 Вт);
- R4L, R4R — 10К (0,5 Вт);
- R5L, R5R — перемычка (не обязательно);
- стерео джек — 2 шт.
Так как я решил сделать все навесным монтажом, то я приступил к изготовлению каркаса. Здесь вам понадобятся аккуратность и внимательность, т.к. корпус будет прозрачным, и любые недочеты сразу же будут видны.

Для шины питания я использовал одножильный медный провод, 1 мм толщиной, взятый из обрезков кабеля, которые использовались для домашней электропроводки.
В качестве блока питания отлично подойдет любой трансформаторный блок питания с напряжением 12 Вольт и выходным током от 300 мА. Желательно использовать трансформаторный БП, так как использование импульсных может привести к наводкам (будет слышен постоянный гул в наушниках).

Для разъема питания я использовал вот такой разъем: (центральный контакт - это плюс питания).
Немного ниже вы можете увидеть разводку блока питания. На входе у блока питания 12 Вольт, которые затем с помощью делителя напряжения (резисторов RP1 и RP2, по 4.7 кОм) превращаются в +6 Вольт и 6 Вольт. Дело в том, что для операционного усилителя необходимо двухполярное питание. Провод в центре — это так называемая «виртуальная земля», которая ни в коем случае не должна соединятся с настоящей землей (на разъеме питания).
Два больших конденсатора на 470 мкФ 50 Вольт в паре с конденсаторами по 0,1 мкФ необходимы для того, чтобы уменьшить наводки на ОУ и повысить стабильность его работы. Для этого нужно постараться расположить их как можно ближе к выводам ОУ.
После того как вы закончили пайку, можно приступить к проверке усилителя. Небольшой совет: для проверки не нужно использовать свои самые классные наушники, достаточно каких-то простых. Дело в том, что если Вы где-то запутались и припаяли детали не по схеме, то вполне возможен такой вариант, при котором вы испортите свои наушники. Но надеюсь, что при проверке у вас все будет хорошо.
Так как усилитель в дальнейшем будет заливаться эпоксидной смолой, то я решил немного приподнять его, чтобы при заливке он оказался точно по центру корпуса. Для этого я припаял небольшие выводы снизу.
Я подумал, что было бы неплохо еще чуть-чуть облагородить дизайн усилителя, и поэтому решил распечатать наклейки на аудио разъемы. Я подготовил их в Adobe Photoshop, затем распечатал на тонкой фотобумаге и приклеил к разъемам на двусторонний скотч.
В течение некоторого времени я размышлял над дизайном корпуса и материалом, из которого будет сделана форма для заливки. Я остановил свой выбор на 1,5 мм пластике, он отлично режется обычным канцелярским ножом, оставляя при этом очень ровный край.

Затем я разработал форму для заливки, используя все тот-же Eagle. Вырезав все части, я приступил к сборке. Для того чтобы облегчить эту процедуру, я сначала прихватил все углы с помощью суперклея, затем 2 раза проклеил каждый шов, что обеспечило полную герметичность.
Самый простой способ узнать объем эпоксидной смолы для заливки - это залить форму водой, а затем вылить содержимое в чашку и узнать получившийся объем и вес. Конечно, можно измерить объем с помощью линейки — но способ с водой показался мне проще.

Для заливки я использовал прозрачную эпоксидную смолу. Конкретно для этой смолы соотношение отвердителя и смолы должно быть 1:50. Было довольно сложно отмерить такое малое количество отвердителя, для этого пригодились ювелирные весы. А вообще, для разных марок эпоксидных смол соотношение отвердителя и смолы различается.
При затвердевании эпоксидной смолы происходит обильное выделение тепла (в моем случае температура была 62 градуса). Затем форма накрывается, для того чтобы предотвратить попадание пыли и мусора на поверхность.
Я оставил затвердевать эпоксидную смолу на сутки. По прошествии этого времени она высохла, и я приступил к снятию формы. Для этого я использовал ленточную шлифмашину.
Затем с помощью фрезера я сточил фаски и все острые углы.
Для полировки корпуса я сначала использовал наждачную бумагу с зернистостью 600, а окончательную полировку проводил «на мокрую» 1200-й мелкозернистой наждачкой.