Как устроено гнездо для наушников

Виды разъемов наушников и элекстрические схемы их распиновки

Электроника

Под распиновкой штекера наушника понимается особое расположение выводов согласно схеме аппарата. Она, в основном, используется для определения места неисправности устройства и восстановления работоспособности, если имеется возможность. Сколько существует видов разъемов? Какие есть электрические схемы? И что делать при нестандартном разъеме?

screenshot_1

Виды разъемов наушников

Существуют три вида разъемов, которые, в свою очередь, делятся на подвиды. В основе главной классификации лежит величина стандартных диаметров гнезда:

Большой Джек – 6,35 миллиметра.
Мини-Джек – 3,5 миллиметра:

двухконтактные (TS);
трехконтактные (TRS*);
четырехконтактные, или четырехпиновые (TRRS);
пятипозиционные (TRRRS).

Микро-Джек – 2,5 миллиметра.

Под Джеком (Jack) здесь понимается гнездо. В него вставляется электрический соединитель, именуемый штекером, контакты которого номеруются к основанию от острия.

Наибольшее распространение имеет второй вид – мини-Jack. Этот вид применяют в мобильной и бытовой технике. Например, он встречается практически во всех смартфонах, ноутбуках и настольных ПК.

Следующим по популярности идет micro-Jack. Электрические соединители этого типа, как правило, встречаются у продукции Apple (IPhone, IPod или IPad).

В начале 2000-х годов двухконтактные mini-Jack стали терять актуальность и сдавать позиции на рынке. В 2020 году на прилавках магазина их практически уже невозможно встретить. TS были успешно заменены TRS и TRRS.

screenshot_2

Представляет собой двухполюсный штекер. Передача сигнала осуществляется только по одному единственному каналу. Применяется в профессиональной аппаратуре. Примером служат подключения электрогитар или синтезаторов.

Данные разъемы предназначены для передачи аналогового сигнала и коммутации приборов, например, плеера и наушников.

Имеется спорная совместимость с TS: при подключении штекера TRS в гнездо TS средний контакт остается свободным. Для лампового оборудования незадействованный контакт служит причиной возникновения поломок. Современное оборудование менее чувствительно к свободным контактам.

screenshot_3

4-контактные немного отличаются от TRS. Эти разъемы используются для подключения наушников к современным телефонам. Также их используют в экзотических переходниках и соединительных шнурах TB-приставок.

TRRRS

Новый стандарт предусматривает дополнительную линию, которая используется для подключения второго микрофона и внешнего питания.

Такие электрические соединители применяются в гарнитурах с активным шумоподавлением.

Распиновка наушников: схема распайки разъема и штекера гарнитуры

Распиновка наушников: виды разъемов и штекеров гарнитур Распиновка гарнитуры

Общепринятое понятие схема распайки наушников (распиновка, разводка) – описание назначения контактов для их идентификации; требуется в случае ремонта и сборки устройства, представляется в виде чертежа, рисунка, таблицы. Представляет собой описание назначения, функции каждого контакта.

В бытовой сфере названия цоколёвка и распиновка – синонимы, однако в радиоэлектронике это – близкие по значению слова, но не взаимозаменяемые. Распиновка – описание функций контактов (составляющих частей разъёмов – выводов). Цоколёвка – описание назначения контактов (распиновка) в соответствии с их нумерацией. Применяется при монтаже радиоэлементов на печатную плату.

Универсальный штекер — распиновка джек 3.5 для подключения к гнездам наушников и смартфонов

Распиновка джек 3.5 особой сложности не представляет, достаточно умения обращаться с паяльником. Поэтому, починить вышедший из строя коннектор или припаять новый на провод, может практически любой пользователь гарнитур, к которым требуется такой соединитель.

Аудио разъемы были изобретены в 19 веке с целью использования в телефонных коммутаторах и до сих пор широко используются для передачи аналоговых аудиосигналов.

Конфигурация контактов

Пин №	Имя пин-кода	Описание
1.	Tip	Левый
2.	Ring	Правый
3.	Ring	Земля
4.	Sleeve	Микрофон

Краткое описание

Джек 3,5 мм — это универсальный размер аудио разъема для смартфонов, ПК и ноутбуков. Кроме того, для радиолюбителей аудио разъем 3,5 мм является полезным компонентом для проектов, которые подключаются к гнездам для наушников. Существуют различные типы аудиоразъемов, такие как TS, TRS и TRRS, использующиеся в различных приложениях, но наиболее распространенные, которые мы видим в повседневной жизни, это TRS и TRRS.

Самостоятельная распиновка джек 3.5 мм

Для использования 3,5-мм аудио джека в ваших проектах или изготовлении опытных образцов, вы должны припаять провода на контактные штырьки джека. Снимите вышеуказанную пластиковую оболочку, и вы увидите контакты разъема, как показано на изображениях выше. Теперь используйте многожильные провода для пайки со штырьками, а затем снова закройте его пластиковым кожухом.

Распиновка 3 5 мм jack 4 контакта

штекер наушников 3,5 мм Обозначения в силовых цепях

Алгоритм действий при ремонте

Теперь, когда у нас все готово приступаем к восстановлению наушников:

срезаем старый разъем, примерно на расстоянии 0,5-1 см от его основания, так мы избавимся от проблемной части провода;
снимаем изоляцию, так чтобы не повредить жилы. В результате мы увидим четыре провода, два из которых будут покрыты изолирующим цветным лаком, а два без изоляции (пример показан на фото);

Конец провода наушников со снятой изоляцией

для того, чтобы залудить провода, с них необходимо будет снять изолирующий лак, делается это при помощи канцелярского ножа или мелкозернистой наждачной бумаги. Экран правого и левого канала скручиваем между собой;
как уже упоминалось выше, это могут быть и три провода, два из которых каналы, а один – общий экран, в этом случае просто снимаем с них изолирующий лак;
разбираем новый разъем, не забываем продеть через его основание провода стерео наушников, как это показано на фото (иначе придется все переделывать);

Важный момент: провод должен быть продет в основание разъема

приступаем к припаиванию проводов к разъему. Рекомендуется начинать с общего, после чего уже паяем левый и правый каналы. Результат показан на фотографии;

Припаянные провода

дав проводам и разъему остыть несколько минут, можно протестировать результат. Для этого подключаем штекер в гнездо аудио выхода и проверяем работу наушников. Если все нормально, приступаем к сборке разъема. Что делать, если один наушник все еще не работает, будет рассказано отдельно;
закрепляем провод, для этого на разъеме предусмотрен зажим (на контакте, куда припаивается общий провод), в него вкладывается изолированный кабель и обжимается при помощи плоскогубцев. На фото ниже зажим отмечен красным кругом на нераспаянном разъеме;

Зажим для кабеля (отмечен красным)

для большей надежности изолируем контакты изолентой, а на максимальной близости от них рекомендуем завязать на кабеле узел. Это существенно снизит риск того, что при случайном рывке нарушится пайка.

Готовый к сборке разъем

собираем разъем и пользуемся наушниками в свое удовольствие. Если требуется припаять штекер к наушникам 4 провода (то есть с микрофоном), принцип действий практически такой же.

Теперь рассмотрим вариант, что один из динамиков после замены штекера продолжает оставаться нерабочим, есть несколько причин этому:

некачественная пайка, необходимо тщательно проверить ее;
проблема с динамиком наушника, очень высокая вероятность того, что провод оборвался возле него;
проблемы с самим кабелем, как уже писалось выше, наращивать кабель или соединять его в местах обрыва не рекомендуется.

Как видите в двух случаях из трех проблема решаема. Если причина в некачественной пайке, следует перепаять разъем более аккуратно, при обрыве возле динамика действуют по следующему алгоритму:

обрезаем провод рядом с основанием наушника;
разбираем наушник, как правило, они сделаны самозащелкивающимися, поэтому проблем с этим не возникнет;
удаляем изоляцию с провода и производим его зачистку и лужение;
если имеется мультиметр, то на этом этапе можно прозвонить повод наушников, чтобы убедиться в его целостности;
припаиваем провода, тестируем наушники, производим их сборку.

Видео: Как спаять провода наушников

Как определить размер разъёма для наушников

Диаметр разъёма или штекера большинство пользователей способны определить визуально, ведь преимущественное большинство устройств оснащаются разъёмом 3,5 мм. Если диаметр штекера в вашем устройстве меньше привычного, значит это 2,5-мм джек, если используете профессиональное оборудование или музыкальный инструмент с разъёмом увеличенного диаметра – наверняка это 6,35-мм коннектор. Отличить джек от Lightning и USИ труда не составит.

определить диаметр разъёма

Неопытные пользователи стоит воспользоваться измерительным устройством, например, штангенциркулем, хотя отличие в 1 мм покажет и школьная линейка.

Распиновка наушников с микрофоном схема подключения Паяльник количество контактов разъёмов

Видео.

Нормальная температура видеокарты

Не крутится или шумит кулер на процессоре, видеокарте или блоке питания.

Распиновка USB штекера

Как устроен разъем для наушников

Распиновка разъёма для подключения наушников (на примере TRS) зеркальна цоколёвке штекера (схема показана ниже ).

Для коннектора с микрофоном TRRS (применяется для гарнитуры) распиновка следующая.

Схема наушников с микрофоном

Для гарнитуры схематичный рисунок выглядит иначе, ведь она устроена по-другому – снабжена дополнительным кабелем для передачи звука с микрофона.

Схема наушников с микрофоном

Заметили, что на схемах за массу и микрофон отвечают разные контакты? Ничего странного. Предусмотрена пара типов (спецификаций) TRRS с различным расположением массы и микрофонного контакта. В CTIA (компьютерный стандарт) второе кольцо (третий контакт) подключено к общему контакту, а гильза – к микрофону, в случае с OMTP (телефонная спецификация) наоборот: 3-й контакт – спикер, 4-й – масса.

Стандарты актуальны только для гарнитуры – наушники с микрофоном, к устройствам без него отношения не имеют.

Стандарты актуальны только для гарнитуры – наушники с микрофоном, к устройствам без него отношения не имеют.

Распиновка наушников с микрофоном

Рисунок №1
Заметили, что часть гарнитур с iPhone работает адекватно. Отказывает микрофон, не функционирует регулятор громкости и переключение треков из-за того, что большинство аксессуаров выпускается с международной распиновкой OMPT, а Apple использует американскую схему – CTIA. Проблема решается приобретением переходника CTIA – OMPT (см. рисунок №1) или перепайкой 3-го и 4-го контактов (их меняют местами) в гарнитуре.

Распиновка наушников позволит правильно припаять выводы в процессе ремонта устройства, например, замены повреждённого штекера или кабеля. Она зависит от количества контактов и применяемой спецификации: CTIA или OMPT.

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.

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.

Устройство гнезда для наушников

В результате постоянных сгибов провода возле штекера 3,5″ типа Джек, могут появляться шумы в наушниках при шевелении соединения штекера с проводом, а то и вовсе будет пропадать звук на одном из наушнике. Иногда происходит обрыв общего провода, тогда звук искажается: почти полностью пропадают высокие и средние частоты. Это происходит из-за того, что правый и левый усилители телефона включаются в противофазе и их выходные сигналы почти полностью компенсируют друг друга.
Также бывает, что просто пропадает стерео-эффект. Или звука в ушах нет, но микрофон работает, или наоборот. А бывает из-за обрыва микрофонного провода вместе с микрофоном перестают работать кнопки управления на шнуре гарнитуры.

Если у вас такие симптомы — советуем найти схему своего штекера и перепаять разъем, тем более по этой инструкции можно такое сделать самостоятельно даже без особого опыта паяния.

Итак, разъемное соединение типа TRS предназначено для коммутации между собой приборов, например, наушников и плеера. Устройство состоит из штекера (plug) и гнезда (jack). Зачастую данный разъем просто ломается в том месте где провода заходят в сам разъем. Из-за этого у нас с вами может не работать либо правый или левый наушник или оба сразу. Причем иногда появляются посторонние шумы из-за обрывы провода в самом разъеме jack 3.5.

Вообще стоит отметить, что сама абревиатура TRS произошла от английских слов: tip (кончик), ring (кольцо) и sleeve (гильза). Среди русскоязычного населения установилось понятие, что «джеки» — это сам штекер, поэтому если употреблять в повседневной жизни первоначальное название разъема TRS, многие не поймут, о чем идет речь.

Типы штекеров и область применения

В зависимости от диаметра рабочей поверхности коннекторы подразделяются на:

Микро jack 2.5 мм. Ими оборудуются небольшие портативные устройства, такие как телефоны, плееры и т. д.
Мини jack 3.5. Устанавливаются в приборы бытового назначения: компьютеры, телевизоры и т. д. К тому же распиновка jack 3.5 предельна проста.
Большой jack 6.35. В основном применяется в профессиональной технике: электромузыкальных инструментах, мощных акустических усилителях, но могут встраиваться в бюджетную аппаратуру, такую как микрофоны для караоке, металлоискатели.

По количеству выходов (pin) «джеки» подразделяются на:

Двухконктактные (TS). По ним осуществляется передача несимметричного сигнала, например, на наушники подается моно сигнал или при помощи микрофона осуществляется аудио запись.
Трехконтактные (TRS). При помощи них можно передавать и несимметричный сигнал, при этом контакты 2 и 3 соединяются перемычкой, и симметричный.
Четырехпиновые (TRRS). Они могут сразу передавать видео и аудио информацию. Четырехконтактными разъемами оборудуются, в основном, современные телефоны, планшеты, видеопроигрыватели и т. д.
Пятипозиционные (TRRRS). Не распространенный коннектор, применяется производителем Sony в смартфоне Xperia Z для одновременного функционирования двух микрофонов, один из которых работает на шумоподавление. Совместим с TRRS.

Так же существуют гнезда двух типов: обычные, созданные под конкретную разновидность штекера и с переключателем — при вставлении штыря, устройство переключается из одного положения в другое.

Очень часто бывают ситуации, когда китайские разборные штекера, которые были установлены вместо монолитного поломанного «джека», не полностью заходят в гильзу или плохо фиксируются. Такие ситуации возможны при несоответствии диаметров гильзы и штекера. Поэтому, при выборе такого штекера вам желательно его внешний диаметр проверять штангенциркулем по всей рабочей длине.

Как узнать что неисправен разъем

Вставите в разъём рабочие наушники включите музыку. Если в работающих наушниках музыка не играет — у вас сломался разъём. Также если слышно шипение при шевелениях штекера — это значит что скоро полностью выйдет из строя разъём.

Сейчас в основном везде используется распиновка проводов наушников с микрофоном приведённая на первой картинке ниже но также и существует другая о основном она используется на старых телефонах и в телефонах некоторых производителей. Различаются они тем, что контакты микрофона и земли поменяны местами.

Штекер на четыре жилы

Здесь есть два различных варианта.

Обыкновенные наушники без микрофона и кнопок управления. К штекеру подводятся 4 проводка: минус от каждого динамика медного цвета и плюс (синий с красным или зеленый с красным). Для удобства минусы скручиваются в один жгут и в результате получается три жилки, которые необходимо припаять на свои конкретные места.
Гарнитура с микрофоном. Здесь штекер имеет 4 вида контактов: по одному от каждого динамика, один для микрофона и остается место для припаивания общего провода или массы. Схематично такая пайка выглядит следующим образом:

Следует отметить, что цветовая маркировка может варьироваться в зависимости от фантазии производителя и является весьма условной. Провод левого канала может быть зелёным, белым или синим цветом. Провод правого канала всегда маркируется красным цветом. Общий провод – медный (лакированный или без изоляции), но может быть и белым, если белый цвет не задействован под левый канал.

Схемы распиновки по производителям

Распиновка аудио Apple

1 — левый
2 — правый
3 — земля
4 — микрофон

iPod Nano (4th, 5th Gen), iPhone (1st, 2nd, 3rd, 4th Gen), iPod Shuffle (3rd Gen), Cell Phone Connection iPhone headphone (handsfree)

Распиновки аудио Lenovo

1 — левый
2 — правый
3 — земля
4 — микрофон

Lenovo Thinkpad Edge & X Series Notebook audio

Распиновки аудио Samsung

1 — левый
2 — правый
3 — земля
4 — микрофон

Samsung Galaxy S I9000, S8500 Wave headset EHS60AVNBE / EHS60ANNWEGSTA / EHS60ANNBECSTD/ GH59-09752A headsetSamsung Galaxy S2 i9100 headset should be compatible with Samsung Galaxy Note N7000, Samsung Galaxy Tab GT-P1000, P7100 Galaxy Tab 10.1, 4G LTE, C3530, [email protected] 350, Galaxy 551 i5510, Galaxy 550 I5500, E2330, I100 Gem, i220 Code, i350 Intrepid, I9003 Galaxy SL, I9100 Galaxy S II, i997 Infuse 4G, Google/Samsung Nexus S I9023/I9020, [email protected] 335 S3350, Galaxy mini S5570, Wave 525 S5250, Star II S5260, Wave II S8530, S5780 Wave 578, Wave 533 S5330, Galaxy Gio S5660, Wave 723 S7230, Galaxy Ace S5830, Galaxy Fit S5670, Galaxy S 4G, Galaxy S WiFi 5.0, R910 Galaxy Indulge, S3850 Corby II, M190 Galaxy S Hoppin, M210S Wave2, M220L Galaxy Neo, M580 Replenish, C6712 Star II DUOS

Samsung i300, i330, i500, i700 handsfree / headset connector

Samsung OEM EHS64 Headset for Samsung Galaxy SIII GT-i9305 and some others

Samsung Series 9 Notebook headset (NP900X3D-A02DE)

Samsung SPH-a420, a580, a640, m220, m240, m300, m320, m330, Rant m540, Exclaim m550 SCH-R451C headset Samsung headset P/N: AEP010SLEB/STD

Samsung SPH-A880, SCH-U620, SCH-U540, SPH-M500, SCH-A950, SCH-A870, SCH-A930, SPH-A920, SPH-A940, SCH-A970, SPH-A900 BLADE, A900M, SCH-A990, SCH-U740 AEP204VBEB/STD Headset / Music

В некоторых моделях Самсунга контакт массы и микрофон могут меняться местами!

Самостоятельная замена штекера 3,5

Нам понадобится ножик, паяльник, припой, канифоль. Отрезаем 5-10 см провода от штекера, убираем всю изоляцию со штекера, запомните последовательность проводов по цветам (иногда они отличаются). Зачистите провода и припаяйте их к 3.5 мм разъёму. Место пайки лучше залить термоклеем и сжать термоусадкой, так соединение прослужит значительно дольше. Подробнее о ремонте читайте тут

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Если у вас такие симптомы — советуем найти схему своего штекера и перепаять разъем, тем более по этой инструкции можно такое сделать самостоятельно даже без особого опыта паяния.