Самодельная Bluetooth гарнитура на 3D-принтере⁠⁠

Всем Пикабушникам добрый вечер, это вторая часть истории о том, как я делаю наушники на 3д-принтере.

Первая часть вам зашла, очень приятно было почитать комментарии, спасибо)) Ссылка на первую часть:

Самодельные наушники на 3D-принтере

Как вы могли наблюдать, прогресс идет постепенно, а потому было ожидаемо, что нужно делать следующий шаг. Тем более полученный опыт стал пробуждать хотелки, которые можно попробовать реализовать в следующей модели наушников.

Было решено, что неплохо бы сделать беспроводные наушники с динамиками от AKG K371. После сформировалось приблизительное техзадание: очень емкий аккумулятор, функции гарнитуры, пассивный режим работы через 3.5 мм джек, разъем Type-C, шумоподавление (при возможности), складная конструкция, уменьшенный вес по сравнения с предыдущими наушниками, презентабельный внешний вид.

Покопавшись на алике, нашел кучу блютуз модулей, как ноунейм производства, так и с чипами от Qualcomm. После изучения материалов была выбрана микросхема BTM544 на базе SoC Qualcomm QCC5144. Вкратце данная микросхема достаточно продвинутая, поддерживает кодеки aptxHD, Bluetooth 5.2, блоки обработки данных при работе шумоподавления, поддержка голосовых ассистентов и т.д. На этой базе можно сделать наикрутейшую умную гарнитуру, которая не будет как то отличаться от заводских гарнитур (собственно производители и делают на базе подобных микросхем свои гарнитуры). Габарит микросхемы 18 на 13 мм.

Поскольку мой брат инженер по радиоэлектронике, то ему было предложено спроектировать печатную плату под данную микросхему, на что он с интересом согласился.

Началось проектирование гарнитуры, подбирая комплектующие и т.д.

С этой модели я отказался от саморезов, заменив их установкой в корпусные детали латунных втулок с метрической резьбой. Это позволило собирать/разбирать наушники без потерь в жесткости соединения от разбивки отверстий. Внутренняя часть левого основного корпуса выглядит так. Сам динамик находится ниже под крышкой в изолированной месте.

Отдельно хочется рассказать про то, как сделана собственная печатная плата. На ней распаяны все необходимые компоненты для работы динамиков, микрофонов. Пассивный режим реализован путем переключения трех микрореле, соединяя динамики с джеком напрямую. На корпусе выведены кнопки управления: включение, + громкость/следующий трек, - громкость/предыдущий трек - схемы стандартные. Фото печатной платы прилагаю конечно же)

Плата в собранном виде на отладочном стенде:

Аккумулятор выбрали на 2000 мАч, что бы пели ООООоочень долго)

Ну а далее начался процесс сборки:

Собранный вид такой, соглашусь с вами, что не очень красиво.

Еще в ходе проектирования вылезли многие вопросы, потому было принято решение доделать данную гарнитуру как прототип, потому постобработку не стали делать. Что мы имели в конечном итоге по этой модели гарнитуры: она работает!) связь держит, кнопки работают, аккумулятор держится просто немыслимо долго. Качество звука просело, так как данная конструкция амбушюр оказалась не очень.

На основе полученных данных от прототипа начался процесс проектирования уже окончательной версии. Собственно данная модель на фото в начале поста) Решили дать ей название: T-Phones. T - потому что tortoise это черепаха, а черепахи долго живут и крепкие, что в целом отражает нашу задумку по гарнитуре. В них улучшен дизайн, эргономика. Расположены 2 микрофона, 3 кнопки основного управления и 2 кнопки для доп. функций. В новой печатной плате реализована одна фишка: при переключении в пассивный режим динамики и микрофоны не только напрямую подключаются к джеку, но и центральная кнопка становится функциональной как в классической схеме подключения гарнитуры. На эту кнопку можно принять звонок и использовать так, как заложено в настройках смартфона.

Рендеры модели платы:

Панель разъемов выглядит так

Гарнитура может складываться по разным осям:

Корпусные детали напечатаны были мной с более высоким качеством, недели в самых первых наушниках.

Амбушюры шью сам по той причине, что я могу сам определить их конструкцию, не подбирая корпус наушников под покупные амбушюры.

Осенью прошлого года был куплен дремель, потому постобработку производил им, а после наждачной бумагой доводил поверхность до приемлемого состояния под покраску грунтом-эмалью для пластика. Отверстия под светодиоды индикации заливались эпоксидной смолой, позже зачищались заподлицо с корпусом.

Детали после постобработки)

После окрашивания выглядят наушники по красоте)

После установки платы в корпус)

Ну и в конечном итоге гарнитура выглядит вот так)

По впечатлениям друга, наушники в реальности выглядят гораздо лучше, чем на фото, не особо отличаются от заводских. По качеству звука полный порядок, они звучат еще более сбалансированно, по сравнению с наушниками с серыми амбушюрами. Управление удобное, слева сзади кнопки попадают под большой палец. Кнопка переключения режима на пассивный расположена внутри возле амбушюры, потому на нее случайно не нажмешь. Аккумулятор установлен на 1800 мАч, автономность бешеная. Наушники зарядил до 96% 8 мая, сейчас заряд 50%, хотя слушаю их минимум по часу каждый день, иногда прилично больше. Удобно сидят на голове, не слетают, уши не потеют из-за велюра. Масса у них 380 грамм, что в прочем немного больше, чем у аналогов у брендов, но учитывая возможности это не критично. Данные наушники у меня сейчас основные, их не стыдно одеть и пройтись по улице. Вроде все, такой вот опыт, загрузил бы больше фото, но уперся в лимит.

Если будут желающие, потом могу расписать про конструктив подробнее.

Всем спасибо за внимание!)