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Ketunorobio が 2020年12月26日12時44分46秒 に編集

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Bluetoothイヤホンの改修「回路の追い方と有線イヤホンスピーカーの移植方法」

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Bluetoothイヤホン

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RF回路

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スピーカー

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移植

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電子工作

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秋葉原2021

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改修

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先日、使用しているBluetoothイヤホンの片方から音が出なくなりました。 内部が腐食しているのかもと思い、分解してみましたが、腐食箇所は見当たりませんでした。 そこで、分解ついでに色々調べていると、「スピーカーの不良(恐らくコイル切れ)」にたどり着きました。 コイルが断線したスピーカー自体を直すのは困難なので、普通ならあきらめるところでありますが、ふと有線イヤホンが手元にあったので、「有線イヤホンの内部スピーカーと交換」を試してみました。 結果からいうと、成功しましたので、改修までの流れについてまとめようと思います。 ※参考程度にご覧くだされば幸いです。 # 初めに ### ブロック図 Bluetoothイヤホンの簡易的なブロック図ですが、だいたいこんな感じだと思います。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/9bebd45cf7b0aa942d89b72b4409cd6e3221be6e/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f61323663373436392d363863392d343763652d383334332d363934633239643933346366/) Bluetoothの音声信号を受信、搬送波を取り除きベースバンド信号を取り出す(復調)、伸張したのちD/A変換(デコード)、アンプでアナログ信号を増幅してSPを駆動。 簡単な図ですが、頭に入っていると故障個所を切り分けしやすいです。 後で見れますが、ほとんど1チップ化しています。 # イヤホン分解 ### 内部の状態確認 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/17cde556a8d8650eb74d464e5f3cfcebe8b0075b/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f39646461363339352d623734352d346265382d626261302d616331666332363462396338/) cheero製Bluetoothイヤホンになります(型番は忘れた)。一応防水使用ですが、つなぎ目の部分から爪を入れると意外と簡単に外装が外れました。(※分解時は電源をOFFしておきます) ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/6a175f8e81add140be5c828630c71cb4e1ad92c7/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f62306161636439352d663162392d343362622d383639662d306339646433623565373435/) 基板を確認します。防水仕様のおかげでしょうか、雨の日も使用してましたが腐食はありませんでした。はんだ不良も無し。 裏にもICがあるかもですが、Bluetoothモジュールやコーデック変換などが1チップになったぽいICがあります。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/18566da5473cb8d17a3b3ba8f389d1cb38894f06/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f30303665366236632d303938312d346133622d613935652d356338383262363033653832/) # バッテリ確認 ### マルチテスタ 今回の場合は電源は入ってたのであれですが、電源が入らない場合はバッテリのチェックが必要です。念のためマルチテスタで電圧を計測しました。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/d60edd4037b6bf619665766f8d25913ee085aecb/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f33333963323965352d333034372d346437622d623264622d396633636438336265613238/) 定格は3.7Vなんで3.8Vと問題ありません。(-表示はテスタの極性違い) ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/dcb513d29928ccb3185b8ede7dd66daeff72514e/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f31386162366430352d313032632d346462632d613337322d663430356166346432633330/) # 出力確認 ### オシロスコープ 後述する方法で良いですが念のため。基板の見た目もバッテリーも問題ないので、スピーカーに音声信号が来ているか確認します。ワイヤレスイヤホンの電源を入れて、音を再生させてみると、オシロスコープで音の信号が確認できました。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/532f5e10e0f5dce9b9f61839fd662faefb8368e9/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f64383038383430362d393539612d343831392d386464342d626661633761363065623537/) 違う方法では、「有線イヤホンを回路につなげる」方法があります。有線イヤホンをぶっちぎって、+-の導線をスピーカー部にあてるだけです。出力が来ていれば、音声がつなげた有線イヤホンから聞こえます。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/e30bc1d6bc3a45ba60f78ba88154a1657e83113a/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f39626562323930342d336239392d346436382d393239372d613166663636643034366231/) 最後に一番簡単な方法、マルチテスターでスピーカー自体のインピーダンス(抵抗値)を測定します。イヤホンのスピーカーもインピーダンスは8Ωのはずですが、今回はMΩとなっているので、断線しています。コイルが切れていると思われます。(ちっちゃい丸いのがスピーカーです)これは電源入れなくても確認できます。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/7114e35c5e0081379fc7d663948eeffd0c691130/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f35663636616533362d653132302d346561632d396561622d393565373039626635663531/) ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/1d1bfa11c1b332a8c215aecd253a1fe1b6787c7b/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f30643865386562612d633835632d343636612d623961632d366232373037616364376237/) # スピーカーを交換 ### 有線のスピーカーと入れ替え スピーカーが不良だと確定したので、有線イヤホンのスピーカーと入れ替える事にします。 使ってない有線イヤホンを分解して、スピーカーを取り出します。 少し形状が大きくなると思いますが、インピーダンスは8Ωと同じはずですので、音を再生する分には問題ないかと思います。 電源OFFの状態で半田小手を使い、スピーカーを交換します。※スピーカーの極性に注意。反対にしても音は鳴りますが、位相が反転するので少し気持ち悪い音の鳴り方になります。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/3b487ab66925003dffdc128ad07c47828fee9b47/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f36336165663530352d383761352d346135392d613330632d333263663665626538616566/) スピーカーのサイズだいぶ大きくなりましたが、ここで電源投入し、一旦ペアリングさせて音声を再生させます。音が鳴れば成功ですね。今回は無事成功しました。 # 組み立てて完成 ### 入らなければ外装を加工 同じサイズのスピーカーであれば問題ないですが、多分有線のイヤホンスピーカーは一回り大きいと思われます。 したがって、外装がうまく閉まらない可能性があるので、やすりで内部を削ったりしてスピーカーがうまく埋め込めるよう加工します。 今回は何とか無事に、中に収めることができました。 ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/d1ebd21ae78bacdae4966c893b54ca4a704a5d76/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f34653664313436612d363231302d343032322d393337642d3336306465323666623861662f36343335663631342d663831352d343465382d613031612d653730303766336637333639/) ### 防水性は失われます 防水タイプであれば、一度開けちゃった時点で防水性がなくなるので、そこはあきらめるか、専用の液剤を塗るなりする必要があります。それでも元より防水性能はおちるでしょうけど。