Beats av Julian Rosales och Marco Marsella (Da Vinci Science) DIY: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Så här gör du: Gör ett hemlagat par hörlurar med en röstspole, magneter och membran

Steg 1: Materiallista

1. 2 trådar ca 250 cm långa med 28 gauge koppartråd (den kan vara tunnare så länge den är tillräckligt lätt för att röra sig och vibrera i högtalaren)
2. Trådskärare (eller vanlig sax som kan klippa 28 gauge koppartråd)
3. 2 papper Dixie koppar skurna till 2,5 cm höga med en diameter på 5 cm
4. 2 plastkoppar som är lika med eller mindre än 2,5 cm långa och 5 cm breda
5. 2 frigolitmuggar skurna till 5,75 cm höga och med en diameter på 6,5 cm
6. 8 neodymmagneter permanentmagneter med en diameter på
7. Rulle eltejp eller skotstejp
8. Par gamla hörselskydd eller hörlurar med dynor på
9. 3,5 mm stereokontakt
10. 6 x 6 tum sandpapper

FRIVILLIG:

• Paket med tennfolie
• Flytande lim (du kan också löda istället för att använda lim)
• Play doh
• Gammalt pannband

Samla allt material som anges ovan. De kan hittas i butiker som Home Depot om du inte redan har dem.

Steg 2: Montering, slipning och lindning

1. Ta en av de 250 cm långa koppartrådarna
2. Börja göra huvuddelarna i högtalaren genom att linda koppartråden runt en limpinne 65 gånger och hålla den säker genom att använda tejpen eller linda den runt sig själv. Tejpen ska kunna stoppa den från att riva upp, men att linda den runt sig själv fungerar också. Lämna ca 90 cm i ena änden och 20 cm i andra änden.
3. Slipa ca 5 centimeter från koppartrådändarna

Det är nödvändigt att slipa tråden eftersom den kommer att se till att strömmen kan strömma från ljudkällan till ledningarna såväl som från tråd till tråd. Om vi inte slipade den kunde tråden inte leda strömmen eftersom den skulle täckas av en isolator/motstånd. En isolator är något som inte tillåter strömmen att flöda genom den. Med isolatorn på tråden är det i grunden en barriär för att hålla elen från att flöda genom den. Strömmen är det som startar systemet i hörlurarna. Om el inte kan strömma genom tråden kommer den inte att nå magneten och röstspolen kommer inte att kunna vibrera och producera ljud.

Du kan använda högerregeln för att se i vilken riktning magnetfältet går genom att peka tummen i strömriktningen och sedan omringa fingrarna runt ankaret. Ankaret är trådspolen, som också är känd som röstspolen i högtalare. Du kommer att kunna se vart magnetfältet pekar och vart strömmen går.

Vi valde att spola 65 gånger eftersom vi i prototyperna hörde att ju fler spolar vi slog in, det gjorde ljudet högre. 60-75 spolar är ett bra tal. För många spolar eller för få spolar gav inte bra ljud. Detta beror på att om vi valde att linda runt fler spolar skulle vi behöva fler magneter eller starkare magneter och inget ljud kommer att produceras. Om vi valde att linda mindre skulle spolen inte kunna producera ett starkt magnetfält. Vi valde en 28 gauge tråd eftersom ju tunnare tråden är, desto lättare är det att vibrera och producera ljud. Spolen blir en tillfällig magnet när elektricitet strömmar genom tråden och lockar till sig och stöter bort med den permanenta magneten. Strömmen genom vilken ledare som helst skapar ett cirkulärt magnetfält runt tråden. Ju fler spolvindar ökar styrkan i magnetfältströmmen. Strömmen som strömmar genom tråden passerar genom spolens mitt och får den att bli ett starkare fält. Spänningen kan ökas genom att linda fler trådspolar eftersom fältlinjerna skär strömmen många gånger. Om fingrarna lindas runt spolens magnetkärna i strömriktningen genom tråden, kommer tummen att peka i det magnetfält som passerar genom spolen. Styrkan hos magnetfältet runt spolen kan ökas med:

1. Med hjälp av en starkare magnet

2. Använd fler trådar i spolen

3. Använd en tunnare ledare. Om magnetfältet är starkare kommer det också att göra vibrationerna starkare och därför göra ljudkvaliteten tydligare och högre.

Steg 3: Magnetpositionering och membranmontering

1. Ta den lindade tråden (även kallad ankaret) och lägg spolen på botten av papperskoppen. Sätt sedan två magneter i mitten av den. Magneterna ska inte stiga över spolen. Om det gör det, ta ut en av magneterna, lägg till fler spolar eller gör båda tills det bara är i mitten av spolen.
2. Sätt de andra två magneterna i insidan av koppen så att den lockas till de på undersidan.
3. Fäst röstspolen och magneterna på koppens botten genom att göra ett "X" med eltejpen över den. Var noga med att lämna de slipade ändarna utsatta med tillräckligt i ena änden för att vara ungefär.
4. Anslut en av koppartrådsändarna till en av anslutningarna i aux -kontakten. De kan inte vara vidrörande och måste säkras.
5. Upprepa procedurerna i steg 2 och steg 3 för att skapa en andra högtalare för det andra örat. Det enda du kommer att ändra är istället för att linda tråden på bara en terminal, du kommer att linda den en av båda terminalerna på den ena sidan.

Den permanenta neodymiummagneten används för att attrahera och avvisa röstspolen i magnetfältet. Röstspolen fungerar som en tillfällig magnet efter att den har ström genom den eftersom den är en elektromagnet. Det betyder att den kommer att bli magnetiserad om tillräckligt med ström går genom den. Om strömmen slutar flöda är spolen inte längre magnetisk. Strömmen växlar riktningar som växlar polerna i magneten för att få den att stöta bort och locka spolen till den permanenta magneten. Denna rörelse producerar vibrationer för ljud.

Magneterna måste vara i spolen så att dess magnetfält kan nå runt spolen och få den att vibrera när den lockas och avvisas. Vi lärde oss att ju starkare/fler magneter det finns, desto tydligare är ljudet. Vi lärde oss också av forskning att membranet ska vara ett något tätt material så att vibrationer fortfarande kan färdas genom det men inte åsidosätta ljudet och producera statiskt brus. Istället för att bara använda ett tätt material bestämde vi oss för att använda alla tre materialen som börjar med papperskoppen som är tät, plastkoppen och sedan frigolitmuggen.

Vi valde 8 magneter i vår högtalare eftersom vi ville att våra hörlurar skulle ha en bättre baskvalitet, och vi kunde höra i prototyper att ökat antal magneter förbättrade basens kvalitet.

Steg 4: Plug and Play

1. När du slipar ändarna är det snabbare och lättare om du lindar sandpappret runt tråden och skrapar isolatorn av tråden för att se till att koppartråden är utsatt.
2. Ta ändarna på ledningarna som inte är anslutna till terminalen och anslut dem till varandra genom att linda ihop dem. Se till att den rör vid de slipade delarna.
3. Ta samma tråd som är ansluten och linda den i stanniolen runt pannbandet så att ingen av ledningarna är utsatta.
4. Vik sedan resten av de två trådändarna som är anslutna till hjälpkontakten.
5. Säkra kablarna som är anslutna till aux -kontakten på alla sätt du kan, till exempel genom att lödda den eller tejpa den. Du kan också löda de andra ändarna som slipas ner.
6. Slutligen kan du slå in de synliga trådarna i stanniol, ansluta den till pannbandet och/eller använda play-doh som en isolator där trådarna slipas.

Återigen måste du slipa ändarna på ledningarna innan du ansluter den till aux -kontakten så att den kan låta strömmen flöda från ljudkällan och genom tråden. Om den inte slipas kommer motstånden och isolatorerna att stoppa de elektriska signalerna från att passera genom tråden och nå den tillfälliga magneten för att få den att röra sig fram och tillbaka. Dessa vibrationer från att attraheras och avvisas pressar luften med olika hastighet för att skapa de ljud vi hör.

Växelströmmen kan få den att avstå och attrahera vid exakta tidpunkter för att skapa vissa ljud eller musik. Med hjälp av aux -kabeln ansluts högtalaren till en telefon eller dator som skickar växelström för att magnetisera röstspolen. Växelströmmen är viktig eftersom den får strömmen att gå i båda riktningarna för att växla åt vilket håll polen pekar. Den börjar från aux -kontakten där den får den elektriska signalen och går genom elektromagneten vilket får röstspolen att vibrera membranet. Vi observerade att ju starkare magneterna var, vi kunde höra att texterna var tydligare. Men ju fler spolar vi lade till, desto högre var musiken. Hur ljudvågorna produceras beror på att elektromagneten rör sig upp och ner när den avvisas och lockas till den permanenta magneten. Rörelsen gör att luften skjuts i olika hastigheter och får också membranet att vibrera. Luften som trycks/flyttas, tillsammans med vibrationerna är faktorerna som skapar ljuden.

Vanligtvis under prototyper överväldigade basen texterna och höga tonhöjden och fick det att låta som om det fanns lite bakgrundsljud. Vi hörde det mycket på låtar som hade en stark bas; på låtar med hög tonhöjd kunde vi enkelt förstå texterna och höra musiken utan buller från utsidan så vi drog slutsatsen att högtalaren vi gjorde inte fungerar lika bra med låtar som har låg bas.

Steg 5: Felsökning

1. Testa slutligen hörlurarna genom att ansluta aux -kontakten till en telefon eller dator och spela musik. Om det inte fungerar, försök att gå igenom stegen igen och se till att röstspolen, magneterna och ledningarna är korrekt anslutna (det kan inte vara löst), helt slipat och inte vidröra trådar eller terminaler som de inte ska anslutas till till. Om du inte kan höra musik från hörlurarna, kontrollera var AUX är ansluten till telefonen. Skjut in den hela vägen in i telefonen och kontrollera att ledningarna är insvept i aux -kontakten och inte vidrör varken den ena eller den andra tråden eftersom det får strömmen att stanna. Om det fortfarande inte fungerar, försök att gå igenom vart och ett av stegen igen och se om det finns ett steg som du gjorde fel eller glömde att göra.
2. För att göra det mer bekvämt kan du limma öronkuddar från gamla hörlurar till änden av frigolitmuggarna när du använder hörlurarna.