Elektromekanisk givare ur en polystyrenkonisk sektion !: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

"En Vad?" du frågar. En "elektromekanisk givare" avser den typ av högtalare som vi är mest bekanta med; en permanent magnet och en elektromagnet som vibrerar vilt för att producera ljud. Och med "polystyrenkonisk sektion" menar jag plastkopp. Oavsett vad det här är, är det inte en instruktion om hur man på ett smutsigt sätt kan riva isär din rumskamrat datorhögtalare och limma in drivrutinen i något annat föremål. Jag visar hur man bygger den faktiska givarenheten (vanligen kallad högtalardrivrutin) med några enkla föremål. Högtalaren är superenkel, extremt imponerande och så cool att den till och med får Kenny G. att låta bra. Om du avskyr att läsa, skär gärna till köttet på hur du gör på steg 3. Men teorin jag presenterar i de första sidorna kan hjälpa dig att bygga en bättre högtalare, och … (dramatisk paus) … kan till och med göra dig smartare (Egad!) Det finns ett par risker (annat än inlärning) så läs säkerhetssidan.

Steg 1: Teori: Vad är ljud

Det första konceptet som lindar ditt gummiliknande sinne är idén om ljud. Ljud är inget objekt. Din bombox skjuter inte små partiklar av magiskt ljuddamm för att kittla dina öron med M. C. Hammare. Istället är ljud överföring av energi. En källa (som högtalaren på din bombox) tar emot elektrisk energi och omvandlar den till mekanisk energi. Om du snällt lägger fingrarna mot halsen och skriker frasen "någon har redan gjort en film om en jätte sångväxt" kommer du att känna den mekaniska energin i form av vibrationer. Du kommer också att ha märkt dessa vibrationer när du står riktigt nära ett trumset eller de billiga högtalare som din ex-flickvän spränger Smash Mouth på. Den mekaniska vibrationen fungerar som en kolv som skjuter fram partiklar när den rör sig utåt och drar partiklar bakåt när den drar in. Som sagt, ljud är inte ett föremål; det är en överföring av energi. Dessa partiklar kastar inte mot dina öron. Den första partikeln rör vid nästa partikel och rör den lite. Den partikeln rör nästa partikel lite, och så vidare tills den rörelsen, den energin, når ditt öra. Hur snabbt dessa partiklar överför energi (ljudets hastighet) bestäms av vilken typ av partikel det är. I luft rör sig ljudet med 343 meter per sekund. I ditt hemliga undervattenshavslabb rör det sig med 1533 meter per sekund (jag kommer inte att berätta för någon). Jag vet att du implicit förstår detta, för du är supersmart, men små källor flyttar ett litet antal partiklar och stora källor flyttar ett stort antal partiklar. Om den mekaniska vibrationen är liten (om kolven bara rör sig en kort sträcka), överför den inte mycket energi till partiklarna så ljudet är litet. Om din högtalare verkligen är athump'n (kolven rör sig ett stort avstånd) överför den stora mängder energi och det ger stort ljud. En sista anteckning om begreppet ljud, vi säger att ljud är en våg. Men det är inte en av de upp och ned vågor som ett hopprep eller de sinusgrafer som din algebra lärare får dig att rita. Det är en slags våg fram och tillbaka med en serie partiklar som pressas riktigt nära varandra och partiklar sprids långt ifrån varandra. Om du sträcker ut en bra slinky på marken och ger den ett tryck (ett tryck inte en vicka! Ett tryck sa jag!) Ser du ett annat exempel på denna typ av våg.

Steg 2: Teori: Omvandling av elektrisk energi till mekanisk

Signalkällor: 8-spårsspelare, kassettspelare, AM-radio, mp3-spelare, vad har du (med eventuellt undantag för en skivspelare) alla på samma princip. De läser en kod och skickar ut elimpulser, den elektriska impulsen överför energi genom ledningar till en elektromagnetisk givare (högtalardrivrutin) och ljud hörs. Det är som myror i en myrstack. Myrstacken är signalkällan som skickar ut myror (el) till en picknick (högtalaren). Vi kommer inte att ägna oss åt myrstackpolitik eller förklara exakt myrornas rörelse. Vi måste bara svara på två frågor för att bygga en bra talare: Hur många myror når picknicken under en viss tid? Och vad gör myrorna på picknicken? Hur många myror når picknicken under en viss tid är annorlunda än att fråga hur snabbt myrorna går. Myror går i princip bara en hastighet. Det jag syftar på är hur nära myrorna är. Kom de ur myrstacken en efter en? Eller väntade de några sekunder mellan varje myra? Detta avser myrornas frekvens. Om myrorna är vanliga besökare (den ena efter den andra) till vår picknick (högtalare) kommer ljudet som produceras att vara ett högfrekvent ljud (högt tonat) som skrikande tonårstjejer … den typ av buller som krossar både glas och örontrummor. Om myrorna inte går mycket ofta sägs det vara en låg frekvens och ljudet de producerar är en låg dunkande bas. Frekvens är oerhört viktig vid utformning av högtalare. Vissa material och storlekar är bara bättre för att producera olika ljud. Du kommer att märka att högtalare som ger låga ljud (subwoofer) är riktigt stora, medan höga ljud görs av små högtalare. Denna instruktionsbok beskriver bara en högtalarstorlek som kommer att göra sitt bästa för att producera alla ljudfrekvenser … men ett bättre system kan skapas när de elektriska impulserna (myrorna) filtreras så att de låga ljuden går till en stor högtalare och de höga ljuden riktas till en liten högtalare. Vad händer nu på vår picknick? Ignorera det unga paret som rullar runt och bara fokusera på myrorna. De plockar upp matbitar? I högtalarterminer producerar de elektriska impulser magnetiska impulser. En del av högtalaren blir en elektromagnet i en viss frekvens som bestäms av myrornas frekvens. Holy Lorenz kraft Batman! Hur producerar elektricitet en magnet? Elektricitet och magnetism är nära besläktade. Faktum är att om du snurrar magneter runt något som leder elektricitet (t.ex. lite koppartråd) kan du producera elektricitet … men du visste att … du är smart, det kallas en generator. Det omvända är också sant. Om du får elektricitet att snurra i en cirkel (genom att slå in tråd i en tät rund spole) producerar det ett magnetfält. Signalkällan läser en kod och skickar elektriska impulser med en frekvens. De elektriska impulserna går nerför en tråd till en trådslinga där den producerar ett magnetfält som förändras med samma frekvens. För att producera mekanisk energi flyttar vi nu helt enkelt en permanent magnet nära vår elektromagnet. När elektromagneten slås på och av, kommer den att flytta permanentmagneten fram och tillbaka. Fram och tillbaka är per definition mekanisk energi. Om dessa magneter är limmade på något liknande botten av en kopp, kommer koppens botten att röra sig med frekvensen som skickas av signalkällan. Du kommer att känna koppens botten vibrera och ljud kommer att produceras. Ja älskling!

Steg 3: Material

Var noga med att läsa slutet av det här avsnittet där jag förklarar alternativ och var du kan få tag på dessa artiklar. Artiklar för högtalaren1 Plastkopp 4 4/16 "rund x 1/8" tjock skiva neodymmagneter 40 tum med 16 gauge emaljerad koppartråd Superlim (tjock "gel" -typ fungerar bäst) Tejp Signalkälla med ljudtråd Verktyg Trådklipp eller tung sax för att klippa av tråden Sand papper eller en skarp kant Något spetsigt AA -batteri (eller ett runt föremål med liknande tjocklek) En bra anslutning till en signalkälla kan vara det svåraste objektet att få. Om du är försiktig kan du ta bort ledningarna från gamla hörlurar så att högtalaren kan anslutas till din iPod. Du kan köpa högtalarkablar som har en kontakt i änden och är nakna på den andra för att ansluta till en radio. Jag använde de blottade ändarna av ljudtråden som rann ut från en gammal TV. De behöver inte lödas till din högtalare (om du inte vill) så länge de är nakna och du kan vrida/hålla/tejpa för att få en bra anslutning. Ungefär vilken storlek som helst av plastkopp kommer att fungera. Och det behöver inte nödvändigtvis vara plast. Riktiga högtalare använder papper, siden, kompositer etc. Experimentera med papperstallrikar, glassbehållare, frigolitmuggar … allt som är flexibelt och har en liten koppform för att förstora ljudet. Magneterna behöver inte vara exakt 5/16 "runda eller 1/8" tjocka. Jag använde 8 5/16 "runda x 1/16" tjocka ringmagneter. Var bara säker på att de är en bra, kraftfull magnet som är mindre i diameter än AA -batteriet. Emaljtråd, även kallad magnettråd, är koppartråd som är belagd med ett tunt lager för att förhindra att den blir kortsluten. Köp den eller ta bort den från en gammal högtalare gratis. Det behöver inte vara exakt 16 gauge … bara en fin storlek att arbeta med.

Steg 4: Säkerhet

Superlim kan orsaka hudirritationer. Var försiktig när du använder den. Om det kommer i kontakt med din hud, var noga med att skölja med vatten. Om du har en känd allergi mot superlim, prova ett alternativ som små klickar med varmt lim eller helt enkelt använda tejp. Sällsynta jordartsmagneter är extremt kraftfulla! Och de kan förstöra elektroniska saker som din favorit mp3 -spelare. Var försiktig där du placerar magneterna (nära din digitalkamera … ett stort nej nej) och låt dem inte snäppa ihop för snabbt. De kan bryta eller klämma fingrar. Risk för stötar Anslut aldrig högtalaren till signalkällan medan den är påslagen. Rör aldrig vid de fria anslutningarna medan strömmen är på. Detta innebär några vassa verktyg för att klippa trådar och peta hål. Håll aldrig spetsen eller kanten mot kroppen när du gör hål.

Steg 5: Röstspole

Använd trådklämmor för att klippa en 40 tum lång 16 gauge koppartråd. Lämna en 5 -tums svans och linda tråden runt ett AA -batteri (eller liknande objekt). Gör totalt 14 till 16 omslag. Det är viktigt att göra så tätt och snyggt av spolen som möjligt. Tips - Tråd krusigt, böjt och svårt att arbeta med? Dra tråden hårt med båda händerna och kör försiktigt över en skarp kant för att räta ut. Tekniska termer - Denna spole kommer att fungera som vår elektromagnet. Med högtalare kallas det en röstspole.

Steg 6: Säkra spolen

Skjut försiktigt av batteriet och säkra med ett par små bitar av tejp. Mycket viktigt steg För att få en bra anslutning mellan högtalarkabeln och högtalaren måste emaljisoleringen tas bort från spolens två bakändar. Med ett sandpapper eller kanten på en formkniv, skrapa försiktigt bort beläggningen från svansbitarna på spolen

Steg 7: Spola till koppen

Använd något spetsigt, till exempel ett gem, för att peta ett litet hål nära koppens botten. Sätt din spole i koppen och skjut trådsvansarna genom hålet.

Pressa superlimet till en liten cirkel i mitten av koppen. Tryck spolen på limmet och håll kvar i tio sekunder. Dela dina magneter i två grupper. Håll en grupp mot utsidan av koppen precis under mitten av spolen. Kasta den andra gruppen i koppen så att de fäster i mitten av spolen till magneterna på utsidan.

Steg 8: Slutför

Ett tejpband håller din högtalare på plats. Med strömmen av, anslut signalkällan till högtalaren genom att tejpa eller vrida. Se till att de två ledningarna inte vidrör varandra vid de fria anslutningarna.

Slå på och slå på. För ytterligare experiment, prova olika storlekar koppar, bättre lim, olika material, större magneter och olika anslutningar. Detta är en ful utilitaristisk byggnad bara för att visa upp de grundläggande konstruktionsprinciperna. Men fortsätt och slå ut dig själv så att det ser snyggt ut. Bygg en iPod -högtalare som ser ut som en gammal fonograf, bygg en gigantisk subwoofer eller bygg ett helt hemmabiosystem med dekorerade kartonger för högtalarfodral. Bli galen, du galna vetenskapsman. Lycka till!