Электромеханический преобразователь из конического сечения из полистирола !: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

"Что?" ты спрашиваешь. «Электромеханический преобразователь» относится к типу динамиков, с которым мы наиболее знакомы; постоянный магнит и электромагнит, дико вибрирующие, производя звук. Под «коническим сечением из полистирола» я подразумеваю пластиковый стаканчик. Что бы это ни было, это не инструкция, как грубо разорвать компьютерный динамик вашего соседа по комнате и приклеить драйвер к другому объекту. Я показываю, как собрать реальный преобразователь (обычно называемый драйвером динамика) из нескольких простых объектов. Динамик очень простой, чрезвычайно впечатляющий и такой классный, что даже Кенни Дж. Звучит хорошо. Если вы ненавидите чтение, не стесняйтесь переходить к сути того, как сделать на шаге 3. Но теория, которую я изложу в первые несколько страниц могут помочь вам научиться лучше говорить, и… (драматическая пауза)… могут даже сделать вас умнее (Эгад!) Есть пара рисков (помимо обучения), поэтому, пожалуйста, прочтите страницу безопасности.

Шаг 1. Теория: что такое звук

Первое, что нужно понять вашему маленькому резиновому разуму, - это идея звука. Звук - это не объект. Ваш бумбокс не запускает маленькие частицы волшебной звуковой пыли, чтобы пощекотать вам уши с помощью M. C. Молоток. Вместо этого звук - это передача энергии. Источник (например, динамик на штанге) получает электрическую энергию и преобразует ее в механическую энергию. Если вы любезно приложите пальцы к горлу и закричите фразу «Кто-то уже снял фильм о гигантском поющем растении», вы почувствуете эту механическую энергию в виде вибраций. Вы также заметите эти вибрации, когда стоите очень близко к барабанной установке или к тем дешевым колонкам, на которых ваша бывшая девушка использует Smash Mouth. Эта механическая вибрация действует как поршень, толкающий частицы вперед, когда он движется наружу, и притягивает частицы назад, когда он втягивается внутрь. Как я уже сказал, звук - это не объект; это передача энергии. Эти частицы не летят вам в уши. Первая частица касается следующей частицы и немного перемещает ее. Эта частица немного перемещает следующую частицу и так далее, пока это движение, эта энергия не достигнет вашего уха. Скорость передачи энергии этими частицами (скорость звука) определяется типом частицы. В воздухе звук движется со скоростью 343 метра в секунду. В вашей секретной подводной морской лаборатории он движется со скоростью 1533 метра в секунду (никому не скажу). Я знаю, что вы безоговорочно понимаете это, потому что вы супер умны, но маленькие источники перемещают небольшое количество частиц, а большие источники перемещают большое количество частиц. Если механическая вибрация мала (если поршень перемещается только на небольшое расстояние), он не передает много энергии частицам, поэтому звук слабый. Если ваш динамик действительно тупой (поршень перемещается на большое расстояние), он передает большое количество энергии и производит громкий звук. И последнее замечание о концепции звука: мы говорим, что звук - это волна. Но это не одна из тех волн вверх и вниз, как скакалка или те синусоидальные графики, которые ваш учитель алгебры заставляет вас рисовать. Это возвратно-поступательная волна, состоящая из серии частиц, очень плотно прижатых друг к другу, а частицы расходятся далеко друг от друга. Если вы вытянете хорошую обтяжку на земле и толкнете ее (толчок, а не покачивание! Я сказал, толчок!), Вы увидите другой пример этого типа волны.

Шаг 2: Теория: преобразование электрической энергии в механическую

Источники сигнала: 8-трековый проигрыватель, кассетный проигрыватель, AM-радио, mp3-плеер, все, что у вас есть (возможно, за исключением проигрывателя пластинок), все работают по одному и тому же принципу. Они считывают код и посылают электрические импульсы, электрический импульс передает энергию по проводам на электромагнитный преобразователь (драйвер динамика), и воспроизводится звук. Это как муравьи в муравейнике. Муравейник - это источник сигнала, отправляющий муравьев (электричество) на пикник (динамик). Мы не будем заниматься политикой муравейников или точным объяснением движения муравьев. Чтобы создать хорошего оратора, нам просто нужно ответить на два вопроса: сколько муравьев добираются до пикника за определенное время? А что муравьи делают на пикнике? Сколько муравьев добираются до пикника за определенное время, это совсем не то, что спрашивать, как быстро муравьи бегут. Муравьи в основном едут только на одной скорости. Я имею в виду, насколько близко друг к другу находятся муравьи. Они вышли из муравейника один за другим? Или они ждали пару секунд между муравьями? Имеется в виду частота появления муравьев. Если муравьи являются частыми посетителями (один за другим) нашего пикника (динамика), производимый звук будет высокочастотным (высоким), как визг девочек-подростков… типа шума, который разбивает как стекло, так и барабанные перепонки. Если муравьи не проходят очень часто, говорят, что они имеют низкую частоту, а звук, который они производят, - это низкочастотный базовый уровень. Частота чрезвычайно важна при разработке динамиков. Некоторые материалы и размеры лучше подходят для воспроизведения разных звуков. Вы заметите, что громкоговорители, которые воспроизводят низкие звуки (сабвуферы), действительно большие, в то время как высокие звуки воспроизводятся маленькими динамиками. В этом руководстве описывается только один размер динамика, который будет делать все возможное для воспроизведения звука всех частот … но лучшая система может быть создана, когда электрические импульсы (муравьи) фильтруются так, что низкие звуки идут в большой динамик и высокие звуки направляются в маленький динамик. А что происходит на нашем пикнике? Не обращайте внимания на крутящуюся молодую пару и сосредоточьтесь на муравьях. Они собирают еду, верно? Говоря языком говорящего, электрические импульсы производят магнитные импульсы. Часть динамика становится электромагнитом определенной частоты, определяемой частотой муравьев. Святой Лоренц, сила Бэтмена! Как электричество производит магнит? Электричество и магнетизм тесно связаны. Фактически, если вы вращаете магниты вокруг чего-то, что проводит электричество (например, кусочка медного провода), вы можете производить электричество… но вы знали, что… вы умны, это называется генератором. Обратное также верно. Если вы заставляете электричество вращаться по кругу (наматывая провод в тугую круглую катушку), оно создает магнитное поле. Источник сигнала считывает код и посылает электрические импульсы с определенной частотой. Электрические импульсы проходят по проводам к катушке проводов, где они создают магнитное поле, изменяющееся с той же частотой. Чтобы произвести механическую энергию, мы теперь просто перемещаем постоянный магнит рядом с нашим электромагнитом. Когда электромагнит включается и выключается, он будет перемещать постоянный магнит вперед и назад. Взад и вперед по определению - это механическая энергия. Если эти магниты приклеить к чему-то вроде дна чашки, дно чашки будет двигаться с частотой, посылаемой источником сигнала. Вы почувствуете вибрацию дна чашки и раздастся звук. Да, детка!

Шаг 3: материалы

Обязательно прочтите конец этого раздела, где я объясню альтернативы и где их можно получить. Элементы для динамика 1 Пластиковая чашка 4 Дисковые неодимовые магниты круглой формы 5/16 дюйма и толщиной 1/8 дюйма 40 дюймов эмалированной медной проволоки 16 калибра Супер клей (лучше всего подходит толстый «гель») Лента Источник сигнала со звуковым проводом Инструменты Ножницы для проволоки или тяжелые ножницы, чтобы разрезать провод Песок бумага или острый край Что-то заостренная батарея AA (или круглый предмет аналогичной толщины) Хорошее подключение к источнику сигнала может оказаться самым трудным для получения. Если вы будете осторожны, вы можете отсоединить провода от старых наушников, чтобы динамик можно было подключить к iPod. Вы можете купить провода для акустических систем, у которых на одном конце есть вилка, а на другом - оголенный, для подключения к радиоприемнику. Я использовал оголенные концы звукового провода, идущего от старого телевизора. Их не нужно припаивать к динамику (если вы этого не хотите), если они голые, и вы можете скручивать / удерживать / склеивать, чтобы обеспечить хорошее соединение. Подойдет пластиковый стаканчик любого размера. И это не обязательно должно быть пластиком. Настоящие динамики используют бумагу, шелк, композит и т. Д. Поэкспериментируйте с бумажными тарелками, контейнерами для мороженого, стаканчиками из пенополистирола… всем, что является гибким и имеет небольшую форму чашки, чтобы усилить звук. Магниты не обязательно должны быть круглыми 5/16 дюйма или толщиной 1/8 дюйма. Я использовал 8 круглых магнитов диаметром 5/16 дюйма и толщиной 1/16 дюйма. Просто убедитесь, что это хороший мощный магнит, который меньше по диаметру, чем батарея AA. Эмалевый провод, также называемый магнитным проводом, представляет собой медный провод, покрытый тонким слоем для предотвращения короткого замыкания. Купите его или снимите со старого динамика бесплатно. Он не обязательно должен быть точно 16-го калибра … просто хорошего размера для работы.

Шаг 4: Безопасность

Супер клей может вызвать раздражение кожи. Будьте осторожны при его использовании. При попадании на кожу обязательно промойте водой. Если у вас есть известная аллергия на суперклей, попробуйте альтернативу, например, нанесите небольшое количество горячего клея или просто используйте ленту. Редкоземельные магниты чрезвычайно мощны! И они могут испортить электронные вещи, например, ваш любимый mp3-плеер. Будьте осторожны, когда вы размещаете магниты (рядом с цифровой камерой … большое нет-нет), и не позволяйте им быстро соскочить. Они могут сломать или защемить пальцы. Опасность поражения электрическим током. Никогда не подключайте динамик к источнику сигнала, когда он включен. Никогда не дотрагивайтесь до оголенных соединений при включенном питании. Для этого нужны острые инструменты, чтобы разрезать провода и протыкать отверстия. Никогда не держите острие или край к телу при проделывании отверстий.

Шаг 5: звуковая катушка

Используйте ножницы для проводов, чтобы отрезать 40-дюймовый медный провод 16 калибра. Оставив 5-дюймовый хвост, оберните провод вокруг батареи AA (или предмета аналогичного размера). Всего сделайте от 14 до 16 обертываний. Важно сделать катушку как можно более плотной и аккуратной. Совет - Проволока изогнута и с ней трудно работать? Туго натяните провод обеими руками и аккуратно проведите по острому краю, чтобы выпрямить. Технические условия - Эта катушка будет служить нашим электромагнитом. На языке динамиков это называется звуковой катушкой.

Шаг 6: закрепите катушку

Осторожно снимите катушку с аккумулятора и закрепите парой небольших кусочков ленты. Очень важный шаг. Чтобы получить хорошее соединение между проводом динамика и динамиком, необходимо удалить эмалевую изоляцию с двух концов катушки. Кусочком наждачной бумаги или острием формовочного ножа аккуратно соскребите покрытие с кончиков проволоки на катушке.

Шаг 7: катушка к чашке

Используйте что-нибудь заостренное, например скрепку, чтобы проткнуть небольшое отверстие возле дна чашки. Установите катушку в чашку и проденьте концы проволоки через отверстие.

Выдавите суперклей в маленький кружок в центре чашки. Прижмите катушку к клею и держите десять секунд. Разделите магниты на две группы. Прижмите одну группу к внешней стороне чашки прямо под центром катушки. Бросьте вторую группу в чашку, чтобы они прикрепились в центре катушки к магнитам снаружи.

Шаг 8: Завершение

Кусок ленты будет удерживать динамик на месте. При выключенном питании прикрепите источник сигнала к динамику, заклеив его лентой или скрутив. Убедитесь, что два провода не касаются друг друга оголенными соединениями.

Включите питание и двигайтесь дальше. Для дальнейших экспериментов попробуйте чашки разных размеров, лучший клей, другие материалы, большие магниты и разные соединения. Это уродливая утилитарная постройка, демонстрирующая основные принципы строительства. Но давай, сделай это красивым. Создайте динамик для iPod, который выглядит как старый фонограф, создайте гигантский сабвуфер или создайте целую систему домашнего кинотеатра, используя украшенные картонные коробки для корпусов динамиков. Сходи с ума ты, сумасшедший ученый. Удачи!