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

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Slik gjør du: Lag et hjemmelaget par hodetelefoner med talespole, magneter og membran

Trinn 1: Materialeliste

1. 2 tråder ca 250 cm lange med 28 gauge kobbertråd (den kan være tynnere så lenge den er lett nok til å bevege seg og vibrere i høyttaleren)
2. Wire cutters (eller vanlig saks som kan kutte 28 gauge kobbertråd)
3. 2 papir Dixie kopper kuttet til 2,5 cm høye med en diameter på 5 cm
4. 2 plastkopper som er lik eller mindre enn 2,5 cm høye og 5 cm brede
5. 2 isopor kopper kuttet til 5,75 cm høye og med en diameter på 6,5 cm
6. 8 neodymmagneter permanente magneter med en diameter på
7. Rulle med elektrisk tape eller tape
8. Et par gamle øreklokker eller hodetelefoner med puter på
9. 3,5 mm stereokontakt
10. 6 x 6 kvadrat tommers stykke sandpapir

VALGFRI:

• Pakke med tinnfolie
• Flytende lim (du kan også lodde i stedet for å bruke lim)
• Modelleringsleire
• Gammelt pannebånd

Samle alt materialet som er oppført ovenfor. De finnes i forsyningsbutikker som Home Depot hvis du ikke allerede har dem.

Trinn 2: Montering, sliping og opprulling

1. Ta en av de 250 cm lange kobbertrådene
2. Begynn å lage hoveddelene i høyttaleren ved å vikle kobbertråden rundt en limpinne 65 ganger og holde den sikker ved å bruke båndet eller vikle den rundt seg selv. Tapen skal være i stand til å stoppe den fra å løsne seg, men å pakke den rundt seg selv vil også fungere. La det stå ca 90 cm i den ene enden og 20 cm i den andre enden.
3. Sand omtrent 5 centimeter av enden av kobbertråd

Det er nødvendig å slipe ledningen fordi den vil sørge for at strømmen kan strømme fra lydkilden til ledningene, så vel som fra ledning til ledning. Hvis vi ikke pusset den, kunne ledningen ikke lede strømmen siden den ville være dekket av en isolator/motstand. En isolator er noe som ikke lar strømmen strømme gjennom den. Med isolatoren på ledningen er det i utgangspunktet en barriere for å hindre at strømmen strømmer gjennom den. Strømmen er det som starter systemet i hodetelefonene. Hvis elektrisitet ikke kan strømme gjennom ledningen, vil den ikke nå magneten, og talespolen vil ikke kunne vibrere og produsere lyd.

Du kan bruke høyre håndsregel for å se hvilken retning magnetfeltet går i ved å peke tommelen i retning av strømmen og deretter omringe fingrene rundt ankeret. Ankeret er spolen av ledninger, som også er kjent som talespolen i høyttalere. Du vil kunne se hvor magnetfeltet peker og hvor strømmen går.

Vi valgte å spole 65 ganger fordi i prototyping hørte vi at jo flere spoler vi pakket inn, det gjorde lyden høyere. 60-75 spoler er et godt tall. For mange spoler eller for få spoler ga ikke god lyd. Dette er fordi hvis vi valgte å vikle rundt flere spoler, ville vi trenge flere magneter eller sterkere magneter, og det vil ikke bli produsert lyd. Hvis vi valgte å pakke inn mindre, ville spolen ikke kunne produsere et sterkt magnetfelt. Vi valgte en 28 gauge ledning fordi jo tynnere ledningen er, jo lettere er det å vibrere og produsere lyd. Spolen blir en midlertidig magnet når strøm strømmer gjennom ledningen og tiltrekker seg og frastøter den permanente magneten. Strømmen gjennom en hvilken som helst leder skaper et sirkulært magnetfelt rundt ledningen. Jo flere spolevind øker styrken i en magnetisk feltstrøm. Strømmen som strømmer gjennom ledningen passerer gjennom midten av spolen og får den til å bli et sterkere felt. Spenningen kan økes ved å vikle flere trådspoler fordi feltlinjene krysser strømmen mange ganger. Hvis fingrene er viklet rundt den magnetiske kjernen i en spole i strømretningen gjennom ledningen, vil tommelen peke i retning av magnetfeltet som passerer gjennom spolen. Styrken til magnetfeltet rundt spolen kan økes med:

1. Bruk en sterkere magnet

2. Bruk flere vikler av tråd i spolen

3. Bruk av en tynnere leder. Hvis magnetfeltet er sterkere, vil det også gjøre vibrasjonene sterkere og derfor gjøre lydkvaliteten tydeligere og høyere.

Trinn 3: Magnetposisjonering og membranmontering

1. Ta den viklede ledningen (også kalt ankeret) og legg spolen på bunnen av papirkoppen. Sett deretter to magneter i midten av den. Magnetene skal ikke stige over spolen. Hvis den gjør det, tar du ut en av magnetene, legger til flere spoler eller gjør begge deler til den bare er i midten av spolen.
2. Sett de to andre magnetene på innsiden av koppen, slik at den tiltrekkes av de på bunnen.
3. Fest talespolen og magneter til bunnen av koppen ved å lage et "X" med det elektriske båndet over det. Sørg for å la de slipe endene være eksponert med nok i den ene enden til å være omtrent.
4. Koble en av kobbertrådendene til den ene av terminalene i tilleggspluggen. De kan ikke berøre hverandre og må sikres.
5. Gjenta prosedyrene i trinn 2 og trinn 3 for å lage en andre høyttaler for det andre øret. Det eneste du vil endre er i stedet for å pakke inn ledningen på bare en terminal, vil du pakke den inn en av begge terminalene på den ene siden.

Den permanente neodymmagneten brukes til å tiltrekke og frastøte med stemmespolen i magnetfeltet. Talespolen fungerer som en midlertidig magnet etter at den har strøm som strømmer gjennom den siden den er en elektromagnet. Dette betyr at den vil bli magnetisert hvis nok strøm går gjennom den. Hvis strømmen slutter å flyte, er spolen ikke lenger magnetisk. Strømmen bytter retning som bytter polene i magneten for å få den til å frastøte og tiltrekke spolen til den permanente magneten. Denne bevegelsen produserer vibrasjoner for lyd.

Magnetene må være i spolen slik at magnetfeltet kan nå rundt spolen og få den til å vibrere når den tiltrekkes og frastøtes. Vi lærte at jo sterkere/flere magneter det er, jo klarere er lyden. Vi lærte også av forskning at membranen skulle være et noe tett materiale, slik at vibrasjoner fremdeles kan bevege seg gjennom den, men ikke overstyre lyden og produsere statisk støy. I stedet for å bruke bare ett tett materiale, bestemte vi oss for å bruke alle tre materialene som begynte med papirkoppen som er tett, plastkoppen og deretter isoporskålen.

Vi valgte åtte magneter i høyttaleren vår fordi vi ønsket at hodetelefonene våre skulle ha en bedre basskvalitet, og vi kunne høre i prototyper at økt magneter forbedret kvaliteten på bassen.

Trinn 4: Plug and Play

1. Når du pusser endene, er det raskere og enklere hvis du pakker sandpapiret rundt ledningen og skraper isolatoren av ledningen for å sikre at kobbertråden blir eksponert.
2. Ta endene på ledningene som ikke er koblet til terminalen, og koble dem til hverandre ved å pakke dem sammen. Sørg for at den berører de slipte delene.
3. Ta den samme ledningen som er tilkoblet, og pakk den inn i stanniolen rundt pannebåndet slik at ingen av ledningene er synlige.
4. Etter det, pakk inn resten av de to trådendene som er koblet til tilleggsproppen.
5. Fest ledningene som er koblet til aux -kontakten på hvilken som helst måte, for eksempel lodding eller taping. Du kan også lodde de andre endene som er slipt ned.
6. Til slutt kan du pakke de synlige ledningene inn i stanniol, koble den til hodebåndet og/eller bruke play-doh som en isolator der ledningene slipes.

Nok en gang må du slipe endene på ledningene før du kobler den til aux -kontakten, slik at strømmen kan strømme fra lydkilden og gjennom ledningen. Hvis den ikke slipes, vil motstandene og isolatorene stoppe de elektriske signalene fra å passere gjennom ledningen og nå den midlertidige magneten for å få den til å bevege seg frem og tilbake. Disse vibrasjonene fra å bli tiltrukket og frastøtt presser luften med forskjellig hastighet for å lage lydene vi hører.

Vekselstrømmen kan få den til å frastøte og tiltrekke seg på eksakte tidspunkter for å lage bestemte lyder eller musikk. Ved hjelp av hjelpekabelen kobles høyttaleren til en telefon eller datamaskin som sender vekselstrømmen for å magnetisere talespolen. Vekselstrømmen er viktig fordi den får strømmen til å bevege seg i begge retninger for å bytte hvilken vei polen peker. Den starter fra aux -kontakten der den får det elektriske signalet og går gjennom elektromagneten og får talespolen til å vibrere membranen. Vi observerte at jo sterkere magnetene var, vi kunne høre at tekstene var tydeligere. Men jo flere spoler vi la til, jo høyere var musikken. Måten lydbølgene produseres på skyldes at elektromagneten beveger seg opp og ned når den blir frastøtt og tiltrukket av permanentmagneten. Bevegelsen får luften til å bli presset i forskjellige hastigheter, og får også membranen til å vibrere. Luften som skyves/flyttes, sammen med vibrasjonene er faktorene som skaper lydene.

Vanligvis under prototyping, var bassen overveldende teksten og høye tonehøyder og fikk det til å høres ut som om det var litt bakgrunnsstøy. Vi hørte det mye på sanger som hadde en sterk bas; på sanger med høy tonehøyde, kunne vi lett forstå teksten og høre musikken uten støy utenfra, så vi konkluderte med at høyttaleren vi lagde ikke fungerer like godt med sanger som har lav bass.

Trinn 5: Feilsøking

1. Til slutt kan du teste hodetelefonene ved å koble aux -kontakten til en telefon eller datamaskin og spille musikk. Hvis det ikke fungerer, kan du prøve å gå gjennom trinnene igjen og sørge for at talespolen, magneter og ledninger er ordentlig tilkoblet (den kan ikke være løs), slipt helt og ikke berøre ledninger eller terminaler som de ikke skal kobles til til. Hvis du ikke kan høre musikk fra hodetelefonene, må du kontrollere hvor aux er koblet til telefonen. Skyv den helt inn i telefonen og kontroller at ledningene er pakket inn i hjelpekontakten og ikke berører hverken den ene eller den andre ledningen siden det får strømmen til å stoppe. Hvis det fortsatt ikke fungerer, kan du prøve å gå gjennom hvert av trinnene igjen og se om det er et trinn du gjorde feil eller glemte å gjøre.
2. For å gjøre det mer behagelig kan du lime øreputer fra gamle hodetelefoner til enden av isoporskålene når du bruker hodetelefonene.