Elektromehanički pretvarač iz konusnog presjeka od polistirena!: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

"A šta?" pitate. "Elektromehanički pretvarač" odnosi se na vrstu zvučnika koji su nam najpoznatiji; stalni magnet i elektromagnet koji jako vibriraju za stvaranje zvuka. A pod "polistirenski konusni presjek" mislim na plastičnu čašu. Šta god ovo bilo, nije uputstvo o tome kako bešćutno otkinuti zvučnik računara vašeg cimera i zalijepiti upravljački program u neki drugi predmet. Pokazao sam kako sa nekoliko jednostavnih objekata izgraditi stvarnu jedinicu pretvarača (obično se naziva upravljački program zvučnika). Zvučnik je super lagan, izuzetno impresivan i toliko cool da čak i čini da Kenny G. zvuči dobro. Ako vas čitanje gadi, slobodno presjecite meso na korak 3. Ali teorija koju iznosim u prvih nekoliko stranica može vam pomoći da izgradite bolji zvučnik, a … (dramatična pauza) … čak vas može učiniti i pametnijim (Egad!) Postoji nekoliko rizika (osim učenja) pa pročitajte Sigurnosnu stranicu.

Korak 1: Teorija: Šta je zvuk

Prvi koncept koji obmotava vaš gumeni mali um je ideja zvuka. Zvuk nije objekt. Vaša boom kutija ne ispaljuje male čestice čarobne zvučne prašine koja će vam golicati uši sa M. C. Hammer. Umjesto toga, zvuk je prijenos energije. Izvor (kao što je zvučnik na vašem boom box -u) prima električnu energiju i pretvara je u mehaničku energiju. Ako ljubazno stavite prste na grlo i vrištite frazu "neko je već snimio film o ogromnoj pjevačkoj biljci", osjetit ćete tu mehaničku energiju u obliku vibracija. Takođe ćete primijetiti te vibracije kada stojite blizu bubnja ili onih jeftinih zvučnika na koje vaša bivša djevojka razbije Smash Mouth. Ta mehanička vibracija djeluje poput klipa koji gura čestice prema naprijed kada se pomiče prema van i povlači čestice unatrag kada se uvlači. Kao što sam rekao, zvuk nije objekt; to je prijenos energije. Te čestice ne hrle ka vašim ušima. Prva čestica dodiruje sljedeću česticu i malo je pomiče. Ta čestica pomakne sljedeću česticu malo, i tako sve dok to kretanje, ta energija, ne dosegne vaše uho. Brzina prenosa energije česticama (brzina zvuka) zavisi od vrste čestice. U zraku se zvuk kreće 343 metra u sekundi. U vašoj tajnoj podvodnoj laboratoriji kreće se 1533 metra u sekundi (nikome neću reći). Znam da to implicitno razumijete, jer ste super pametni, ali mali izvori pomiču mali broj čestica, a veliki izmiču veliki broj čestica. Ako su mehaničke vibracije male (ako se klip pomiče samo na kratku udaljenost), ne prenosi mnogo energije na čestice pa je zvuk mali. Ako je vaš zvučnik zaista slab (klip se pomiče na veliku udaljenost), on prenosi velike količine energije i proizvodi veliki zvuk. Još jedna napomena o konceptu zvuka, kažemo da je zvuk val. Ali to nije jedan od onih gore -dolje valova poput užeta za preskakanje ili onih sinusnih grafikona koje vaš učitelj algebre tjera da crtate. To je napred -nazad neka vrsta vala koja sadrži niz čestica pritisnutih jako blizu i čestice se šire daleko. Ako ispružite dobro klizanje na tlo i gurnete ga (gurnite, a ne mrdajte! Rekao sam!), Vidjet ćete još jedan primjer ove vrste valova.

Korak 2: Teorija: Pretvaranje električne energije u mehaničku

Izvori signala: svirač sa 8 traka, kasetofon, AM radio, mp3 player, sve što radite (s izuzetkom svirača gramofona) radi na istom principu. Oni čitaju kôd i šalju impulse električne energije, električni impuls prenosi energiju žicama do elektromagnetskog pretvarača (upravljački program zvučnika) i proizvodi se zvuk. To je kao mravi u mravinjaku. Mravinjak je izvor signala koji šalje mrave (električnu energiju) na izlet (zvučnik). Nećemo se baviti politikom mravinjaka niti objašnjavati tačno kretanje mrava. Moramo samo odgovoriti na dva pitanja da bismo izgradili dobrog govornika: Koliko mrava stigne na piknik u određenom vremenu? A šta mravi rade na izletu? Koliko mrava stigne na piknik u određeno vrijeme razlikuje se od pitanja koliko brzo mravi idu. Mravi u osnovi idu samo jednom brzinom. Ono na šta mislim je koliko su mravi bliski. Jesu li izašli iz mravinjaka jedan za drugim? Ili su čekali nekoliko sekundi između svakog mrava? To se odnosi na učestalost mrava. Ako su mravi česti posjetitelji (jedan za drugim) na našem pikniku (zvučnik), proizveden zvuk će biti visokofrekventni (visoki ton) poput cviljenja tinejdžerki … vrsta buke koja podjednako razbija staklo i bubnjeve. Ako mravi ne prolaze često, za njih se kaže da su niske frekvencije, a zvuk koji proizvode je niska baza. Frekvencija je izuzetno važna u dizajnu zvučnika. Neki materijali i veličine jednostavno su bolji za proizvodnju različitih zvukova. Primijetit ćete da su zvučnici koji proizvode niske tonove (subwooferi) zaista veliki, dok visoke zvukove proizvode mali zvučnici. Ovaj Instructable opisuje samo jednu veličinu zvučnika koji će dati sve od sebe da proizvede sve frekvencije zvuka … ali bolji sistem može se napraviti kada se električni impulsi (mravi) filtriraju tako da niski zvukovi idu do velikog zvučnika i visoki zvukovi se usmjeravaju na mali zvučnik. Šta se dešava na našem pikniku? Zanemarite mladi par koji se valja i samo se usredotočite na mrave. Sakupljaju komadiće hrane, zar ne? U govorničkom smislu električni impulsi proizvode magnetske impulse. Dio zvučnika postaje elektromagnet na određenoj frekvenciji određenoj frekvencijom mrava. Sveta Lorencova sila Batman! Kako električna energija proizvodi magnet? Električna energija i magnetizam usko su povezani. U stvari, ako vrtite magnete oko nečega što provodi električnu energiju (poput malo bakrene žice), možete proizvesti električnu energiju … ali znali ste da ste pametni, to se zove generator. I obrnuto je tačno. Ako učinite da se električna energija okreće u krug (omotavanjem žice u čvrstu okruglu zavojnicu), ona proizvodi magnetsko polje. Izvor signala čita kôd i šalje električne impulse na frekvenciji. Električni impulsi putuju niz žicu do svitka žica gdje proizvodi magnetsko polje koje se mijenja istom frekvencijom. Za proizvodnju mehaničke energije sada jednostavno pomičemo stalni magnet blizu našeg elektromagneta. Kako se elektromagnet uključuje i isključuje, on će pomicati stalni magnet naprijed -natrag. Napred i nazad, po definiciji je mehanička energija. Ako se ti magneti zalijepe za nešto poput dna čaše, dno čaše će se kretati frekvencijom koju šalje izvor signala. Osjetit ćete da dno čaše vibrira i proizvest će se zvuk. Da dušo!

Korak 3: Materijali

Svakako pročitajte kraj ovog odjeljka gdje objašnjavam alternative i gdje se mogu nabaviti te stavke. Predmeti za zvučnik1 Plastična čaša4 Neodimijski magneti debljine 5/16 "okrugli x 1/8" diskovi 40 inča emajlirane bakrene žice od 16 inčaSuper ljepilo (tip s debelim "gelom" najbolje funkcionira) KasetaSignalni izvor sa audio žicomAlatne žice ili teške škare za rezanje žicePijesak papir ili oštre ivice Nešto šiljasto AA baterije (ili okrugli predmet slične debljine) Dobru vezu sa izvorom signala može biti najteže nabaviti. Ako ste pažljivi, možete skinuti žice sa starih telefona sa slušalicama tako da se zvučnik može priključiti na vaš iPod. Možete kupiti žice zvučnika koji imaju utikač na kraju, a s druge strane su goli za uključivanje u radio. Koristio sam ogoljene krajeve zvučne žice koji su istjecali sa starog televizora. Ne moraju biti lemljeni na vaš zvučnik (osim ako to ne želite) sve dok su goli i možete ih uviti/držati/zalijepiti da biste uspostavili dobru vezu. Plastične čaše bilo koje veličine će raditi. I ne mora nužno biti plastična. Pravi zvučnici koriste papir, svilu, kompozite itd. Eksperimentirajte s papirnatim tanjurima, posudama za sladoled, čašama od stiropora … bilo čime što je fleksibilno i ima blagi oblik čaše za povećanje zvuka. Magneti ne moraju biti debljine točno 5/16 "okrugli ili 1/8". Koristio sam 8 okruglih x 1/16 "debelih magneta debljine 5/16". Samo budite sigurni da su dobri, snažni magneti manjeg promjera od AA baterije. Emajlirana žica, koja se naziva i magnetna žica, je bakrena žica koja je presvučena tankim slojem kako bi se spriječilo njeno kratko spajanje. Kupite ga ili besplatno skinite sa starog zvučnika. Ne mora biti točno 16 mjerača … samo lijepe veličine za rad.

Korak 4: Sigurnost

Super ljepilo može izazvati iritaciju kože. Budite oprezni pri upotrebi. Ako dođe u dodir s kožom, isperite je vodom. Ako imate poznatu alergiju na super ljepilo, isprobajte alternativu, poput malih mrlja vrućeg ljepila ili jednostavno pomoću trake. Magneti za rijetku zemlju su izuzetno moćni! I mogu uništiti elektronske stvari poput vašeg omiljenog mp3 playera. Pazite gdje postavljate magnete (blizu digitalnog fotoaparata … veliko ne) i ne dopustite im da se brzo spoje. Mogu slomiti ili prignječiti prste. Opasnost od šoka Nikada nemojte priključivati zvučnik na izvor signala dok je uključen. Nikada ne dodirujte gole veze dok je napajanje uključeno. Ovo uključuje neke oštre alate za rezanje žica i probijanje rupa. Nikada nemojte držati šiljak ili ivicu prema tijelu dok pravite rupe.

Korak 5: Glasovna zavojnica

Isjecite žice da izrežete bakrenu žicu duljine 40 inča dužine 40 inča. Ostavljajući rep od 5 inča, omotajte žicu oko AA baterije (ili predmeta slične veličine). Ukupno napravite 14 do 16 omota. Važno je da zavojnica bude što čvršća i urednija. Savjet - Žica je naborana, savijena i s njom je teško raditi? Čvrsto povucite žicu s obje ruke i nježno pređite preko oštrog ruba da biste je poravnali. Tehnički uvjeti - Ova zavojnica poslužit će kao naš elektromagnet. U govorničkom smislu naziva se glasovna zavojnica.

Korak 6: Osigurajte zavojnicu

Pažljivo skinite zavojnicu s baterije i pričvrstite je s nekoliko malih komadića trake. Vrlo važan korak Da biste ostvarili dobru vezu između žice zvučnika i zvučnika, izolaciju emajla morate ukloniti s dva zadnja kraja zavojnice. Komadićem brusnog papira ili ivicom oblikovanog noža nježno sastružite premaz s repnih dijelova žice na zavojnici

Korak 7: Namotajte do čaše

Upotrijebite nešto šiljasto, poput spajalice, da probušite malu rupu blizu dna čaše. Postavite zavojnicu u čašu i gurnite žičane repove kroz rupu.

Stisnite super ljepilo u mali krug u sredini šalice. Pritisnite zavojnicu na ljepilo i držite deset sekundi. Podijelite svoje magnete u dvije grupe. Držite jednu grupu uz vanjsku stranu čaše odmah ispod središta zavojnice. Bacite drugu grupu u čašu tako da se pričvršćuju u sredini zavojnice na magnete s vanjske strane.

Korak 8: Završite

Komadić trake držat će vaš zvučnik na mjestu. Kad je napajanje isključeno, spojite izvor signala na zvučnik tako što ćete ga zalijepiti ili uvrnuti. Pazite da se dvije žice ne dodiruju jedna s drugom na golim spojevima.

Uključite i dalje. Za daljnje eksperimentiranje isprobajte šalice različitih veličina, bolje ljepilo, različite materijale, veće magnete i različite veze. Ovo je ružna utilitaristička građevina samo radi pokazivanja osnovnih principa izgradnje. No, samo naprijed i izbacite sebe da izgleda dobro. Napravite iPod zvučnik koji izgleda kao stari fonograf, napravite ogromni subwoofer ili izradite cijeli sistem kućnog kina koristeći ukrašene kartonske kutije za kućišta zvučnika. Poludi, ti ludi naučniče. Sretno!