Beats af Julian Rosales og Marco Marsella (Da Vinci Science) DIY: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Sådan gør du: Lav et hjemmelavet par hovedtelefoner ved hjælp af en stemmespole, magneter og membran

Trin 1: Materialeliste

1. 2 tråde omkring 250 cm lange af 28 gauge kobbertråd (den kan være tyndere, så længe den er let nok til at bevæge sig og vibrere i højttaleren)
2. Trådskærere (eller almindelig saks, der er i stand til at skære 28 gauge kobbertråd)
3. 2 papir Dixie kopper skåret til 2,5 cm høje med en diameter på 5 cm
4. 2 plastikkopper, der er lig med eller mindre end 2,5 cm høje og 5 cm brede
5. 2 styrofoam kopper skåret til 5,75 cm høje 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 ørepropper eller hovedtelefoner med puder på
9. 3,5 mm stereostik
10. 6 x 6 kvadrat tommer stykke sandpapir

VALGFRI:

• Pakke med staniol
• Flydende lim (du kan også lodde i stedet for at bruge lim)
• Modellervoks
• Gammelt pandebånd

Saml alle ovennævnte materialer. De kan findes i forsyningsbutikker som Home Depot, hvis du ikke allerede har dem.

Trin 2: Montering, slibning og oprulning

1. Tag en af de 250 cm lange kobbertråde
2. Start med at lave hoveddelene i højttaleren ved at vikle kobbertråden rundt om en limpind 65 gange og holde den sikker ved at bruge båndet eller ved at vikle den rundt om sig selv. Båndet skal være i stand til at forhindre det i at løsne sig, men at vikle det rundt om sig selv vil også fungere. Efterlad ca. 90 cm i den ene ende og 20 cm i den anden ende.
3. Slib ca. 5 centimeter ud af enderne af kobbertråd

Det er nødvendigt at slibe tråden, fordi den vil sikre, at strømmen kan strømme fra lydkilden til ledningerne samt fra ledning til ledning. Hvis vi ikke slibede den, kunne tråden ikke lede strømmen, da den ville være dækket af en isolator/modstand. En isolator er noget, der ikke tillader strømmen at strømme igennem den. Med isolatoren på ledningen er det dybest set en barriere for at forhindre elektriciteten i at strømme igennem den. Strømmen er det, der starter systemet i hovedtelefonerne. Hvis elektricitet ikke kan strømme gennem ledningen, når den ikke magneten, og stemmespolen kan ikke vibrere og producere lyd.

Du kan bruge højre håndsregel til at se i hvilken retning magnetfeltet går i ved at pege tommelfingeren i strømens retning og derefter omringe dine fingre rundt om ankeret. Ankeret er spolen af ledninger, som også er kendt som stemmespolen i højttalere. Du vil kunne se, hvor magnetfeltet peger, og hvor strømmen går.

Vi valgte at spole 65 gange, fordi vi ved prototyping hørte, at jo flere spoler vi pakkede ind, det gjorde lyden højere. 60-75 spoler er et godt tal. For mange spoler eller for få spoler producerede ikke god lyd. Dette skyldes, at hvis vi valgte at vikle rundt om flere spoler, ville vi have brug for flere magneter eller stærkere magneter, og der vil ikke blive produceret lyd. Hvis vi valgte at pakke mindre ind, ville spolen ikke kunne producere et stærkt magnetfelt. Vi valgte en 28 gauge ledning, fordi jo tyndere ledningen er, jo lettere er det at vibrere og producere lyd. Spolen bliver en midlertidig magnet, når elektricitet strømmer gennem tråden og tiltrækker og frastøder med den permanente magnet. Strømmen gennem en hvilken som helst leder skaber et cirkulært magnetfelt omkring tråden. Jo flere spolevinde øger styrken i en magnetisk feltstrøm. Strømmen, der strømmer gennem tråden, passerer gennem midten af spolen, hvilket får den til at blive et stærkere felt. Spændingen kan øges ved at vikle flere trådspoler, fordi feltlinjerne skærer strømmen mange gange. Hvis fingrene vikles rundt om en spoles magnetiske kerne i strømens retning gennem tråden, vil tommelfingeren pege i det magnetfelt, der passerer gennem spolen. Magnetfeltets styrke omkring spolen kan øges med:

1. Brug af en stærkere magnet

2. Brug af flere omviklinger af tråd i spolen

3. Brug af en tyndere leder. Hvis magnetfeltet er stærkere, vil det også gøre vibrationerne stærkere og derfor gøre lydkvaliteten klarere og højere.

Trin 3: Magnetpositionering og membransamling

1. Tag den spolede ledning (også kaldet ankeret) og læg spolen på bunden af papirkoppen. Sæt derefter to magneter i midten af det. Magneterne bør ikke stige over spolen. Hvis det gør det, skal du tage en af magneterne ud, tilføje flere spoler eller gøre begge dele, indtil den kun er i midten af spolen.
2. Sæt de to andre magneter inde i koppen, så det tiltrækkes af dem på bunden.
3. Fastgør talespolen og magneterne til bunden af koppen ved at lave et “X” med det elektriske tape over det. Sørg for at lade de slibede ender være udsatte med nok i den ene ende til at være ca.
4. Tilslut en af kobbertrådens ender til den ene af terminalerne i aux -stikket. De kan ikke røre ved og skal sikres.
5. Gentag procedurerne i trin 2 og trin 3 for at lave en anden højttaler til det andet øre. Det eneste, du vil ændre, er i stedet for at pakke ledningen på kun en terminal, vil du pakke den en af begge terminaler på den ene side.

Den permanente neodymium magnet bruges til at tiltrække og frastøde med stemmespolen i magnetfeltet. Stemmespolen fungerer som en midlertidig magnet, efter at den har strømmen gennem den, da den er en elektromagnet. Det betyder, at det bliver magnetiseret, hvis der strømmer nok elektricitet igennem det. Hvis strømmen holder op med at flyde, er spolen ikke længere magnetisk. Strømmen skifter retning, der skifter polerne i magneten for at få den til at frastøde og tiltrække spolen til den permanente magnet. Denne bevægelse producerer vibrationer for lyd.

Magneterne skal være i spolen, så dets magnetfelt kan nå rundt om spolen og få den til at vibrere, når den tiltrækkes og frastødes. Vi lærte, at jo stærkere/flere magneter der er, jo klarere er lyden. Vi lærte også af forskning, at membranen skulle være et noget tæt materiale, så vibrationer stadig kan bevæge sig igennem den, men ikke tilsidesætte lyden og producere statisk støj. I stedet for kun at bruge ét tæt materiale, besluttede vi at bruge alle tre materialer, der startede med papirkoppen, der er tæt, plastikkoppen og derefter styrofoamskålen.

Vi valgte 8 magneter i vores højttaler, fordi vi ønskede, at vores hovedtelefoner skulle have en bedre baskvalitet, og vi kunne høre i prototyper, at øget antal magneter forbedrede basens kvalitet.

Trin 4: Plug and Play

1. Når du sliber enderne, er det hurtigere og lettere, hvis du pakker sandpapiret rundt om tråden og skraber isolatoren af tråden for at sikre, at kobbertråden er udsat.
2. Tag enderne på de ledninger, der ikke er forbundet til terminalen, og slut dem til hinanden ved at pakke dem sammen. Sørg for, at den rører de slibede dele.
3. Tag den samme ledning, der er tilsluttet, og vikl den i stanniolen omkring hovedbåndet, så ingen af ledningerne er udsat.
4. Derefter vikles resten af de to trådender, der er forbundet til hjælpestikket.
5. Fastgør ledningerne, der er tilsluttet aux -stikket, på enhver måde du kan, f.eks. Lodning eller taping. Du kan også lodde de andre ender, der slibes ned.
6. Endelig kan du pakke de synlige tråde ind i stanniol, tilslutte det til pandebåndet og/eller bruge play-doh som en isolator, hvor ledningerne slibes.

Endnu en gang skal du slibe enderne på ledningerne, før du slutter det til aux -stikket, så det kan lade strømmen strømme fra lydkilden og gennem ledningen. Hvis den ikke slibes, vil modstandene og isolatorerne stoppe de elektriske signaler fra at passere gennem tråden og nå den midlertidige magnet for at få den til at bevæge sig frem og tilbage. Disse vibrationer fra at blive tiltrukket og frastødt skubber luften med forskellig hastighed for at skabe de lyde, vi hører.

Vekselstrømmen kan få den til at frastøde og tiltrække på nøjagtige tidspunkter til at skabe bestemte lyde eller musik. Ved hjælp af aux -ledningen tilsluttes højttaleren til en telefon eller computer, som sender vekselstrøm for at magnetisere stemmespolen. Vekselstrømmen er vigtig, fordi den får strømmen til at bevæge sig i begge retninger for at skifte, hvilken vej polen peger. Det starter fra aux -stikket, hvor det får det elektriske signal og går gennem elektromagneten, hvilket får stemmespolen til at vibrere membranen. Vi observerede, at jo stærkere magneterne var, vi kunne høre, at teksten var klarere. Men jo flere spoler vi tilføjede, jo højere var musikken. Måden lydbølgerne produceres på, skyldes at elektromagneten bevæger sig op og ned, når den frastødes og tiltrækkes af den permanente magnet. Bevægelsen får luften til at blive skubbet ved forskellige hastigheder og får også membranen til at vibrere. Luften, der skubbes/flyttes, sammen med vibrationerne er de faktorer, der skaber lydene.

Normalt overvældede bassen under prototyper teksterne og høje tonehøjder og fik det til at lyde som om der var noget baggrundsstøj. Vi hørte det meget på sange, der havde en stærk bas; på sange med høj tonehøjde kunne vi let forstå teksterne og høre musikken uden støj udefra, så vi konkluderede, at den højttaler, vi lavede, ikke fungerer så godt med sange, der har en lav bas.

Trin 5: Fejlfinding

1. Test endelig hovedtelefonerne ved at sætte aux -stikket i en telefon eller computer og afspille musik. Hvis det ikke virker, kan du prøve at gå igennem trinene igen og sørge for, at stemmespolen, magneterne og ledningerne er korrekt tilsluttet (det kan ikke være løst), fuldstændig slebet og ikke røre ved ledninger eller terminaler, som de ikke skal tilsluttes til. Hvis du ikke kan høre musik fra hovedtelefonerne, skal du kontrollere, hvor aux er forbundet til telefonen. Skub den helt ind i telefonen, og kontroller, at ledningerne er pakket ind i aux -stikket og ikke rører hverken den ene eller den anden ledning, da det får strømmen til at stoppe. Hvis det stadig ikke virker, skal du prøve at gennemgå hvert af trinene igen og se, om der er et trin, du gjorde forkert eller glemte at gøre.
2. For at gøre det mere behageligt kan du lime ørepuder fra gamle hovedtelefoner til enden af frigolitskålene, når du bruger hovedtelefonerne.