Transducteur électromécanique à partir d'une section conique en polystyrène ! : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

"Un quoi?" tu demandes. Un « transducteur électromécanique » fait référence au type de haut-parleurs que nous connaissons le mieux; un aimant permanent et un électro-aimant vibrant sauvagement pour produire du son. Et par "section conique en polystyrène", je veux dire gobelet en plastique. Quoi qu'il en soit, ce n'est pas un Instructable sur la façon de déchirer sans pitié le haut-parleur de l'ordinateur de votre colocataire et de coller le pilote dans un autre objet. Je montre comment construire l'unité de transducteur réelle (communément appelée pilote de haut-parleur) avec quelques objets simples. Le haut-parleur est super facile, extrêmement impressionnant et tellement cool qu'il fait même que Kenny G. sonne bien. Si vous êtes abhorré par la lecture, n'hésitez pas à aller droit au but à l'étape 3. Mais la théorie que je présente dans les premières pages peuvent vous aider à construire un meilleur orateur, et… (pause dramatique)… peuvent même vous rendre plus intelligent (Egad !) Il y a quelques risques (autres que l'apprentissage), alors veuillez lire la page de sécurité.

Étape 1: Théorie: Qu'est-ce que le son ?

Le premier concept qui enveloppe votre petit esprit caoutchouteux est l'idée du son. Le son n'est pas un objet. Votre boom box ne tire pas de petites particules de poussière sonore magique pour chatouiller vos oreilles avec M. C. Marteau. Au lieu de cela, le son est le transfert d'énergie. Une source (telle que le haut-parleur de votre boom box) reçoit de l'énergie électrique et la convertit en énergie mécanique. Si vous placez gentiment vos doigts contre votre gorge et criez la phrase « quelqu'un a déjà fait un film sur une plante chantante géante », vous ressentirez cette énergie mécanique sous forme de vibrations. Vous aurez également remarqué ces vibrations lorsque vous vous tenez très près d'une batterie ou de ces haut-parleurs bon marché sur lesquels votre ex-petite amie fait exploser Smash Mouth. Cette vibration mécanique agit comme un piston poussant les particules vers l'avant lorsqu'il se déplace vers l'extérieur et tirant les particules vers l'arrière lorsqu'il les attire. Comme je l'ai dit, le son n'est pas un objet; c'est un transfert d'énergie. Ces particules ne sont pas projetées vers vos oreilles. La première particule touche la particule suivante et la déplace un peu. Cette particule déplace un peu la particule suivante, et ainsi de suite jusqu'à ce que ce mouvement, cette énergie, atteigne votre oreille. La vitesse à laquelle ces particules transfèrent l'énergie (la vitesse du son) est déterminée par le type de particule dont il s'agit. Dans l'air, le son se déplace à 343 mètres par seconde. Dans votre laboratoire sous-marin secret, il se déplace à 1533 mètres par seconde (je ne le dirai à personne). Je sais que vous comprenez implicitement cela, parce que vous êtes super intelligent, mais les petites sources déplacent un petit nombre de particules et les grandes sources déplacent un grand nombre de particules. Si la vibration mécanique est faible (si le piston ne se déplace que sur une courte distance), elle ne transfère pas beaucoup d'énergie aux particules, donc le son est faible. Si votre haut-parleur est vraiment silencieux (le piston se déplace sur une grande distance), il transfère de grandes quantités d'énergie et produit un son important. Une dernière remarque sur le concept de son, nous disons que le son est une onde. Mais ce n'est pas une de ces vagues de haut en bas comme une corde à sauter ou ces graphiques sinusoïdaux que votre professeur d'algèbre vous fait dessiner. C'est une sorte d'onde de va-et-vient comportant une série de particules très serrées les unes contre les autres et des particules très éloignées les unes des autres. Si vous étendez un bon slinky sur le sol et que vous lui donnez une poussée (une poussée, pas une agitation ! une poussée j'ai dit !), vous verrez un autre exemple de ce type de vague.

Étape 2: Théorie: Conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique

Sources de signaux: lecteur 8 pistes, lecteur de cassettes, radio AM, lecteur mp3, etc. (à l'exception peut-être d'un tourne-disque) fonctionnent tous sur le même principe. Ils lisent un code et envoient des impulsions électriques, l'impulsion électrique transfère l'énergie à travers des fils à un transducteur électromagnétique (haut-parleur) et le son est produit. C'est comme des fourmis dans une fourmilière. La fourmilière est la source de signal qui envoie les fourmis (électricité) à un pique-nique (le haut-parleur). Nous ne nous intéresserons pas à la politique des fourmis ou à expliquer exactement le mouvement des fourmis. Il suffit de répondre à deux questions pour construire un bon haut-parleur: combien de fourmis atteignent le pique-nique dans un certain laps de temps ? Et que font les fourmis au pique-nique ? Combien de fourmis atteignent le pique-nique dans un certain laps de temps est différent de demander à quelle vitesse les fourmis vont. Les fourmis vont essentiellement à une seule vitesse. Ce à quoi je fais référence, c'est à quel point les fourmis sont proches les unes des autres. Sont-ils sortis de la fourmilière les uns après les autres ? Ou ont-ils attendu quelques secondes entre chaque fourmi ? Cela fait référence à la fréquence des fourmis. Si les fourmis sont des visiteurs fréquents (l'une après l'autre) à notre pique-nique (haut-parleur), le son produit sera un son à haute fréquence (aigu) comme le cri des adolescentes… le genre de bruit qui brise le verre et les tympans. Si les fourmis ne passent pas très souvent, on dit qu'elles sont à basse fréquence et que le son qu'elles produisent est une base faible. La fréquence est extrêmement importante dans la conception des haut-parleurs. Certains matériaux et tailles sont tout simplement meilleurs pour produire des sons différents. Vous remarquerez que les haut-parleurs qui produisent des sons graves (caissons de graves) sont vraiment gros, tandis que les sons aigus sont produits par de petits haut-parleurs. Ce Instructable ne décrit qu'une taille de haut-parleur qui va faire de son mieux pour produire toutes les fréquences de son… mais un meilleur système peut être fait lorsque les impulsions électriques (fourmis) sont filtrées afin que les sons faibles vont à un grand haut-parleur et les sons aigus sont dirigés vers un petit haut-parleur. Maintenant, que se passe-t-il à notre pique-nique ? Ignorez le jeune couple qui se roule et concentrez-vous uniquement sur les fourmis. Ils ramassent des morceaux de nourriture, n'est-ce pas ? En termes de locuteur, les impulsions électriques produisent des impulsions magnétiques. Une partie du haut-parleur devient un électro-aimant à une certaine fréquence déterminée par la fréquence des fourmis. Sainte Lorenz force Batman ! Comment l'électricité produit-elle un aimant ? L'électricité et le magnétisme sont étroitement liés. En fait, si vous faites tourner des aimants autour de quelque chose qui conduit l'électricité (comme un bout de fil de cuivre), vous pouvez produire de l'électricité… mais vous saviez que… vous êtes intelligent, cela s'appelle un générateur. L'inverse est également vrai. Si vous faites tourner l'électricité en cercle (en enroulant du fil dans une bobine ronde serrée), cela produit un champ magnétique. La source du signal lit un code et envoie des impulsions électriques à une fréquence. Les impulsions électriques descendent d'un fil jusqu'à une bobine de fils où elles produisent un champ magnétique qui change à la même fréquence. Pour produire de l'énergie mécanique, nous déplaçons maintenant simplement un aimant permanent près de notre électro-aimant. Lorsque l'électro-aimant s'allume et s'éteint, il déplace l'aimant permanent d'avant en arrière. Aller-retour, par définition, c'est de l'énergie mécanique. Si ces aimants sont collés à quelque chose comme le fond d'une tasse, le fond de la tasse se déplacera à la fréquence envoyée par la source du signal. Vous sentirez le fond de la tasse vibrer et un son sera produit. Ouais bébé !

Étape 3: Matériaux

Assurez-vous de lire la fin de cette section où j'explique les alternatives et où obtenir ces articles. Articles pour le haut-parleur1 Gobelet en plastique4 aimants en néodyme à disque rond de 5/16" x 1/8" d'épaisseur40 pouces de fil de cuivre émaillé de calibre 16Super colle (le type "gel" épais fonctionne le mieux)Ruban Source de signal avec fil audioOutilsCoupes à fil ou ciseaux lourds pour couper le filSable papier ou un bord tranchant Quelque chose de pointu Une pile AA (ou un objet rond d'épaisseur similaire) Un bon branchement à une source de signal peut être l'élément le plus difficile à obtenir. Si vous faites attention, vous pouvez dénuder les fils de vos anciens écouteurs afin que votre haut-parleur puisse être branché sur votre iPod. Vous pouvez acheter des fils de haut-parleur qui ont une fiche à l'extrémité et qui sont nus à l'autre pour se brancher sur une radio. J'ai utilisé les extrémités dénudées du fil sonore sortant d'un vieux téléviseur. Ils n'ont pas besoin d'être soudés à votre haut-parleur (sauf si vous le souhaitez) tant qu'ils sont nus et que vous pouvez tordre/tenir/coller pour établir une bonne connexion. À peu près n'importe quelle taille de gobelet en plastique fonctionnera. Et il ne doit pas nécessairement être en plastique. Les vrais haut-parleurs utilisent du papier, de la soie, des composites, etc. Expérimentez avec des assiettes en carton, des contenants de crème glacée, des tasses en polystyrène… tout ce qui est flexible et a une légère forme de tasse pour magnifier le son. Les aimants n'ont pas besoin d'être exactement 5/16" ronds ou 1/8" d'épaisseur. J'ai utilisé 8 aimants annulaires ronds de 5/16" x 1/16" d'épaisseur. Assurez-vous simplement qu'il s'agit d'un bon aimant puissant dont le diamètre est inférieur à celui de la pile AA. Le fil émaillé, également appelé fil magnétique, est un fil de cuivre recouvert d'une fine couche pour l'empêcher de court-circuiter. Achetez-le ou retirez-le gratuitement d'un ancien haut-parleur. Il n'a pas besoin d'être exactement de calibre 16… juste une bonne taille pour travailler.

Étape 4: Sécurité

La super colle peut provoquer des irritations de la peau. Faites attention lorsque vous l'utilisez. S'il entre en contact avec votre peau, assurez-vous de rincer à l'eau. Si vous avez une allergie connue à la super colle, essayez une alternative comme de petites noisettes de colle chaude ou simplement en utilisant du ruban adhésif. Les aimants de terres rares sont extrêmement puissants ! Et ils peuvent détruire des objets électroniques comme votre lecteur mp3 préféré. Faites attention où vous placez les aimants (près de votre appareil photo numérique… un grand non non) et ne les laissez pas s'emboîter trop rapidement. Ils peuvent se casser ou se pincer les doigts. Risque d'électrocution N'attachez jamais votre haut-parleur à la source de signal lorsqu'il est sous tension. Ne touchez jamais les connexions nues lorsque l'appareil est sous tension. Cela implique des outils tranchants pour couper les fils et percer des trous. Ne tenez jamais la pointe ou le bord vers votre corps lorsque vous faites des trous.

Étape 5: bobine acoustique

Utilisez des cisailles pour couper une longueur de 40 pouces de fil de cuivre de calibre 16. En laissant une queue de 5 pouces, enroulez le fil autour d'une pile AA (ou d'un objet de taille similaire). Faire 14 à 16 wraps au total. Il est important de rendre la bobine aussi serrée et nette que possible. Astuce - Le fil est froissé, plié et difficile à travailler ? Tirez sur le fil avec les deux mains et passez doucement sur un bord tranchant pour le redresser. Termes techniques - Cette bobine servira d'électro-aimant. En termes de locuteur, cela s'appelle une bobine acoustique.

Étape 6: Fixez la bobine

Faites glisser délicatement la bobine hors de la batterie et fixez-la avec quelques petits morceaux de ruban adhésif. Étape très importante Pour obtenir une bonne connexion entre le fil du haut-parleur et le haut-parleur, l'isolation en émail doit être retirée des deux extrémités de la bobine. Avec un morceau de papier de verre ou le bord d'un couteau de forme, grattez doucement le revêtement des bouts de fil de queue sur la bobine

Étape 7: Enroulez dans la tasse

Utilisez quelque chose de pointu, comme un trombone, pour percer un petit trou près de la base de la tasse. Placez votre bobine dans la tasse et faites glisser les queues de fil à travers le trou.

Pressez la super colle dans un petit cercle au centre de la tasse. Appuyez sur la bobine sur la colle et maintenez pendant dix secondes. Divisez vos aimants en deux groupes. Tenez un groupe contre l'extérieur de la tasse juste sous le centre de la bobine. Jetez le deuxième groupe dans la tasse pour qu'ils se fixent au centre de la bobine aux aimants à l'extérieur.

Étape 8: Terminer

Un morceau de ruban adhésif maintiendra votre haut-parleur en place. Avec la mise hors tension, fixez la source de signal au haut-parleur en scotchant ou en tournant. Assurez-vous que les deux fils ne se touchent pas au niveau des connexions nues.

Allumez et allumez. Pour une expérimentation plus poussée, essayez des gobelets de différentes tailles, une meilleure colle, différents matériaux, des aimants plus gros et différentes connexions. Il s'agit d'une construction utilitaire laide juste pour montrer les principes de construction de base. Mais allez-y et assommez-vous en le rendant beau. Construisez un haut-parleur iPod qui ressemble à un vieux phonographe, construisez un subwoofer géant ou construisez un système de cinéma maison complet en utilisant des boîtes en carton décorées pour les boîtiers d'enceintes. Deviens fou, savant fou, toi. Bonne chance!