Transductor electromecànic fora d'una secció cònica de poliestirè: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

"Un què?" demanes. Un "transductor electromecànic" fa referència al tipus d’altaveus que més coneixem; un imant permanent i un electroimant que vibren salvatge per produir so. I per "secció cònica de poliestirè" vull dir gots de plàstic. Sigui el que sigui, no és cap instrucció sobre com esquinçar calladament l'altaveu de l'ordinador del vostre company de pis i enganxar el controlador en algun altre objecte. Us mostro com construir la unitat de transductor real (normalment anomenada controlador d’altaveus) amb uns quants objectes simples. L’altaveu és molt senzill, extremadament impressionant i tan divertit que fins i tot fa sonar bé a Kenny G. Si llegiu el que us molesta, no dubteu a tallar la carn del pas 3. Però la teoria que presento a les primeres pàgines us poden ajudar a crear un altaveu millor i … (pausa dramàtica) … fins i tot us poden fer més intel·ligents (per exemple). Hi ha un parell de riscos (diferents de l'aprenentatge), així que llegiu la pàgina de seguretat.

Pas 1: teoria: què és el so

El primer concepte per embolicar la vostra ment gumosa és la idea del so. El so no és un objecte. La vostra caixa de plom no dispara petites partícules de pols de so màgic per fer pessigolles a les orelles amb M. C. Martell. En canvi, el so és la transferència d’energia: una font (com l’altaveu de la caixa de plom) que rep energia elèctrica i la converteix en energia mecànica. Si amablement col·loqueu els dits contra la gola i crideu la frase: "algú ja ha fet una pel·lícula sobre una planta cantant gegant", sentireu aquesta energia mecànica en forma de vibracions. També haureu notat aquestes vibracions quan us poseu molt a prop d’una bateria o dels altaveus barats que la vostra exnòvia llença Smash Mouth. Aquesta vibració mecànica actua com un pistó que empeny partícules cap endavant quan es mou cap a l'exterior i que tira partícules cap enrere quan tira cap a dins. Com he dit, el so no és un objecte; és una transferència d’energia. Aquestes partícules no s’estan llançant cap a les orelles. La primera partícula toca la següent partícula i la mou una mica. Aquesta partícula mou una mica la següent partícula i així successivament fins que aquest moviment, aquesta energia, arriba a l’orella. La velocitat amb què aquestes partícules transfereixen energia (la velocitat del so) està determinada pel tipus de partícula que es tracta. A l’aire, el so es mou a 343 metres per segon. Al vostre laboratori secret submarí marí es mou a 1533 metres per segon (no ho diré a ningú). Sé que ho enteneu implícitament perquè sou súper intel·ligent, però les fonts petites mouen un nombre reduït de partícules i les fonts grans mouen un gran nombre de partícules. Si la vibració mecànica és petita (si el pistó només es mou a poca distància), no transfereix molta energia a les partícules, de manera que el so és petit. Si el vostre altaveu està realment atropellat (el pistó es mou a una gran distància), està transferint grans quantitats d’energia i produeix un so gran. Una última nota sobre el concepte de so, diem que el so és una ona. Però no és una d’aquestes ones amunt i avall com una corda per saltar o aquells gràfics sinusoïdals que el vostre professor d’àlgebra us fa dibuixar. És una mena d'ona d'anada i tornada que presenta una sèrie de partícules pressionades molt juntes i que les partícules s'estenen molt separades. Si estireu una bona taca a terra i li doneu una empenta (una empenta, no una mofa! Una empenta que he dit!), Veureu un altre exemple d’aquest tipus d’ona.

Pas 2: teoria: convertir l'energia elèctrica en mecànica

Fonts de senyal: reproductor de 8 pistes, reproductor de cassets, ràdio AM, reproductor de mp3, què teniu (possiblement amb l'excepció d'un reproductor de discos) per al mateix principi. Llegeixen un codi i envien impulsos d’electricitat, l’impuls elèctric transfereix energia a través de cables a un transductor electromagnètic (controlador d’altaveus) i es produeix so. És com les formigues d’un formiguer. El formiguer és la font de senyal que envia formigues (electricitat) a un pícnic (l’altaveu). No ens preocuparem per la política dels formiguers ni per explicar exactament el moviment de les formigues. Només hem de respondre a dues preguntes per crear un bon altaveu: quantes formigues arriben al pícnic en cert temps? I quines són les formigues que fan al pícnic? Quantes formigues arriben al pícnic en un temps determinat és diferent que preguntar-se amb quina velocitat van les formigues. Les formigues bàsicament van a una velocitat. Al que faig referència és a la proximitat de les formigues. Van sortir del formiguer un després de l’altre? O van esperar un parell de segons entre cada formiga? Es refereix a la freqüència de les formigues. Si les formigues són visitants freqüents (un rere l’altre) del nostre pícnic (altaveu), el so produït serà un so d’alta freqüència (agut), com el xiscle de les adolescents … el tipus de soroll que trenca el vidre i els tambors. Si les formigues no passen molt sovint, es diu que són de baixa freqüència i que el so que produeixen és una base de poca intensitat. La freqüència és extremadament important en el disseny dels altaveus. Alguns materials i mides són millor per produir diferents sons. Notareu que els altaveus que produeixen sons baixos (subwoofers) són realment grans, mentre que els altaveus els produeixen petits altaveus. Aquest manual instructiu només descriu una mida d’altaveu que farà tot el possible per produir totes les freqüències de so … però es pot fer un sistema millor quan els impulsos elèctrics (formigues) es filtren de manera que els sons baixos passin a un altaveu gran i els sons aguts s’adrecen a un petit altaveu. Ara, què passa al nostre pícnic? No feu cas a la jove parella que es mou i centreu-vos en les formigues. Estan agafant trossos de menjar oi? En termes parlants, els impulsos elèctrics produeixen impulsos magnètics. Una part de l’altaveu s’està convertint en un electroimant amb una freqüència determinada determinada per la freqüència de les formigues. Com produeix l’electricitat un imant? L’electricitat i el magnetisme estan estretament relacionats. De fet, si gireu imants al voltant d’alguna cosa que condueix electricitat (com ara una mica de fil de coure) podeu produir electricitat … però sabíeu que … sou intel·ligents, s’anomena generador. El contrari també és cert. Si feu girar l’electricitat en un cercle (embolicant el filferro en una bobina rodona), produeix un camp magnètic. La font del senyal està llegint un codi i enviant impulsos elèctrics a una freqüència. Els impulsos elèctrics viatgen per un cable fins a una bobina de cables on produeix un camp magnètic que canvia a la mateixa freqüència. Per produir energia mecànica ara simplement movem un imant permanent prop del nostre electroimant. Quan l’electroimant s’encengui i s’apagui, mourà l’imant permanent cap endavant i cap enrere. Anada i tornada, per definició és energia mecànica. Si aquests imants s’enganxen a una cosa semblant al fons d’una tassa, el fons de la tassa es mourà a la freqüència enviada per la font del senyal. Sentireu que el fons de la copa vibra i es produirà so. Sí, bebè!

Pas 3: Materials

Assegureu-vos de llegir el final d’aquesta secció on explico alternatives i on obtenir aquests elements. Articles per a l’altaveu1 Tassa de plàstic4 Imants de neodimi de disc de 5/16 "de rodó x 1/8" de gruix 40 polzades de filferro de coure esmaltat de calibre 16 Super cola (tipus "gel" gruix que funciona millor) Cinta Font de senyal amb fil d’àudio Eines Instruments retallats de fil o tisores pesades per tallar el fil paper o una vora afilada Alguna cosa puntual Una bateria (o un objecte rodó de gruix similar) Un element adequat per obtenir una font de senyal pot ser l’element més difícil d’obtenir. Si teniu cura, podeu treure els cables dels telèfons antics per connectar l’altaveu a l’iPod. Podeu comprar cables d’altaveu que tinguin un endoll a l’extrem i que estiguin nus a l’altre per connectar-los a una ràdio. Vaig fer servir els extrems de filferro de so que sortien d’un televisor antic. No cal que els soldeu amb el vostre altaveu (tret que vulgueu), sempre que estiguin nus i que pugueu girar / subjectar / gravar per fer una bona connexió. Pràcticament qualsevol mida de tassa de plàstic funcionarà. I no necessàriament ha de ser de plàstic. Els altaveus reals utilitzen paper, seda, compostos, etc. Experimenteu amb plats de paper, envasos de gelats, tasses d’espuma de poliestir … qualsevol cosa que sigui flexible i tingui una forma lleugera de tassa per ampliar el so. Els imants no han de tenir exactament 5/16 "de rodó ni 1/8" de gruix. He utilitzat 8 imants anells de 5/16 "de rodó x 1/16" de gruix. Assegureu-vos que són un bon i potent imant de menor diàmetre que la bateria AA. El filferro d’esmalt, també anomenat filferro d’imant, és un fil de coure que es recobreix amb una fina capa per evitar que s’acabi. Compreu-lo o traieu-lo d'un altaveu antic de forma gratuïta. No ha de ser exactament de calibre 16 … només una bona mida per treballar.

Pas 4: seguretat

La súper cola pot causar irritacions a la pell. Tingueu cura a l’hora d’utilitzar-lo. Si entra en contacte amb la pell, assegureu-vos de rentar amb aigua. Si teniu una al·lèrgia coneguda a la súper cola, proveu una alternativa, com ara petites gotes de cola calenta o simplement fent servir cinta. Els imants de terra rara són extremadament potents. I poden destrossar elements electrònics com el vostre reproductor de mp3 preferit. Aneu amb compte on col·loqueu els imants (a prop de la càmera digital … un gran no, no) i no deixeu que s'uneixin ràpidament. Es poden trencar o pessigar els dits. Perill de xoc Mai connecteu l’altaveu a la font del senyal mentre estigui encès. No toqueu mai les connexions despullades mentre l’alimentació estigui engegada, ja que es tracta d’eines punxegudes per tallar cables i fer forats. No sostingueu mai la punta ni la vora cap al cos quan feu forats.

Pas 5: bobina de veu

Utilitzeu retalls de filferro per tallar un fil de coure de calibre 16 de 40 polzades de longitud. Deixant una cua de 5 polzades, emboliqueu el cable al voltant d’una bateria AA (o un objecte de mida similar). Feu de 14 a 16 embolcalls en total. És important fer la bobina el més ajustada i ordenada possible. Estireu el cable amb les dues mans i passeu suaument per una vora afilada per redreçar-nos. Condicions tècniques: aquesta bobina ens servirà com a electroimant. En termes d’altaveu s’anomena bobina de veu.

Pas 6: assegureu la bobina

Traieu la bobina amb cura de la bateria i assegureu-la amb un parell de trossos de cinta. Pas molt important Per obtenir una bona connexió entre el fil de l’altaveu i l’altaveu, s’ha d’eliminar l’aïllament de l’esmalt dels dos extrems de la bobina. Amb un tros de paper de vidre o la vora d’un ganivet de forma, rasqueu suaument el recobriment de les cues de filferro de la bobina

Pas 7: enrotllar-se a la Copa

Utilitzeu alguna cosa punxeguda, com ara un clip de paper, per introduir un petit forat a prop de la base de la tassa. Col·loqueu la bobina a la tassa i feu lliscar les cues de filferro pel forat.

Premeu la súper cola en un petit cercle al centre de la tassa. Premeu la bobina sobre la cola i manteniu-la premuda durant deu segons. Dividiu els imants en dos grups. Mantingueu un grup contra l'exterior de la copa just sota el centre de la bobina. Tireu el segon grup de la copa perquè s’enganxin al centre de la bobina als imants de l’exterior.

Pas 8: Acabeu

Un tros de cinta mantindrà l’altaveu al seu lloc. Amb l’apagat, connecteu la font del senyal a l’altaveu gravant o girant. Assegureu-vos que els dos cables no es toquin a les connexions nues.

Enceneu-vos i enceneu-vos. Per experimentar més, proveu gots de diferents mides, millor cola, diferents materials, imants més grans i diferents connexions. Es tracta d’una lletja construcció utilitarista només per mostrar els principis bàsics de construcció. Però segueix endavant i fes-te caure, fent-ho bonic. Creeu un altaveu d’iPod que sembli un fonògraf antic, creeu un subwoofer gegant o creeu tot un sistema de cinema a casa amb caixes de cartró decorades per a caixes d’altaveu. Vaja boig, tu bo científic. Molta sort!