Beats von Julian Rosales und Marco Marsella (Da Vinci Science) DIY - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Gewusst wie: Machen Sie einen selbstgemachten Kopfhörer mit einer Schwingspule, Magneten und einer Membran

Schritt 1: Materialliste

1. 2 Stränge ca. 250 cm lang aus 28 Gauge Kupferdraht (er kann dünner sein, solange er leicht genug ist, um sich im Lautsprecher zu bewegen und zu vibrieren)
2. Drahtschneider (oder normale Schere, die 28 Gauge Kupferdraht schneiden kann)
3. 2 Dixie-Becher aus Papier geschnitten auf 2,5 cm Höhe mit einem Durchmesser von 5 cm
4. 2 Plastikbecher, die höchstens 2,5 cm hoch und 5 cm breit sind
5. 2 Styroporbecher mit einer Höhe von 5,75 cm und einem Durchmesser von 6,5 cm
6. 8 Neodym-Magnete Dauermagnete mit einem Durchmesser von
7. Rolle Isolierband oder Klebeband
8. Paar alte Ohrenschützer oder Kopfhörer mit Polstern
9. 3,5-mm-Stereo-Klinke
10. 6 x 6 Quadratzoll großes Stück Sandpapier

OPTIONAL:

• Packung Alufolie
• Flüssigkleber (Sie können auch löten, anstatt Kleber zu verwenden)
• Spiel-doh
• Altes Stirnband

Sammeln Sie alle oben aufgeführten Materialien. Sie können in Versorgungsgeschäften wie Home Depot gefunden werden, wenn Sie sie noch nicht haben.

Schritt 2: Montage, Schleifen und Aufwickeln

1. Schnapp dir einen der 250 cm langen Kupferdrähte
2. Beginnen Sie mit der Herstellung der Hauptteile des Lautsprechers, indem Sie den Kupferdraht 65 Mal um einen Klebestift wickeln und ihn mit dem Klebeband oder durch Wickeln um sich selbst sichern. Das Klebeband sollte in der Lage sein, zu verhindern, dass es sich auflöst, aber es funktioniert auch, es um sich selbst zu wickeln. Lassen Sie an einem Ende etwa 90 cm und am anderen Ende 20 cm frei.
3. Etwa 5 Zentimeter von den Kupferdrahtenden abschleifen

Es ist notwendig, den Draht zu schleifen, da dies sicherstellt, dass der Strom von der Audioquelle zu den Drähten sowie von Draht zu Draht fließen kann. Wenn wir es nicht schleifen, könnte der Draht den Strom nicht leiten, da er mit einem Isolator / Widerstand bedeckt wäre. Ein Isolator ist etwas, das den Strom nicht durchfließen lässt. Mit dem Isolator auf dem Draht ist es im Grunde eine Barriere, um den Strom daran zu hindern, durch ihn zu fließen. Der Strom startet das System im Kopfhörer. Wenn kein Strom durch den Draht fließen kann, erreicht er den Magneten nicht und die Schwingspule kann nicht vibrieren und keinen Ton erzeugen.

Sie können die rechte Handregel verwenden, um zu sehen, in welche Richtung das Magnetfeld geht, indem Sie mit dem Daumen in Stromrichtung zeigen und dann Ihre Finger um den Anker legen. Der Anker ist die Drahtspule, die bei Lautsprechern auch als Schwingspule bezeichnet wird. Sie können sehen, wohin das Magnetfeld zeigt und wohin der Strom fließt.

Wir haben uns für 65 Spulen entschieden, weil wir beim Prototyping gehört haben, dass der Klang umso lauter wird, je mehr Spulen wir wickeln. 60-75 Spulen sind eine gute Zahl. Zu viele Spulen oder zu wenige Spulen erzeugten keinen guten Klang. Dies liegt daran, dass wir, wenn wir mehr Spulen umwickeln möchten, mehr Magnete oder stärkere Magnete benötigen und kein Ton erzeugt wird. Wenn wir uns dafür entscheiden, weniger zu wickeln, könnte die Spule kein starkes Magnetfeld erzeugen. Wir haben uns für einen 28-Gauge-Draht entschieden, denn je dünner der Draht ist, desto einfacher ist es, zu vibrieren und Ton zu erzeugen. Die Spule wird zu einem temporären Magneten, wenn Strom durch den Draht fließt und mit dem Permanentmagneten angezogen und abgestoßen wird. Der Strom durch jeden Leiter erzeugt ein kreisförmiges Magnetfeld um den Draht. Je mehr Windungen der Spule erhöhen die Stärke des Magnetfeldstroms. Der Strom, der durch den Draht fließt, fließt durch die Mitte der Spule, wodurch ein stärkeres Feld entsteht. Die Spannung kann erhöht werden, indem mehr Drahtspulen gewickelt werden, da die Feldlinien den Strom oft schneiden. Wenn die Finger in Richtung des Stroms durch den Draht um den Magnetkern einer Spule gewickelt werden, zeigt der Daumen in die Richtung des Magnetfelds, das durch die Spule geht. Die Stärke des Magnetfeldes um die Spule herum kann erhöht werden durch:

1. Verwenden eines stärkeren Magneten

2. Verwenden von mehr Drahtwicklungen in der Spule

3. Verwenden eines dünneren Leiters. Wenn das Magnetfeld stärker ist, werden auch die Vibrationen stärker und somit die Klangqualität klarer und lauter.

Schritt 3: Magnetpositionierung und Membranmontage

1. Nehmen Sie den gewickelten Draht (auch Anker genannt) und legen Sie die Spule auf den Boden des Pappbechers. Legen Sie dann zwei Magnete in die Mitte. Die Magnete sollten nicht über die Spule hinausragen. Wenn dies der Fall ist, nehmen Sie einen der Magneten heraus, fügen Sie weitere Spulen hinzu oder tun Sie beides, bis er sich nur noch in der Mitte der Spule befindet.
2. Setzen Sie die anderen beiden Magnete in die Innenseite des Bechers, damit er von den Magneten am Boden angezogen wird.
3. Befestigen Sie die Schwingspule und die Magnete am Boden der Tasse, indem Sie mit dem Isolierband darüber ein „X“machen. Stellen Sie sicher, dass die geschliffenen Enden so freiliegen, dass an einem Ende genug vorhanden ist.
4. Verbinden Sie eines der Kupferdrahtenden mit einer der Klemmen im Aux-Stecker. Sie dürfen sich nicht berühren und müssen gesichert werden.
5. Wiederholen Sie die Schritte in Schritt 2 und Schritt 3, um einen zweiten Lautsprecher für das andere Ohr zu erstellen. Das einzige, was Sie ändern werden, ist, den Draht nicht nur an einer Klemme zu wickeln, sondern an beiden Klemmen auf dieser einen Seite zu wickeln.

Der Permanentmagnet aus Neodym dient zum Anziehen und Abstoßen mit der Schwingspule im Magnetfeld. Die Schwingspule dient als temporärer Magnet, nachdem sie von Strom durchflossen wird, da es sich um einen Elektromagneten handelt. Dies bedeutet, dass es magnetisiert wird, wenn genügend Strom durch es fließt. Wenn kein Strom mehr fließt, ist die Spule nicht mehr magnetisch. Der Strom wechselt die Richtungen, wodurch die Pole im Magneten umgeschaltet werden, damit er sich abstößt und die Spule zum Permanentmagneten anzieht. Diese Bewegung erzeugt die Schwingungen für den Klang.

Die Magnete müssen sich in der Spule befinden, damit ihr Magnetfeld die Spule umgreifen und sie zum Schwingen bringen kann, wenn sie angezogen und abgestoßen wird. Wir haben gelernt, dass der Klang umso klarer ist, je stärker/mehr Magnete vorhanden sind. Wir haben auch aus der Forschung gelernt, dass die Membran ein etwas dichteres Material sein sollte, damit Vibrationen sich noch durch sie hindurch bewegen können, aber den Klang nicht überlagern und statische Geräusche erzeugen. Anstatt nur ein dichtes Material zu verwenden, haben wir uns entschieden, alle drei Materialien zu verwenden, beginnend mit dem dichten Pappbecher, dem Plastikbecher und dann dem Styroporbecher.

Wir haben 8 Magnete in unserem Lautsprecher gewählt, weil wir wollten, dass unsere Kopfhörer eine bessere Bassqualität haben, und wir konnten beim Prototyping hören, dass eine Erhöhung der Anzahl der Magnete die Bassqualität verbessert.

Schritt 4: Plug-and-Play

1. Wenn Sie die Enden schleifen, geht es schneller und einfacher, wenn Sie das Schleifpapier um den Draht wickeln und den Isolator vom Draht kratzen, um sicherzustellen, dass der Kupferdraht freiliegt.
2. Nehmen Sie die Enden der Drähte, die nicht mit der Klemme verbunden sind, und verbinden Sie sie miteinander, indem Sie sie zusammenwickeln. Stellen Sie sicher, dass es die geschliffenen Teile berührt.
3. Nehmen Sie den gleichen Draht, der angeschlossen ist, und wickeln Sie ihn in die Alufolie um das Stirnband, so dass keiner der Drähte freiliegt.
4. Wickeln Sie danach den Rest der beiden Drahtenden, die mit dem Hilfsstecker verbunden sind.
5. Sichern Sie die mit dem Aux-Stecker verbundenen Drähte auf jede mögliche Weise, z. B. durch Löten oder Kleben. Sie können auch die anderen Enden, die abgeschliffen werden, löten.
6. Schließlich können Sie die sichtbaren Drähte in Alufolie einwickeln, mit dem Stirnband verbinden und / oder Play-doh als Isolator verwenden, wo die Drähte geschliffen werden.

Auch hier müssen Sie die Enden der Drähte schleifen, bevor Sie sie an den Aux-Stecker anschließen, damit der Strom von der Audioquelle und durch den Draht fließen kann. Wenn es nicht geschliffen ist, verhindern die Widerstände und Isolatoren, dass die elektrischen Signale den Draht passieren und den temporären Magneten erreichen, um ihn hin und her zu bewegen. Diese Vibrationen, die angezogen und abgestoßen werden, drücken die Luft mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, um die Geräusche zu erzeugen, die wir hören.

Der Wechselstrom kann ihn zu bestimmten Zeiten abstoßen und anziehen, um bestimmte Klänge oder Musik zu erzeugen. Über das Aux-Kabel wird der Lautsprecher mit einem Telefon oder Computer verbunden, der den Wechselstrom sendet, um die Schwingspule zu magnetisieren. Der Wechselstrom ist wichtig, weil er den Strom in beide Richtungen fließen lässt, um zu wechseln, in welche Richtung der Pol zeigt. Es beginnt am Aux-Stecker, wo es das elektrische Signal erhält und geht durch den Elektromagneten, wodurch die Schwingspule die Membran vibriert. Wir beobachteten, dass die Texte umso klarer wurden, je stärker die Magnete waren. Je mehr Spulen wir jedoch hinzugefügt haben, desto lauter war die Musik. Die Art und Weise, wie die Schallwellen erzeugt werden, ist darauf zurückzuführen, dass sich der Elektromagnet auf und ab bewegt, wenn er abgestoßen und vom Permanentmagneten angezogen wird. Die Bewegung bewirkt, dass die Luft mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten geschoben wird und auch die Membran vibriert. Die geschobene/bewegte Luft zusammen mit den Vibrationen sind die Faktoren, die die Geräusche erzeugen.

Normalerweise übertönte der Bass während des Prototypings die Texte und die hohen Töne und ließ es klingen, als ob es Hintergrundgeräusche gäbe. Wir haben es oft bei Songs mit starkem Bass gehört; Bei Liedern mit hoher Tonlage konnten wir den Text leicht verstehen und die Musik ohne Außengeräusche hören, also kamen wir zu dem Schluss, dass der von uns entwickelte Lautsprecher bei Liedern mit tiefen Bässen nicht so gut funktioniert.

Schritt 5: Fehlerbehebung

1. Schließlich testen Sie die Kopfhörer, indem Sie den Aux-Stecker an ein Telefon oder einen Computer anschließen und Musik abspielen. Wenn es nicht funktioniert, versuchen Sie es erneut und stellen Sie sicher, dass die Schwingspule, die Magnete und die Drähte richtig angeschlossen sind (sie können nicht locker sein), vollständig geschliffen und keine Drähte oder Anschlüsse berühren, die nicht angeschlossen werden sollen zu. Wenn Sie keine Musik über die Kopfhörer hören können, überprüfen Sie, wo der Aux mit dem Telefon verbunden ist. Schieben Sie es ganz in das Telefon ein und überprüfen Sie, ob die Drähte mit dem Aux-Stecker umwickelt sind und weder das eine noch das andere Kabel berühren, da dies dazu führt, dass der Strom stoppt. Wenn dies immer noch nicht funktioniert, versuchen Sie, jeden der Schritte erneut durchzuführen und zu sehen, ob Sie einen Schritt falsch gemacht oder vergessen haben.
2. Um es bequemer zu machen, können Sie Ohrpolster von alten Kopfhörern auf das Ende der Styroporschalen kleben, wenn Sie die Kopfhörer verwenden.