Beats by Julian Rosales en Marco Marsella (Da Vinci Science) DIY: 5 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

How To: Een zelfgemaakte koptelefoon maken met een spreekspoel, magneten en diafragma

Stap 1: Materiaallijst

1. 2 draden van ongeveer 250 cm lang van 28 gauge koperdraad (het kan dunner zijn zolang het licht genoeg is om te bewegen en te trillen in de luidspreker)
2. Draadknippers (of gewone schaar die 28 gauge koperdraad kan knippen)
3. 2 papieren Dixie-bekers gesneden tot 2,5 cm hoog met een diameter van 5 cm
4. 2 plastic bekers die gelijk zijn aan of kleiner zijn dan 2,5 cm hoog en 5 cm breed
5. 2 piepschuim bekers gesneden tot 5,75 cm hoog en met een diameter van 6,5 cm
6. 8 neodymium magneten permanente magneten met een diameter van
7. Rol elektrische tape of plakband
8. Paar oude oorkappen of koptelefoons met kussentjes erop
9. 3,5 mm stereo-aansluiting
10. Stuk schuurpapier van 6 bij 6 vierkante inch

OPTIONEEL:

• Pakket aluminiumfolie
• Vloeibare lijm (je kunt ook solderen in plaats van lijm te gebruiken)
• Play-doh
• Oude hoofdband

Verzamel alle hierboven genoemde materialen. Ze zijn te vinden in winkels zoals Home Depot als je ze nog niet hebt.

Stap 2: Montage, schuren en rollen

1. Pak een van de 250 cm lange koperdraden
2. Begin met het maken van de belangrijkste onderdelen in de luidspreker door het koperdraad 65 keer om een lijmstift te wikkelen en deze vast te houden door de tape te gebruiken of door hem om zichzelf heen te wikkelen. De tape zou in staat moeten zijn om te voorkomen dat het uitrafelt, maar het om zichzelf wikkelen zal ook werken. Laat ongeveer 90 cm vrij aan het ene uiteinde en 20 cm aan het andere uiteinde.
3. Schuur ongeveer 5 centimeter van de koperdraaduiteinden

Het is noodzakelijk om de draad te schuren omdat dit ervoor zorgt dat de stroom zowel van de audiobron naar de draden als van draad naar draad kan vloeien. Als we het niet zouden schuren, zou de draad de stroom niet kunnen geleiden omdat deze bedekt zou zijn met een isolator/weerstand. Een isolator is iets waardoor de stroom er niet doorheen kan stromen. Met de isolator op de draad is het in feite een barrière om te voorkomen dat de elektriciteit er doorheen stroomt. De stroom is wat het systeem in de hoofdtelefoon start. Als er geen elektriciteit door de draad kan stromen, zal deze de magneet niet bereiken en kan de spreekspoel niet trillen en geen geluid produceren.

U kunt de rechterhandregel gebruiken om te zien in welke richting het magnetische veld gaat door uw duim in de richting van de stroom te wijzen en vervolgens uw vingers rond het anker te cirkelen. Het anker is de draadspoel, ook wel de spreekspoel in luidsprekers genoemd. U kunt zien waar het magnetische veld naar toe wijst en waar de stroom naartoe gaat.

We kozen ervoor om 65 keer te spoelen omdat we bij het maken van prototypes hoorden dat hoe meer spoelen we wikkelden, het geluid luider werd. 60-75 spoelen is een goed aantal. Te veel spoelen of te weinig spoelen produceerden geen goed geluid. Dit komt omdat als we ervoor kiezen om meer spoelen te wikkelen, we meer magneten of sterkere magneten nodig hebben en er geen geluid wordt geproduceerd. Als we ervoor zouden kiezen om minder te wikkelen, zou de spoel geen sterk magnetisch veld kunnen produceren. We kozen voor een draad van 28 gauge, omdat hoe dunner de draad is, hoe gemakkelijker het is om te trillen en geluid te produceren. De spoel wordt een tijdelijke magneet wanneer elektriciteit door de draad stroomt en de permanente magneet aantrekt en afstoot. De stroom door een willekeurige geleider creëert een cirkelvormig magnetisch veld rond de draad. Hoe meer winden van de spoel, hoe sterker de stroomsterkte van een magnetisch veld. De stroom die door de draad stroomt, gaat door het midden van de spoel, waardoor het een sterker veld wordt. De spanning kan worden verhoogd door meer draadspoelen te wikkelen omdat de veldlijnen de stroom vele malen snijden. Als de vingers om de magnetische kern van een spoel worden gewikkeld in de richting van de stroom door de draad, wijst de duim in de richting van het magnetische veld dat door de spoel gaat. De sterkte van het magnetische veld rond de spoel kan worden vergroot door:

1. Een sterkere magneet gebruiken

2. Meer wikkels draad in de spoel gebruiken

3. Gebruik een dunnere geleider. Als het magnetische veld sterker is, zal het ook de trillingen sterker maken en dus de geluidskwaliteit helderder en luider maken.

Stap 3: Magneetpositionering en membraanmontage

1. Neem de opgerolde draad (ook wel het anker genoemd) en plaats de spoel op de bodem van de papieren beker. Plaats vervolgens twee magneten in het midden ervan. De magneten mogen niet boven de spoel uitsteken. Als dit het geval is, verwijder dan een van de magneten, voeg meer spoelen toe of doe beide totdat het zich alleen in het midden van de spoel bevindt.
2. Plaats de andere twee magneten in de binnenkant van de beker, zodat deze wordt aangetrokken door de magneten aan de onderkant.
3. Bevestig de spreekspoel en magneten aan de onderkant van de beker door een "X" te maken met de isolatietape erover. Zorg ervoor dat u de geschuurde uiteinden bloot laat met voldoende aan één uiteinde om ongeveer te zijn.
4. Sluit een van de uiteinden van de koperdraad aan op een van de klemmen in de aux-stekker. Ze mogen elkaar niet aanraken en moeten worden vastgezet.
5. Herhaal de procedures in stap 2 en stap 3 om een tweede luidspreker voor het andere oor te maken. Het enige dat u zult veranderen, is dat u de draad niet om één terminal wikkelt, maar om een van beide terminals aan die ene kant.

De permanente neodymiummagneet wordt gebruikt voor het aantrekken en afstoten met de spreekspoel in het magnetische veld. De spreekspoel dient als een tijdelijke magneet nadat er stroom doorheen vloeit, aangezien het een elektromagneet is. Dit betekent dat het wordt gemagnetiseerd als er voldoende elektriciteit doorheen loopt. Als de stroom stopt met stromen, is de spoel niet langer magnetisch. De stroom verandert van richting waardoor de polen in de magneet worden geschakeld om deze af te stoten en de spoel naar de permanente magneet aan te trekken. Deze beweging produceert de trillingen voor geluid.

De magneten moeten zich in de spoel bevinden, zodat het magnetische veld rond de spoel kan reiken en deze kan laten trillen wanneer deze wordt aangetrokken en afgestoten. We hebben geleerd dat hoe sterker/meer magneten er zijn, hoe helderder het geluid is. We hebben ook uit onderzoek geleerd dat het diafragma een enigszins dicht materiaal moet zijn, zodat trillingen er nog steeds doorheen kunnen gaan, maar het geluid niet opheffen en statische ruis produceren. In plaats van slechts één dicht materiaal te gebruiken, hebben we besloten om alle drie de materialen te gebruiken, te beginnen met de papieren beker die dicht is, de plastic beker en vervolgens de piepschuimbeker.

We kozen voor 8 magneten in onze luidspreker omdat we wilden dat onze hoofdtelefoon een betere baskwaliteit had, en we konden bij prototypes horen dat het verhogen van het aantal magneten de kwaliteit van de bas verbeterde.

Stap 4: Plug en Play

1. Wanneer u de uiteinden schuurt, gaat het sneller en gemakkelijker als u het schuurpapier om de draad wikkelt en de isolator van de draad schraapt om ervoor te zorgen dat de koperdraad zichtbaar is.
2. Neem de uiteinden van de draden die niet op de terminal zijn aangesloten en verbind ze met elkaar door ze samen te wikkelen. Zorg ervoor dat het de geschuurde delen raakt.
3. Neem dezelfde draad die is aangesloten en wikkel deze in het aluminiumfolie rond de hoofdband en laat geen van de draden bloot.
4. Wikkel daarna de rest van de twee draaduiteinden die op de hulpstekker zijn aangesloten.
5. Zet de draden die op de aux-stekker zijn aangesloten op elke mogelijke manier vast, zoals solderen of afplakken. U kunt ook de andere uiteinden die zijn geschuurd solderen.
6. Ten slotte kunt u de zichtbare draden in aluminiumfolie wikkelen, deze verbinden met de hoofdband en/of play-doh gebruiken als isolator waar de draden worden geschuurd.

Nogmaals, u moet de uiteinden van de draden schuren voordat u deze op de aux-stekker aansluit, zodat de stroom van de audiobron en door de draad kan vloeien. Als het niet wordt geschuurd, zullen de weerstanden en isolatoren voorkomen dat de elektrische signalen door de draad gaan en de tijdelijke magneet bereiken om deze heen en weer te laten bewegen. Die trillingen van aangetrokken en afgestoten duwen de lucht met verschillende snelheden om de geluiden te creëren die we horen.

De wisselstroom kan het op exacte tijden afstoten en aantrekken om bepaalde geluiden of muziek te creëren. Met behulp van het aux-snoer verbindt de luidspreker met een telefoon of computer die de wisselstroom zal sturen om de spreekspoel te magnetiseren. De wisselstroom is belangrijk omdat deze de stroom in beide richtingen laat reizen om te schakelen naar welke kant de paal wijst. Het begint bij de aux-stekker waar het het elektrische signaal krijgt en gaat door de elektromagneet waardoor de spreekspoel het diafragma laat trillen. We merkten dat hoe sterker de magneten waren, we konden horen dat de teksten duidelijker waren. Hoe meer spoelen we echter toevoegden, hoe luider de muziek was. De manier waarop de geluidsgolven worden geproduceerd, is te wijten aan het feit dat de elektromagneet op en neer beweegt wanneer deze wordt afgestoten en aangetrokken door de permanente magneet. De beweging zorgt ervoor dat de lucht met verschillende snelheden wordt geduwd en zorgt er ook voor dat het diafragma gaat trillen. De lucht die wordt geduwd/bewogen, samen met de trillingen zijn de factoren die de geluiden creëren.

Meestal overweldigde de bas tijdens het maken van prototypes de teksten en hoge tonen en liet het klinken alsof er wat achtergrondgeluid was. We hoorden het veel op nummers met een sterke bas; bij nummers met een hoge toon konden we de tekst gemakkelijk begrijpen en de muziek horen zonder ruis van buitenaf, dus we kwamen tot de conclusie dat de luidspreker die we hebben gemaakt niet zo goed werkt bij nummers met een lage bas.

Stap 5: Problemen oplossen

1. Test ten slotte de hoofdtelefoon door de aux-stekker in een telefoon of computer te steken en muziek af te spelen. Als het niet werkt, probeer dan de stappen opnieuw te doorlopen en zorg ervoor dat de spreekspoel, magneten en draden goed zijn aangesloten (deze mogen niet los zitten), volledig zijn geschuurd en geen draden of klemmen raken die ze niet mogen aansluiten tot. Als je geen muziek uit de koptelefoon kunt horen, controleer dan waar de aux op de telefoon is aangesloten. Duw hem helemaal in de telefoon en controleer of de draden om de aux-stekker zijn gewikkeld en de ene of de andere draad niet raken, omdat hierdoor de stroom stopt. Als dat nog steeds niet werkt, probeer dan elk van de stappen opnieuw te doorlopen en kijk of er een stap is die je verkeerd hebt gedaan of vergeten bent te doen.
2. Om het comfortabeler te maken, kun je oorkussens van oude koptelefoons op het uiteinde van de piepschuimbekers lijmen voor wanneer je de koptelefoon gebruikt.