Afgeschermde contactmicrofoon - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Ik krijg vaak de vraag hoe ik schoon klinkende contactmicrofoons kan maken zonder het gezoem dat er normaal gesproken mee gepaard gaat. Het proces van het bouwen van een contactmicrofoon is eenvoudig, soldeer gewoon een paar draden aan een piëzo-elektrische schijf en je bent klaar. Met deze tutorial ga ik wat meer in op specifieke details die ik in de loop der jaren heb geleerd.

Een belangrijk ding om te onthouden bij elke audiotoepassing met laag vermogen is dat het signaal ergens wordt versterkt en dat elk elektromagnetisch gezoem dat wordt opgepikt door de signaaldraad in je kabel ook wordt versterkt. Om het gezoem te verminderen dat door de signaaldraad wordt opgepikt, is het belangrijk om het altijd in te kapselen in afscherming die is aangesloten op de negatieve of aarde van uw circuit.

Het type kabel is belangrijk bij deze toepassing. De meeste instrument- en niet-aangedreven audiokabels zijn coaxiaal gevlochten, wat betekent dat er een gevlochten signaaldraad is omgeven door een gevlochten negatieve afscherming. Voor contactmicrofoons werkt een dunnere flexibele kabel het beste omdat deze buigt wanneer deze wordt gebogen in de buurt van de contactmicrofoon in plaats van de soldeerverbinding op het delicate keramische piëzo-elektrische element los te wrikken. Ik gebruik liever gevlochten afscherming, die minder holtes heeft dan het niet-gevlochten type, maar moeilijker te vinden kan zijn. Een typische toepassing voor dun gevlochten coaxkabels is het aansluiten van een pcb op een rf-antenne.

Stap 1: Installatie

Onderdelen en gereedschap lijst:

10-25 mm ongesoldeerde messing schijf piëzo-elektrische transducer ~ 30 AWG gevlochten afscherming gevlochten coaxiale kabel zoals Belden 83265 of Alpha 9178 messing plaat (shim voorraad).015 -.025 "(.4.5 mm) (dik genoeg om niet te kreuken, dun genoeg geen hamer nodig om te vormen) zoals K&S 2-componenten epoxyhars kernsoldeer variabele temperatuur soldeerbout dompelblok 1-1,5 cm dapping punch helpende handen kleine snelle klemdraad strippers mengstaafjes voor epoxy (tandenstokers of barbecue spiesen) papier om te mengen epoxyfijne permanente marker push pinmasking tape

niet getoond in foto - schaar

Voordat u begint: monteer helpende handen aan de rand van uw werktafel met een snelklem.

Stel soldeerbout in op 700F / 370C.

Stap 2: bereid messing afscherming voor

Kies een piëzo-elektrische transducer voor uw project. Kleine piëzo's passen gemakkelijker in kleine ruimtes, maar klinken niet zo luid of helder als grote. Ik heb ook ontdekt dat kleine (10-12 mm) piëzo's heel gemakkelijk kunnen worden beschadigd door te buigen. De verbinding tussen het keramische piëzo-elektrische element en de koperen schijf waarop het zit is niet erg sterk en met sommige goedkope piëzo's is het mogelijk om het keramiek per ongeluk af te pellen zonder zelfs maar visueel te kunnen zien dat de verbinding is verbroken.

Nadat u een transducer hebt gekozen, trekt u de omtrek over op een koperen plaat en knipt u deze uit met een schaar. Deze schijf wordt gebruikt om de signaaldraad af te schermen nadat de piëzo aan elkaar is gesoldeerd.

Plaats de koperen uitsparing in de grootste holte in het doming-blok en vorm met de hand tot een ondiepe koepel door deze te pletten en uit te rekken in vorm met behulp van een dapping punch.

Stap 3: Strip en vertin de kabel en knip de draden op lengte

Knip een stuk kabel af voor uw project. Het is altijd goed om extra te hebben en het daarna te verminderen.

Strip ongeveer 1,5 cm van het uiteinde van de kabel door een metermaat op uw draadstripper te selecteren die net iets kleiner is dan de diameter van de kabel.

Gebruik een punaise of een punaise om de gevlochten vezels van de kabelafscherming te scheiden en in een bundel te draaien.

Smeer de vezels in de afschermingsbundel in met soldeer door de soldeerbout er kort tegenaan te houden en vervolgens het soldeer in het verwarmde metaal bij de punt van het strijkijzer te voeren. Dit wordt vertinnen genoemd. Dit wordt gedaan om de strengen bij elkaar te houden, zodat ze niet in de war raken en breken en ook om het solderen te vergemakkelijken door vervuiling en oxidatie te voorkomen.

Strip de signaaldraad zodat er ongeveer 2 mm isolatie aan de onderkant zit en vertin deze.

Terwijl de piëzo met de helpende handen op zijn plaats wordt gehouden, knipt u de signaaldraad van de kabel zodat de punt gecentreerd is op het keramische element en knipt u de negatieve afschermingsdraad af zodat er ongeveer 2-3 mm materiaal wordt blootgesteld aan soldeer aan het messing steunschijf.

Stap 4: Soldeerkabel naar Piezo

Plaats de kabel met behulp van de helpende handen over de piëzo-elektrische transducer, zodat de punt van de signaaldraad gecentreerd is op het keramische element en de afschermingsbundel de omringende koperen schijf raakt. Probeer de externe isolatie net buiten de rand van de schijf te houden. Door alles zo vlak mogelijk te houden, zijn er geen scharnierpunten waar men de soldeerverbinding met het keramische piëzo-elektrische element zou kunnen loswrikken.

Soldeer de afschermingsbundel aan de koperen schijf door zowel de schijf als de afscherming samen te verwarmen door de soldeerbout tegen beide oppervlakken te houden en het soldeer ertussen te voeren. Het soldeer moet eronder vloeien en zal snel stollen nadat het strijkijzer is weggetrokken. Een sterke soldeerverbinding moet een concave curve hebben en het soldeer moet er glanzend uitzien nadat het is afgekoeld. Dit soldeerpunt is de sterkste verbinding tussen de kabel en de transducer.

Verlaag de temperatuur van de soldeerbout tot 650F (350C). De soldeerbare metalen huid van het keramische element van de transducer kan bij hogere temperaturen wegbranden en kan dat nog steeds doen als de soldeerbout er langer dan een fractie van een seconde tegenaan wordt gehouden. Gelukkig accepteert deze huid het soldeer gemakkelijk als je de signaaldraad precies goed kunt plaatsen.

Pas de positie van de signaaldraad aan zodat deze het keramische element raakt. Soms is het mogelijk om de hele kabel weg te buigen van het keramische element met behulp van de gesoldeerde afscherming als draaipunt. Pas vervolgens de hoek van de signaaldraad naar het element aan met behulp van een pincet, de draadstripper of zelfs de houten mengstokjes. Buig vervolgens met de signaaldraad naar het keramische element gebogen, de hele kabel terug, plat met het vlak van de piëzo. Zo bestrijd ik meestal de veerkracht van de signaaldraad.

Wees voorzichtig bij het buigen van de kabel. Zoals ik eerder heb uitgelegd, kan het gemakkelijk zijn om het keramische stuk van de steunschijf te scheiden. Dit onderdeel is ook gemakkelijk te verbrijzelen, en beide situaties zullen vaak resulteren in een dode microfoon.

Nu, terwijl de signaaldraad het keramische element raakt en de soldeerbout op een lagere temperatuur is ingesteld, plaatst u uw soldeer op de signaaldraad en tikt u snel de soldeerbout erop om het soldeer te smelten en de signaaldraad aan te sluiten op het keramische element. Hoe kleiner het gewricht, hoe beter. De verbinding tussen de metalen huid van de keramische component en de keramiek zelf kan bij de soldeerverbinding in gevaar komen (de huid kan iets naar buiten bubbelen), dus hoe minder soldeer, hoe intacter de elektrische verbinding. Wees voorzichtig met deze soldeerverbinding, deze kan gemakkelijk worden gescheurd door de kabel in de verkeerde richting te buigen voordat alles wordt gelijmd. Als het wordt afgescheurd en u de verbinding opnieuw moet solderen, zal het uitgangsvolume van de microfoon lager zijn. Meestal is het vervangen van de piëzo-schijf een betere optie dan proberen iets te repareren.

Stap 5: Epoxy soldeerpunten

Ik heb een aantal soorten lijm geprobeerd om alles bij elkaar te houden in contactmicrofoons, op siliconen gebaseerde en op polyurethaan gebaseerde lijmen, maar ik vind nog steeds dat epoxy's het beste werken om de kabels vast te zetten. Vijf minuten epoxy werkt hier het beste voor, maar houd er rekening mee dat het 5-20 minuten kan duren voordat een epoxy van vijf minuten is uitgehard (droog).

Ik gebruik plakband om de piëzo op de tafel te houden terwijl ik de soldeerverbindingen vastzet met epoxy. Masking tape (schilderstape) is net plakkerig genoeg om de schijf plat te houden, maar niet te plakkerig zodat ik niet per ongeluk de koperen schijf buig wanneer ik deze verwijder. Vaker wel dan niet, wanneer ik dit deel van het proces zou doen met dubbelzijdige montagetape of vhb, zou ik de microfoon verpesten door het keramiek te verbrijzelen wanneer ik het van de tafel pelde nadat de lijm was opgedroogd.

Vouw eerst een kort stukje plakband in de lengte doormidden zodat de helft van de lijm aan uw werktafel kan kleven en de andere helft naar boven wijst. Houd de tape op zijn plaats en vouw aan elk uiteinde nog twee stukjes tape. Plaats de gesoldeerde piëzoschijf op de tape en bevestig de kabel aan de tafel met een ander stuk plakband. Als je aan meer dan één contactmicrofoon werkt, plaats ze dan op de tape en breng de epoxy in één stap op ze allemaal aan.

Meng de 2-componenten epoxy met een houten stokje en bedek met die stok de piëzo-soldeerpunten, zodat het oppervlak ongeveer 2 mm buiten het soldeersel komt. Ik bedek niet het hele oppervlak van de schijf omdat de toegevoegde massa het geluid dempt en een deel van de hoge frequentierespons doodt. Bewaar de stick en het papier waarop het is gemengd om te bepalen wanneer de epoxy is uitgehard.

Stap 6: Bevestig messing afscherming

De laatste stap is het bevestigen van het eerder gemaakte koepelvormige schild.

Klem de piëzoschijf aan de helpende handen (probeer het keramiek niet te pletten met de krokodillenklemmen).

Snijd een inkeping in de koperen afscherming met de schaar in de vorm van de soldeerverbinding van de afschermingsdraad, zodat het koperen schild plat langs de rand van de koperen schijf zit. Pas op dat u het keramische onderdeel niet per ongeluk aanraakt met het koepelvormige koperen schild.

Plaats de koperen afscherming op de piëzoschijf en houd deze op zijn plaats met behulp van de krokodillenklemmen van de helpende handen. Soms glijdt het een beetje en het gebruik van een beetje plakband kan helpen bij de eerste soldeerverbinding. Ik houd het schild graag op drie gelijke afstanden tegen de piëzo. Twee punten kunnen werken, maar dit kan werken als een scharnier en kan ook zoemen bij hoge frequenties. Verwarm de rand naar de piëzo en het schild met het strijkijzer en voer voorzichtig soldeer ertussen. Nadat het soldeer verschijnt, vult u het gat, laat u het afkoelen en past u de afscherming aan (bij deze eerste verbinding verschuift het bijna altijd een beetje) en soldeert u vervolgens op de laatste twee punten.

En daar heb je het. Soms dompel ik dit in een rubberen coating zoals plasti-dip, maar meestal zal ik deze assemblage gewoon epoxyhars kaal maken tot wat ik wil versterken. Nadat dit is voltooid, soldeert u een jack of plug en bent u op weg.