Делаем динамик из подручных материалов

Здравствуйте, уважаемые читатели блога Своя лаборатория! Сегодня мы с вами займемся изготовлением самого что ни на есть настоящего динамика. Если вам приспичило послушать музыку, а у вас нет никакой акустики, то проблему вполне можно решить с помощью подручных материалов. Конечно, рассчитывать на то, что такой динамик станет венцом творения в области акустических систем не приходится (хотя, кто знает, может быть именно вам суждено осуществить революцию в этой области). Но ведь наша задача состоит и не в этом. Наша цель — понять, как это работает и применить знания на практике.

Как и обычно, если вас пугает «много буков», можете сразу перейти к фотогалерее или посмотреть пятиминутное видео по изготовлению динамика своими руками. Если хотите понять принцип работы этого акустического устройства — читаем дальше. Прежде чем перейти к практике, следует разобраться, что это за зверь такой «динамик» и каким образом он издает звуки.

Немного теории

Динамик представляет собой устройство преобразования электрического сигнала в акустический. Вам это определение ничего не напоминает? Если вы читали статью о том, как сделать телефон из пластиковых стаканчиков, то вы можете помнить, что там тоже шла речь о преобразовании колебательных движений нити в акустическую волну. В случае с динамиком схема очень похожа. Только преобразовывать нужно электрический сигнал, поступающий от устройства воспроизведения (компьютера, плейера и т.д.).

Происходит это так. Конструкция динамика состоит из постоянного магнита, в магнитном поле которого располагается катушка, соединенная с диффузором — тарелкообразной конструкцией. Электрический сигнал поступает на катушку динамика. Под воздействием электричества в катушке возникает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита. Это взаимодействие становится причиной колебания катушки, и, следовательно, и бумажного конуса (диффузора), который прикреплен к катушке. Колебания бумажной тарелки вызывают колебания воздуха. Возникает звуковая волна, и, вуаля, из динамика льется, ну, скажем, мелодичный голос солиста вашей любимой группы тяжелого металла. Ну, с устройством разобрались — можно приступать к практике.

Для изготовления динамика нам понадобятся:

• Магнит. Можно взять любой, но чем сильнее, тем лучше. Если есть неодимовый — прекрасно.
• Провод. Лучше всего, если это будет тонкий провод в лаковой оболочке, причем, чем тоньше, тем лучше. Можно, конечно, взять любой изолированный медный провод, но тогда он должен быть довольно длинным и катушка может получиться довольно громоздкой. У меня провод диаметром 0,13 мм.
• Металлический цилиндр — это может быть что угодно, я использовал болт.
• Бумага.
• Бумажный скотч. Можно обойтись просто бумагой, но чтобы не возиться с клеем, лучше все-таки воспользоваться скотчем.
• Источник звука. Лучше использовать усилитель.

Изготовление катушки

Сначала изготовим катушку. Берем металлический стержень и оборачиваем его несколькими витками скотча.

Теперь переворачиваем скотч клейкой стороной вверх и опять делаем несколько витков.

Еще чуть-чуть теории…

А теперь наступает важный момент, в котором без знания некоторых законов физики нам не обойтись. Ну, вернее, обойтись-то можно, но в результате вы можете получить неработоспособный динамик. Большинство динамиков имеют сопротивление катушки 8 Ом. И уж коль скоро мы хотим получить звук от, скажем так, стандартного усилителя, то нам нужно хотя бы примерно приблизиться к тому, чтобы сопротивление нашей самодельной катушки тоже было 8 Ом. Если сопротивление будет намного ниже, то это может стать причиной перегрева и даже перегорания нашей катушки или же выходом из строя усилителя (последнее маловероятно, но возможно, если сопротивление будет слишком уж мало). Если сопротивление будет слишком высоко, то в итоге звук может быть очень тихим. Поэтому воспользуемся формулой расчета сопротивления проводника, чтобы хотя бы приблизительно рассчитать длину провода, который нам нужно намотать на катушку.

Возможно некоторые скажут, ну вот, мол, началось началось, я хотел по-быстрому сделать динамик из подручных материалов, а тут мне предлагают рассчитать чуть ли не большой андронный коллайдер. Но не пугайтесь, никаких сложных расчетов нам производить не придется, вся математика на уровне начальной школы.

Формула расчета сопротивления проводника выглядит так: R=ρ*l\s , где R — сопротивление (в нашем случае 8 Ом), ρ — удельное электрическое сопротивление материала (для меди это 0,0175 Ом*мм²/м), S — площадь сечения провода (т.к. у меня диаметр провода 0,13 мм, то площадь сечения моего проводника составит π*R²=3.14*(0,13/2)²=0,013 мм²), l — длина проводника (то, что нам как раз нужно найти). Отсюда l=R/ρ*S=8 / 0,0175 * 0,013=5,9 м. То есть мне нужно взять моего провода примерно 6 метров.

Продолжаем собирать катушку

Фу-у-у-х, самая сложная часть закончена, можно приступать к намотке катушки. Берем наш кусок провода и начинаем наматывать на каркас, желательно витком к витку. Правда, чем тоньше провод, тем сложнее будет намотать его витком к витку. Но ничего страшного, если некоторые витки будут пересекаться.

После того как намотали провод, катушку можно обернуть еще парой витков скотча, чтобы провод не разматывался.

Все, катушка готова, снимаем ее с каркаса.

Первый слой скотча с металлического стержня нужно снять, больше в нем нет необходимости.

А на катушке делаем надрезы и загибаем получившиеся лепестки в виде ромашки. Надрезы делаем аккуратно, чтобы не повредить провод катушки.

Диффузор

Теперь делаем диффузор. Он имеет вид тарелки. Поэтому чертим на бумаге круг…

… вырезаем его и делаем на нем радиальный надрез, вот так:

Теперь разрезанные части соединяем при помощи клея с небольшим нахлестом, чтобы получился небольшой конус.

На диффузор с выпуклой стороны прикрепляем катушку при помощи клея или того же скотча.

Так, теперь нам нужно сделать небольшую пружинку. Я ее изготовил из мягкого проводка, обернув вокруг фломастера.

Сборка динамика

Начинаем собирать наш динамик. На лист картона кладем магнит, на него металлический цилиндр, а на торец цилиндра — пружинку.

Из обычной бумаги вырезаем полоски, складываем их гармошкой…

… а затем закрепляем их на диффузоре.

Надеваем диффузор на металлический стержень и закрепляем полоски бумаги на листе картона.

Все, наш изготовленный своими руками динамик готов. Аккуратно зачищаем выводы катушки, подсоединяем их к усилителю и можно наслаждаться музыкой.

Вот небольшое видео о сборке динамика своими руками, в конце можно послушать как он работает. Кстати, это видео размещено на youtube — канале Своей лаборатории. Это первое видео на нашем канале, но будут и другие — подписывайтесь, чтобы не пропустить видео новости или присоединяйтесь к нам в социальных сетях ВКонтакте, Twitter или Facebook.