Difuzoare din carton și magneți neodim

In urma cu cateva sapatamani am realizat impreuna cu copii la club tot felul de experimente de acustica si de functionare a dispozitivului electronic sau a componentei electronice numita difuzor.

Difuzorul este un ansamblu de parti metalice, magnetice si electrice (bobina sau inductanta) care este capabil sa reproduca sunetele in urma vibratiei unei membrane de carton (uzual) sau cauciuc, atasata de un cadru metalic.

Functionarea sa este totusi destul de complexa, avand in vedere ca deplasarea membranei se face in prezenta unui semnal electric la terminalele bobinei din interior, care culiseaza (se deplaseaza) pe un cilindru metalic, lipit si el de magnet.

Partile componente se pot vedea in imaginea alaturata 

1 – magnet permanent (din pulbere magnetica)

2 – bobina sau inductanta, atasata/lipita de conul (3) denumit uzual membrana

3 – membrana din carton presat sau cauciuc (sau alte materiale flexibile si rezistente)

4 – cadru metalic ce sustine tot ansamblul

Se observa ca aceste parti componente nu sunt foarte inedite si greu de procurat, din acest motiv, numerosi oameni au incercat (si in timpul rafinarii si imbunatatirii procesului de fabricatie a difuzoarelor) sa inlocuiasca diferite parti componente (ca membrana, magnetul si chiar si bobina) cu scopul de a „produce” sunete cu materiale mult mai ne-conventionale.

Pornind de la aceste idei am incercat si noi la Clubul Micilor Electronisti  si chiar am reusit sa realizam propriile difuzoare utilizand materiale mai mult sau mai putin conventionale.

Astfel, pentru membrana am folosit o farfurie de carton presat, usor de gasit in comert, la magazine, pentru suspensie vom folosi tot carton sau alte materiale (burete) care permit membranei sa se deplaseze in sus si in jos, producand sunetele necesare. Bobina este realizata manual si contine circa 60 de spire (infasurari) de sarma subtire de CuEm (cupru emailat, adica vopsit cu email – lac special de protectie, rezistent termic) de diametru 0.15mm (foarte subtire). Spirele se infasoara una peste alta, pe o distante de 10mm maxim.

Bobina este atasata/ lipita in centrul farfuriei, pe partea din spate, utilizand silicon. Magnetul de deodim este centrat si el si lipit pe un suport care mentine membrana in pozitie orizontala si putin ridicata, astfel incat ea poate aluneca pe magnett, cu tot cu bobina. Practic bobina aluneca pe magnet in ritmul semnalului electric care provine de la sursa de semnal (telefon, MP3-player, iPod etc.)

Atentie, este totusi necesara folosirea unui amplificator suplimentar de audiofrecventa pentru a putea asculta in bune conditii sunetele produse de difuzor, datorita faptului ca acesta nu este foarte sensibil.

Rezultatele experimentelor noastre sunt aratate in figura de mai jos: 

Se pot observa bobinele atasate de centrul membranelor.

Saptamana viitoare urmeaza sa atasam magnetii de cadrul care va sustine tot ansamblul (carton presat rezistent), sa montam firele pe marginea difuzoarelor si sa atasam cablul de semnal impreuna cu mufa jack-tata. 

Acest difuzor face parte din seria unor experimente de acustica si constructii care au rolul de a pune in evidenta propagarea suneteleor in spatiul si mediul inconjurator. Complexitatea fenomenelor precum ecoul in spatii goale inchise, in pesteri si gang-uri sau in diferite incaperi sunt teme de discutii pe care le abordam cu copiii in aceasta serie de experimente de acustica.

In saptamanile urmatoare vom construi un amplificator de audiofrecventa portabil, alimentat din baterii care va fi montat, bineinteles, intr-o carcasa.

Actualizare – 16 Martie 2016

Asta seara am finalizat cu grupa de miercuri prima serie de 8 difuzoare home-made (lucrate manual) pe care le-am testat impreuna cu copiii. Rezultatele  au fost foarte bune, si cei mici s-au bucurat alaturi de noi.

Urmatoarele etape au fost practic atasarea magnetului permanent de tip neodim in centrul suportului de carton confectionat de copii. Lipirea s-a facut cu banda dublu adeziva, apoi cu silicon, pentru rigidizare. Suspensiile membranei au fost realizate din bureti suprapusi pana am obtinut inaltimea optima.

Etapa urmatoare a fost centrarea ansamblului compus din membrana si suspensii de burete de suportul de carton de care este atasat magnetul. Banda dublu-adeziva a fost iarasi eficienta la acest pas!

Revenim cu postarea unei demonstratii video cu functionarea difuzoarelor!

Update:

Dupa cum v-am promis, am incarcat pe YouTube filmarea (ne cerem scuze pentru calitate) cu functionarea difuzoarelor, inainte de a fi luate de catre copii acasa :). Speram ca sunt destul de rigide, si chiar daca se vor mai deteriora, vom incerca sa le reparam impreuna.

Stati conectati, urmeaza constructia unui KIT-amplificator de audiofreceventa, pentru aceste difuzoare, realizate tot de copii!

Nu uitati sa distribuiti si asteptam si comentariile voastre! 🙂