Как сделать громкоговоритель своими руками
Перейти к содержимому

Как сделать громкоговоритель своими руками

  • автор:

УСИЛИВАЕМ ГОЛОС СВОИМИ РУКАМИ

УСИЛИВАЕМ ГОЛОС СВОИМИ РУКАМИ

Когда мне понадобился мегафон, я ознакомился с ценами на промышленные китайские изделия: как оказалось, стоили они от 1500 до 8000 руб., и счёл, что подобный прибор могу собрать за пару часов своими руками. Мегафон (или громкоговоритель), электрическую схему которого рекомендую и привожу далее, будет полезен при проведении спортивных состязаний, в рекламе, в условиях постоянного повышенного шума, для игр с ребёнком и даже в микроавтобусе для трансляции информации пассажирам на задних сиденьях.

Правилами дорожного движения, действующими сегодня в РФ, не разрешается применение водителями и пассажирами громкоговорящих устройств (кроме автомашин оперативных служб), поэтому использовать предлагаемое устройство можно в других целях, не запрещённых законом, то есть не вне, а в самом салоне автомобиле. Признаюсь, что специально планировал устройство именно как автомобильный мегафон для поездок в большой компании в моём минивэне.

Схемное решение устройства доступно для повторения не только радиолюбителю, но даже автовладельцу с небольшим опытом в радиотехнике. Настраивать схему не нужно, при исправных элементах и правильном монтаже устройство начинает работать сразу. Причём неискажённая громкость такой самоделки не уступает этому параметру недорогого промышленного китайского аналога.

Отличительными особенностями предлагаемой разработки являются: большой коэффициент усиления, простота и надёжность схемы, её ориентация на автономную работу (от батарей или аккумуляторов с суммарным напряжением 12 В), отсутствие двуполярного питания.

Итак, мегафон представляет собой схему, многократно усиливающую (в сотни раз) уровень входного сигнала. Рассмотрим подробнее принцип работы и саму электрическую схему устройства (рис. 1).

Микросхема DA1 представляет собой усилитель мощности с выходной мощностью 2 Вт при нагрузке 4 Ом для работы в звуковых трактах аппаратуры и включена по классической схеме.

Однако, поскольку с выхода микросхемы усиленный сигнал подаётся на «раскачивающий» транзисторный каскад, усилитель мощности имеет более высокую выходную мощность, достигающую, по моим данным, 4,5…4,8 Вт при напряжении питания 12 В. Этой мощности вполне достаточно, чтобы, не надрывая голос, вести экскурсии на улице или голосом информировать слушателей, расположившихся на задних сиденьях минивэна или микроавтобуса.

Рис. 1. Электрическая схема устройства

Рис. 1. Электрическая схема устройства

На высокоомном входе микросхемы подключается высокочувствительный микрофон, взятый мною от старого сотового телефона Nokia3310 (впрочем, по внешнему виду подходят и микрофоны от других сотовых телефонов, к примеру, микрофоны LG KP500, KP501, KC910, KF510 и др.). Могут подойти электретные микрофоны типа МКЭ — в этой серии несколько моделей, но наиболее популярен МКЭ-3).

Как видно из схемы, устройство реализовано на одной микросхеме-усилителе К174УН5, благодаря чему достигается усиление сигнала (без потерь качества).

Выход микросхемы подключён к выходному каскаду на комплементарной паре кремниевых транзисторов, которые в данном исполнении обеспечивают десятикратное усиление сигнала ЗЧ (возможные варианты замены транзисторов показаны на рис. 1). Оксидный конденсатор C3 (на рабочее напряжение 25 — 35 В) необходим для исключения составляющей постоянного напряжения на динамической головке (защищает её при пиковых значениях сигнала).

Ёмкость конденсатора не желательно изменять ниже, чем 200 мкФ, поскольку от этого зависит и максимальная амплитуда сигнала ЗЧ на выходе усилителя. В роли C3 хорошо работает оксидный конденсатор фирмы Tesla.

Цепочка R2С2 — компенсационная; она предотвращает искажения звука.

Однако при первом включении сам радиолюбитель может решить, исходя из особенностей применения динамиков и транзисторной пары, есть ли в этой цепи необходимость. Таким образом, указанную RС-цепочку можно без последствий из схемы исключить.

На практике выяснилось, что можно предусмотреть плавную регулировку уровня громкости (мощности) устройства, применив вместо резистора R3 переменный резистор сопротивлением 22…33 кОм серии В (с линейной характеристикой). Вывод 3 микросхемы К174УН5 в таком случае подключается к среднему выводу переменного резистора.

Изменяя ёмкость конденсатора С1 в пределах 0,05 — 1,5 мкФ, можно в небольших пределах корректировать громкость звука и тон сигнала. Его допуск возможен на 10-15 %.

Микросхему DA1 необходимо в обязательном порядке устанавливать на теплоотвод.

Не рекомендую это устройство ориентировать на сетевой источник питания, поскольку приведённая здесь схема изначально рассчитана на автономное питание от батарей — для переносного устройства усиления http://mygolos.org/ голоса. Более того, микросхема К174УН5 не защищена от случайного увеличения напряжения питания и работает при напряжении 12 В ± 10% (максимальное напряжение 13,2 В; его длительное время данная микросхема также не выдержит). Зато она имеет большую экономичность, почему и была выбрана для столь необычной схемы с автономным питанием от батарей или аккумуляторов; ток потребления К174УН5 всего 30 мА.

Рис. 2. Электрическая схема микрофонною усилителя-адаптера для динамического капсюля сопротивлением 70. 200 Ом и выше

Рис. 2. Электрическая схема микрофонною усилителя-адаптера для динамического капсюля сопротивлением 70…200 Ом и выше

Вместо указанной на схеме динамической головки подойдут современные: YDP5090-11, динамик ВС25SC55-04 или, у кого есть, старый «советский» 6ГДВ-5Д.

В той же схеме можно использовать не только высокочувствительный конденсаторный или электретный микрофон, но и динамический капсюль, к примеру, типа ДЭМШ. Электрическая схема-адаптер для динамического капсюля представлена на рис. 2.

Выход этого микрофонного усилителя на транзисторе VT1 следует подключить в разрыв проводника, идущего от регулирующего резистора R3 и конденсатора С1.

Элементы (R1 и С1 в таком случае из первоначальной схемы (рис. 1) удаляются. Транзистор VТ1 выбран с большим коэффициентом усиления и обеспечивает передачу сигнала около 40 дБ при использовании совместно с капсюлем типа ДЭМШ.

Вместо указанного на схеме транзистора можно применить транзисторы КТ373А, КТ342В, КТ3102А. Оксидные конденсаторы С1 — С3 в данной схеме применяются на любое рабочее напряжение.

ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА

При пайке/монтаже микросхемы соблюдайте осторожность; не перегревайте выводы. Производитель К174УН5 советует соблюдать продолжительность пайки вывода не более 3 с, интервал между пайками соседних выводов — 10 с.

Длина проводников от выводов микросхемы должна стремиться к минимуму — для уменьшения влияния паразитных связей.

А. КАШКАРОВ, г. Санкт-Петербург

Как сделать громкоговоритель

Своими руками

На чтение 2 мин Просмотров 3.6к.

Причин заняться изготовлением громкоговорителя много. Не хочется, к примеру, тратиться на дорогие устройства. Или есть желание узнать, как он работает. Можно, сделав своими руками данное устройство, обеспечить громкоговорящей связью дачу, загородный участок.

Для изготовления громкоговорителя нужен магнит. В общем, подходит любой, но лучше найти или купить посильнее. Не обойтись без провода: здесь предпочтение тонким проводникам, имеющим лаковую оболочку. В работе понадобится бумажный скотч, бумага, металлический цилиндр. В качестве последнего подойдет обыкновенный болт.

Вначале занимаются изготовлением катушки, для чего используют каркас. Последний делают из металлического стержня, тело которого оборачивают бумажным скотчем (до 5 слоев). Сверху устраивают еще несколько витков, но при этом скотч располагают клейкой стороной кверху.

Далее занимаются расчетом длины провода, которую нужно намотать на катушку. Обычно динамики рассчитывают на работу с сопротивлением 8 Ом. Исходя из этого длину (l) медного провода рассчитывают по формулеl=R/ρ*S (R – сопротивление проводника (принимается чаще 8 Ом); ρ –удельное сопротивление материала провода; S – площадь поперечного сечения проводника).

Следующий этап работы – наматывание провода на каркас. Делают это виток к витку, а после полученную катушку сверху накрывают слоем скотча. Последнее фиксирует витки и не дает проводнику непроизвольно разматываться. В конце снимают готовую катушку с металлического стержня.

Диффузор, который входит в конструкцию громкоговорителя, делают из бумаги. Ему придают форму тарелки с небольшой конусностью. В центре выпуклой стороны приклеивают изготовленную ранее катушку. Кроме того, используя мягкий провод и карандаш, делают небольшую пружинку.

Сборка громкоговорителя начинается с листа картона, который размещают на столе. В его центре приклеивают магнит, сверх которого размещают металлический цилиндр, а на конце последнего – пружинку.

Диффузор одевают на цилиндр. Его края фиксируют скрепляют с картоном с помощью бумажных полосок. Далее следует зачистка свободных концов проводов на катушке и подсоединение их к звуковоспроизводящему прибору. Громкоговоритель готов к работе.

Как сделать громкоговоритель своими руками?

Как сделать громкоговоритель своими руками?

Если у вас под рукой не оказалось акустической системы или вы решили узнать, как работает громкоговоритель и применить свои знания на практике – наша статья для вас. Пошаговые рекомендации помогут вам сделать громкоговоритель своими руками из доступных средств.

Немного теории

Громкоговоритель или динамик – это устройство, преобразующее электрический сигнал в акустические волны. Конструкция состоит из постоянного магнита, в поле которого расположена соединённая с диффузором катушка. Диффузор представляет собой конструкцию тарелкообразной формы. При появлении электричества вокруг катушки образуется магнитное поле, взаимодействующее с полем магнита. Результатом этого взаимодействия являются колебания катушки и диффузора, с которым она соединена. Движения бумажной тарелки вызывают колебания воздуха, а возникшие звуковые волны определённой частоты и являются звуком.

Изготовление громкоговорителя

Для изготовления громкоговорителя необходимы материалы:

  • Магнит. Подойдёт любой – чем сильнее, тем лучше.
  • Провод. Нужно подобрать тонкий провод, желательно в лаковой оболочке. При изготовлении заводских громкоговорителей используется медный провод, но при его использовании понадобится намотать большое количество витков и катушка получится громоздкой.
  • Металлический цилиндр. Можно использовать любые из подручных материалов, например болт.
  • Бумага.
  • Бумажный скотч.

На первом этапе изготавливается катушка. Сделаем каркас, на который будет наматываться катушка – для этого берётся металлический стержень и оборачивается несколькими слоями бумажного скотча. В заключение делают несколько витков скотчем клейкой сторон вверх.

Громкоговоритель

Большинство современных устройств рассчитаны на работу с динамиками сопротивлением 8 Ом. Чтобы получить работоспособный динамик нам предстоит рассчитать длину провода, необходимого для создания катушки.

Воспользуемся формулой расчёта сопротивления проводника:

где:

ρ – удельное сопротивление проводника (для меди – 0,0175 Ом*кв. мм/м);

S – площадь сечения провода. Расчёт производится по формуле: π*R2;

Из вышеприведённой формулы длина проводника будет равняться: l=R/ρ*S.

На следующем этапе необходимо намотать провод витком к витку на каркас. Чтобы провод не разматывался сверху можно обернуть катушку ещё одним слоем скотча. Катушка готова и можно снимать её с каркаса.

Переходим к изготовлению диффузора из бумаги. Он имеет форму тарелки и небольшую конусность. К его выпуклой стороне необходимо приклеить катушку. Также нам понадобится небольшая пружинка, которую можно изготовить из мягкого провода, намотав его на карандаш.

Приступаем к сборке громкоговорителя. На лист картона нужно положить магнит, сверху цилиндр из металла, а на конец цилиндра – пружину. На цилиндр надеваем диффузор. Чтобы закрепить последний, необходимо изготовить полоски бумаги, сложить их гармошкой и приклеить к основанию-картона и по краям диффузора.

Заключительный этап – зачищаем провода на катушке и подсоединяем их к звуковоспроизводящему устройству.

Делаем динамик из подручных материалов

Динамик своими руками

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:

dinamik-1

  • 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.

dinamik-2

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

dinamik-3

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*мм 2 /м), S — площадь сечения провода (т.к. у меня диаметр провода 0,13 мм, то площадь сечения моего проводника составит π*R 2 =3.14*(0,13/2) 2 =0,013 мм 2 ), 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.

dinamik-4

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

dinamik-5

Все, катушка готова, снимаем ее с каркаса.

dinamik-6

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

dinamik-7

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

dinamik-8

Диффузор

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

dinamik-9

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

dinamik-10

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

dinamik-12

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

dinamik-13

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

dinamik-14 dinamik-15

Сборка динамика

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

dinamik-17

Из обычной бумаги вырезаем полоски, складываем их гармошкой…

dinamik-16

… а затем закрепляем их на диффузоре.

dinamik-18

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

dinamik-19

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *