یک لحظه تصور کنید که در دنیای امروزی، چیزی به اسم اسپیکر وجود نداشت. شاید ساده به نظر برسد، اما اگر خوب تفکر کنید، می‌فهمید که چه مصیبتی به وجود می‌آمد. اسپیکرها، به معنای واقعی دنیای ما را دگرگون ساختند. به لطف همین دستگاه‌های کوچک است که امروزه می‌توانیم به صورت مجازی ارتباط برقرار کنیم. اما اسپیکر چگونه ساخته می‌شود؟ آیا می‌توان در خانه هم اسپیکر درست کرد؟ بله که می‌توان. به لطف علم فیزیک و الکترونیک، هر وسیله‌ای را می‌توان درست کرد. در ادامه، یک اسپیکر کاغذی بسیار کاربردی خواهیم ساخت.
تاریخچه اسپیکرها
طبق روال همیشه، بد نیست که با پیشینه اسپیکرها آشنا شویم.
در سال ۱۸۷۷، ارنست زیمنس، نسخه پیشرفته‌تری از یک بلندگوی برقی را پس از آن که الکساندر گراهام بل، مخترع تلفن، اختراع مشابهی را در سال ۱۸۷۶ ثبت کرده بود، منتشر کرد. در همان زمان، نیکولا تسلا و توماس ادیسون نیز در حال آزمایش دستگاه‌های مشابه بودند. اما ادیسون حق ثبت اختراع بریتانیا را دریافت کرد، در حالی که تسلا دریافت نکرد. در سال ۱۸۹۸، هوراس شورت مکانیزمی برای تقویت صدا با استفاده از هوای فشرده ایجاد کرد و او حق فروش را به چارلز پارسونز داد. سپس شرکت‌های ضبط کننده شروع به فروش دستگاه‌های ضبط صدا کردند که از بلندگوهای این سیستم استفاده می‌کردند. در سال ۱۹۲۴، Chester W. Rice و Edward W. Kellogg چیزی را به نام رادیاتور مستقیم ثبت کردند.
این پتنت، از محرک‌های سیم پیچ متحرک استفاده می‌کرد. در همین دوران، والتر اچ. شاتکی اولین اسپیکر روبان را که از دیود استفاده می‌کرد، توسعه داد. اسپیکرهای روبان از الکترومغناطیس برای تقویت سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌کردند. سپس انرژی از طریق این سیم‌پیچ‌ها وارد دومین اتصال به درایور در سیستم می‌شود. این به عنوان منبع تغذیه و تقویت‌کننده برای اسپیکر عمل می‌کرد. در سال ۱۹۴۳، Altec درایور Duplex خود را معرفی کرد، که کیفیت و عملکرد صدا را به طرز چشمگیری بهبود بخشید. از همان زمان تا به الان، همچنین از این نوع اسپیکر استفاده می‌شود.
حالا که با تاریخچه اسپیکرها هم آشنا شدیم، آزمایش ساختن اسپیکر کاغذی را شروع می‌کنیم.
آموزش ساختن اسپیکر کاغذی در خانه
اول از هر چیز، باید وسایل آزمایش ساختن اسپیکر کاغذی را تهیه کنید.
وسایل مورد نیاز: شش عددآهنربای نئودیمیم به اندازه ۱۲ در ۳ میلی‌متر (می‌توانید از یک عدد آهنربای خیلی بزرگ هم استفاده کنید) – سیم مگنت با اندازه ۳۰، به مقدار یک عدد قرقره – دو عدد سیم سوسماری – کابل استریو ۳٫۵ میلیمتری (دو سر نازک در یک طرف، سه سیم لخت در انتهای دیگر) – هر دستگاهی که بتواند موسیقی پخش کند – قیچی – نوار شفاف – ظرف یا کاسه به جنس کاغذ، پلاستیک یا فوم – یک تکه کوچک کاغذ سنباده – یک سری وسایل اختیاری برای تزئین اسپیکر کاغذی
هشدار: آهنربایی که مورد نیاز این آزمایش است، بسیار قدرتمند می‌باشد و برای کودکان و حیوانات خطرناک است. آهنربا را دور از دسترس کوچولوها قرار دهید.
مرحله اول
در اولین مرحله، اگر دوست داشتید، می‌توانید کاغذ مخصوص اسپیکر کاغذی را تزئین کنید.
مرحله دوم ساختن اسپیکر کاغذی
سیم آهنربا را حدود ۵۰ بار دور دسته آهنرباهای خود بپیچید تا یک سیم پیچ ایجاد شود. مطمئن شوید که یک دم به اندازه حداقل ۱۵ سانتی‌متر را در دو سر سیم پیچ قرار دهید.
مرحله سوم
سیم پیچ سیم را از روی آهنربا بردارید و با انگشتان خود آن را به هم بچسبانید تا باز نشود.
مرحله چهارم ساختن اسپیکر کاغذی
با استفاده از یک تکه نوار شفاف، سیم پیچ را به همان اندازه که می‌توانید، به ته بشقاب، کاسه یا فنجان بچسبانید. اطمینان حاصل کنید که سیم پیچ شکل تقریبا دایره‌ای داشته باشد و باز نشود. پشت صفحه در این تصویر با نشانگر رنگ آمیزی شده است، بنابراین مشاهده نوار آسان‌تر است.
مرحله پنجم
از یک تکه کاغذ سنباده کوچک برای جدا کردن عایق از دو سر سیم (“دم” های سیم پیچ) استفاده کنید. مطمئن شوید که جداسازی عایق را به خوبی انجام می‌دهید. در غیر این صورت، اسپیکر کاغذی شما کار نمی‌کند.
مرحله ششم ساختن اسپیکر کاغذی
کابل صوتی ۳٫۵ میلی متری شما دو سر دارد. یک انتهای آن یک پلاگین هدفون معمولی دارد که به جک هدفون در رایانه، تلفن هوشمند و یا هر نوع پخش‌کننده mp3 وصل می‌شود. انتهای دیگر آن سه سیم دارد. یکی قرمز، یکی سفید و یکی مسی بدون عایق. قرمز و سفید سیگنال‌های صوتی چپ و راست هستند (این یک کابل “استریو” است، به این معنی که دارای دو کانال صوتی جداگانه برای بلندگوهای چپ و راست است. اما در این پروژه، شما فقط یک بلندگو خواهید ساخت). سیم لخت مسی نیز یک زمین الکتریکی است که برای داشتن یک مدار کامل برای هر کانال صوتی ضروری است (یک مدار کامل نیاز به یک مسیر بسته دارد تا جریان برق به بیرون و عقب جریان یابد، که البته به دو سیم نیاز دارد، نه فقط یک سیم).
مرحله هفتم
به مراحل خوبی از ساختن اسپیکر کاغذی رسیده‌ایم. کابل ۳٫۵ میلیمتری را درست مانند بلندگوی معمولی یا هدفون به جک هدفون دستگاه صوتی خود وصل کنید.
مرحله هشتم ساختن اسپیکر کاغذی
سیم سوسماری سیاه را به سیم مسی برهنه در انتهای دیگر کابل صوتی وصل کنید (سیمی که اصلا عایق رنگی ندارد).
مرحله نهم
سیم سوسماری قرمز را به قسمت فلزی سیم قرمز در انتهای دیگر کابل صوتی وصل کنید. اطمینان حاصل کنید که قسمت فلزی در معرض دید را را با سیم سوسماری گرفته‌اید. عایق قرمز را نگیرید. سیم سفید را بدون اتصال بگذارید.
مرحله دهم ساختن اسپیکر کاغذی
انتهای دیگر گیره‌های تمساح را از بلندگوی خود به انتهای سیم پیچ وصل کنید. به یاد داشته باشید که باید عایق را از این انتها در مرحله ۵ جدا کرده باشید.
مرحله یازدهم
در حال حاضر، اسپیکر کاغذی شما باید همچین ظاهری داشته باشد:
مرحله دوازدهم ساختن اسپیکر کاغذی
یک آهنگ را پخش کنید. با یک دست صفحه کاغذی را تا گوش خود نگه دارید. سیم را از طرف دیگر به سمت خود بگیرید. از دست دیگر خود برای نگه داشتن آهنربا در پشت اسپیکر، درست در کنار سیم پیچ استفاده کنید. از آن جا که نمی‌توانید سیم پیچ را دقیقا ببینید، از نوک انگشتان خود برای احساس کردن آن استفاده کنید. و یا از یک داوطلب بخواهید که آهن ربا را ردیف کند. باید موسیقی را به طور ضعیف بشنوید!
مرحله سیزدهم
همچنین می‌توانید آهنربا را روی میز قرار دهید، لبه کاغذ را با دست نگه دارید و سیم را درست بالای آهنربا نگه دارید. برای شنیدن صدا، گوش خود را به بشقاب نزدیک کنید.
مرحله چهاردهم ساختن اسپیکر کاغذی
اگر که صدای موسیقی را نشنیدید، یک سری نکات را دوباره بررسی کنید. اول از همه این که آهنربا باید به صورت عمودی در زیر بشقاب قرار گرفته باشد. دوم اینکه سیم‌هایتان حتما از حالت عایق در آمده باشند. و سوم اینکه سیم‌های سوسماری به هم برخورد نکرده باشند. تمامی این موارد را بررسی کنید.
توضیحات علمی در مورد آزمایش ساختن اسپیکر کاغذی
وقتی اسپیکر کاغذی خود را به دستگاه صوتی خود متصل کرده و آهنگی را پخش می‌کردید، باید می‌توانستید که صدای بسیار ضعیفی از اسپیکر کاغذی بشنوید. این اتفاق می‌افتد زیرا دستگاه صوتی شما سیگنال‌های الکتریکی را به سیم پیچ سیم ارسال می‌کند، که آن را به یک آهنربای موقت تبدیل می‌کند. این آهنربای موقت به آهنرباهای دائمی نئودیمیوم فشار می‌آورد و باعث ارتعاش صفحه کاغذ می‌شود. این ارتعاش، امواج صوتی را در هوا ایجاد می‌کند که توسط گوش شما دریافت می‌شود.
صدا بسیار آرام است زیرا اسپیکر شما آمپلی فایر ندارد که قدرت بیشتری را برای بلندتر شدن صدا فراهم کند. به تفاوت بین هدفون معمولی و بلندگوهای رایانه‌ای که سیم برق مخصوص خود را دارند و به پریز دیواری متصل می‌شوند فکر کنید. هدفون‌ها نسبتا بی صدا هستند و باید آن‌ها را در گوش خود قرار دهید تا به خوبی صدا را بشنوید. بلندگوهای رایانه‌ای می‌توانند بسیار بلندتر باشند زیرا قدرت بیشتری از پریز دیواری دریافت می‌کنند که باعث ایجاد ارتعاشات بزرگ‌تر و صدایی بلندتر می‌شود. بلندگوی کاغذی که در این پروژه ساخته‌اید شبیه هدفون است. برای شنیدن صدا باید گوش خود را در کنار آن نگه دارید.
از این آزمایش لذت بردید؟
آزمایش اسپیکر کاغذی، آزمایشی است که نکات زیادی را آموزش می‌دهد و کاربردی هم هست. اگر که از وسایل قوی‌تر و بهتری استفاده کنید، نتیجه کار، شما را شگفت‌زده خواهد کرد. امیدواریم که از این مقاله لذت برده باشید.
نویسنده: عجیب تو جیب
هرگونه کپی برداری از محتوا تنها با ذکر نام “عجیب تو جیب” و “درج لینک دقیق محتوا” در سایت مجاز است و در غیر این صورت و مشاهده آن پیگرد قانونی دارد.
