ぼくのじゆうけんきゅう

第二十一弾 スピーカーを作ってみた

2015年08月26日(水)

joshicon≪みなみなさま、おはようございにゃす。

こんかいは スピーカーをつくってみたよ。

え、なつやすみの こうさく?

kyojyuicon≪盛大に夏休みの工作に乗っかってみました。

ネタを提供するので作ってみてください。ではなく

楽しそうなので作ってみたよ^^です。

じょしゅが。

joshicon≪え、そっちだったの!?

キング オブ ぶきようが がんばってみたよ。

材料

・プラスチックコップ2つ(100円均一)

・エナメル線

・超強力磁石4個セット(100円均一)

・その辺にあるメモ紙

・耐熱絶縁ビニル電線

・ヘッドフォン延長ケーブル(100円均一)

イヤホンでもいいのですが、線が細くて扱いづらいので

延長ケーブルがオススメです。

・熱収縮チューブ

・半田ごて

・ネジ

・ホットボンド(100円均一)

注:やたらと共立さんへのリンクを貼りますが、分かりやすいので引用させてもらってるだけです。

多分弊社のことも知らないはずです。

ただ、弊社は共立さんで買うことはよくあります。。。

joshicon≪それ、、、かたおもい、、、やん。

kyojyuicon≪さぁ!!スピーカーを!作っていこうか!!

joshicon≪いいとも!!!!

作り方

単三電池をメモ用紙で巻く。

巻いた紙の端をテープ、またはボンドで留める。

単三電池を抜く。

エナメル線を5cmほど出してから巻き始め、 100〜150回巻く。

線の巻き幅は磁石を4つに重ねた幅程度。

巻き終わりも5cmほど残して切り、ホットボンドで固定する。

ボンドは30秒程度で固まります。

紙の両端3〜5mmの余裕を残して切る。

kyojyuicon≪切り口がグチャグチャなのは、不器用だからです。

丁寧に切ってください。

コイルをコップの底(外側)の真ん中にホットボンドで付ける。

引き出し線とコイルを半田で接続する。

コイルはエナメル塗装しているが、半田ごてで熱するとエナメルは溶けるので

そのまま電線(引き出し線)と半田付けする。

半田付けした部分はコップの底にホットボンドで固定

もう一つのコップを用意する。

コップの底中央にネジが入るくらいの穴をあける。

プラスチックのコップは半田ごてで溶かした方が早い。

その部分にネジを内側から挿入して、外側からナットで固定する。

ネジの付いたコップの底部横側に穴を開ける。

コップの内側から外側に電線を通し、

ヘッドフォン延長ケーブル又は不要なイヤホンの端を切断し、

2センチほど皮を剥く。熱収縮チューブを挿入してから

引き出し線に音声ケーブルを半田付けする。

半田付けした部分を熱収縮チューブで固定する。

joshicon≪こげた!

kyojyuicon≪熱収縮チューブはショートを起こさないようにするものです。

先に作ったコップを逆さまにしてコイルの中に強力磁石を入れる。

すると、磁石がネジに「カチ」と音を立てて、ネジと磁石がくっ付きます。

音の出る機器に音声ケーブルを接続する。

joshicon≪お、おとが でない・・・・

kyojyuicon≪な、なんやて!!!!!!!

あーーーーエナメル線と電線の半田が上手く出来てないようだね。

もう一度やり直し!!!!

joshicon≪やりなおす とちゅうで エナメルせんが きれて

コイルをつくるところから やりなおしたよ。。。

ほどいたエナメルせんも こんなふうに なっちゃった・・・

うわぁぁあん!!!!ぶきよう!!!!

注:じょしゅは素人なので、こんなことになりますが

弊社のテクニカルスタッフはプロですので、ご安心くださいませ。

完成品がこちら↓

joshicon≪やっとできた・・・

kyojyuicon≪音を出しながら一番音が大きくなる場所を

コップの出し入れで調整。

位置が決まれば二つのコップをテープで留める。

joshicon≪おもったいじょうに おとがちいさいね。

kyojyuicon≪うむ、直接iPodから再生した方が大きい音が鳴ってしまうね。

これは、、、スピーカーの構造を理解するために作るのであって

実際スピーカーとして利用するのは難しい気がするぞ。

では、ここでスピーカーの仕組みを勉強してみましょう。

スピーカーの構造

Wikipedia様によると、

スピーカーとは「電気信号を物理振動に変えて、音楽や音声などの音を生み出す機械である」ということらしい。

ここでいう電気信号はイヤホンから伝わる電気信号ですな。それを物理振動に変えるとは、

イヤホンを音楽プレーヤーに挿すことで、コイルに電流が流れます。

すると、磁石の磁力でコイルが振動するということです。

その振動がコップに伝わり音が出るんだよ。

実際、コップの底部を触ると震えているのが分かります。

小刻みに震えています。ガタガタガタガタガタ。

あれぇ怖いなぁ〜何だか、いやぁな雰囲気だなぁ。

joshicon≪え、なに、どうしたの?じゅんじさん?

kyojyuicon≪夏・・・だからね・・・・

このスピーカーの構造を動画で分かりやすく説明したものが

NHKさんの小学生向けサイトにありましたので、

見てもらうと分かりやすいと思います。

こちらからどうぞ

joshicon≪とくいの まるなげやな

ここからが本題

kyojyuicon≪シーマの本業はここからです。

急にマニアックになりますので、電気関係大好き!な方は読んでみてください。

joshicon≪ぼくは ちんぷんかんぷんなので さよーーならーーー

kyojyuicon≪君は残るのだよ!!!

joshicon≪ぴぎゃぁぁぁああああ!!!!

kyojyuicon≪今から何をするかと言いますと、テスターと可変抵抗(ボリューム)を使って

コイルの抵抗値を調べます。

ボリュームは100オームであれば大きさ、形、AB型は問いません。

直列の場合、複数抵抗があってもそれらの電圧が同じであれば

抵抗値も同じであるという法則がありますが、 下の左図のように、

直流の場合はテスターで直接抵抗値を測定することが出来ますが、

今回の右図のような交流であれば直接測ることは出来ません。

測定方法

計算式を使って算出してもいいのですが、今回はそれを使わず、電圧という天秤はかりを使いました。

なぜスピーカーの抵抗値を調べるかと言いますと、音楽プレーヤーにも抵抗は付いています。

その抵抗値とスピーカーの抵抗値を同じにすることで、スピーカーとしての最大の力を発揮することが出来ます。

抵抗値がマッチしていないと音が歪むこともあります。

抵抗測定

実験中は1kHzをスピーカーに流しながら実験します。

下の動画を再生してください。

パソコンなどの再生機の音量は大きくしといてください。

その方が測定しやすいです。

ボリュームの付け方

volume

測定

まずはA-B間(コイルの両端)の電圧を測ります。

0.272Vですね。

次に、B-C間(ボリュームの両端)を測定します。

なかなか近い数値ですが、B-C間が少し高いのでボリュームを調整して、A-B間を測り

低すぎたり高すぎたりすれば、またボリュームを調整するという動作を繰り返し、

ほぼ同じ状態まで持ってきます。

このように同じになれば、テスターを「Ω」測定に変えて、ボリューム両端の抵抗値を測ります。

この時、他の接続されている線を外します(下の写真)

ボリュームが15.7Ωということは、つまりスピーカーの抵抗値も15.7Ωだということです。

だいたいのイヤホンは16〜32Ωなので、この辺で良しとしましょう。

抵抗値を上げたい場合は、コイルの巻く回数を増やすと抵抗値が上がります。

joshicon≪やっぱり むずかしいよーーーー

kyojyuicon≪電気関係は勉強していないと難しく感じると思うけど

実生活に大きく関わっている部分でもあるので、知ってて損はしません。

今回のように安い部品を買ってスピーカーを手作りするなんてことも簡単に出来ますしね。

このブログを通して、少しでも身近に感じてもらえると嬉しいです。

joshicon≪ねつべん ふるってるけど うちは えいぞうや だよ!

kyojyuicon ≪では、作ったスピーカーで快適な音楽ライフをお過ごしください。

joshicon≪じかいは モニターについて やりまーす!(ざっくり)

じかいもよろしーま^^

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