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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