這是一臺開(kāi)源的電磁場(chǎng)監聽(tīng)設備,讓人們可以探索圍繞在我們身邊的電磁場(chǎng)聲音世界。在這個(gè)制作中,你將會(huì )打造一臺能直接插上耳機的傾聽(tīng)電磁場(chǎng)的簡(jiǎn)單裝置,讓你能聽(tīng)見(jiàn)身邊各式各樣電子裝置的電磁場(chǎng)。我建議你可以將它放在計算機、平板、手機、相機和CD播放機附近,聽(tīng)聽(tīng)它們獨特的聲音吧!
在這篇教學(xué)中,我設計了一款使用最低限度元件的傾聽(tīng)電磁場(chǎng)的簡(jiǎn)單裝置,讓你之后可以依喜好擴充。有一些元件的數值可以隨你改變,我會(huì )在步驟中特別說(shuō)明。
首先奉上所需工具及元器件的明細。
烙鐵和焊錫,0.5mm,60/40洞洞板,至少15×24孔
電阻,1kΩ,1%,金屬膜(2)
電阻,390kΩ,1%,金屬膜(2)
電容,2.2μF 10V(4),聚丙烯、高分子或電解
電容,100μF 10V(2),low ESR電解或高分子
電感器,22mH,直立式(2)
IC插座,8 pin DIL(1)
運算放大器IC芯片,OPA2134(1),你也可以使用其他的運算放大器──看看腳位的分布!
立體聲插孔端子(1)
9V電池扣導線(xiàn)(1)
9V電池(1)
連接線(xiàn)
剪線(xiàn)鉗
剝線(xiàn)鉗(非必要)
·
所需全部元件
本篇教學(xué)使用一塊15 x 24孔的洞洞板,并需要仔細斟酌元件的配置。請特別注意文中元件的大小及擺放位置。另外,也請注意圖片中的元件如何在板子底下彼此連接。電阻/電容的針腳可以用長(cháng)錫橋做有用的連接。
步驟
1. 焊上電感器L1和L2。請確保他們彼此之間的距離夠長(cháng),才能創(chuàng )造立體聲效果。這些電感器是這個(gè)專(zhuān)題的要角──它們基本上是圍繞著(zhù)金屬芯的極長(cháng)線(xiàn)圈,能做為磁場(chǎng)的天線(xiàn),幫助我們感應電磁場(chǎng)。
2. 焊上2.2μF電容C1和C2。這些電容將決定電路的最低截止頻率。數值愈高,得到的低頻也會(huì )愈多。由于Elektrosluch感應到的低頻大多是50/60Hz(視你的所在地而定),有些人會(huì )傾向用數值較低的電容來(lái)除去低頻。

3. 焊上1kΩ電阻R1和R2。它們和R3與R4(390kΩ)會(huì )決定電路的增益。其所使用的拓撲結構被稱(chēng)為「反相放大器」,能提供-390的增益結果值。前面的負負號代表訊號反相于原訊號,在這個(gè)電路中并不重要。


4. 焊上390 kΩ電阻R3和R4。從圖中你可以看到它們是以「直立」的方式焊接,這么做是為了節省空間。

5. 焊上我們要使用的IC插座。雖然你可以直接焊上IC,但我強烈建議你使用IC插座,這樣一來(lái),你就可以在IC損壞或是想升級時(shí)隨時(shí)更換。這么做也能降低焊接時(shí)毀損IC的風(fēng)險。如你所見(jiàn),在插座和電阻間焊有錫橋。


6.焊上2.2μF電容C3和C4。它們和C1及C2能決定電路中低頻的多寡。較高的數值會(huì )有較多的低頻,反之亦然。


7. 焊上100μF電容C5和C6。它們是虛擬接地電路的一部分,是運算放大器要運作的必需原件。


8. 焊上100kΩ電阻R5和R6。這兩個(gè)電阻會(huì )決定虛擬接地點(diǎn)。它們被當作是簡(jiǎn)單的分壓器,將9V電池分成三種電位:0V、4.5V和9V。對我們的IC來(lái)說(shuō),會(huì )變成-4.5V、0(虛擬接地)和+4.5V。


9. 焊上耳機孔和電線(xiàn)。它們會(huì )將C3和C4與耳機輸出連接。左聲道為藍色,右聲道為綠色。


10.用一條電線(xiàn)將IC的正電源連接到底部虛擬皆地電路的正極(C5/R5)。

11. 現在將IC OPA2134裝入IC插座中。你也可以用其他運算放大器做實(shí)驗,包括腳位分布相同的LME49720, TL072, OPA1662和NE5532等。

12. 焊上電池座的導線(xiàn),讓其負極與C6/R6相連,正極與C5/R5相連。

13. 再次確認板子底部的接線(xiàn)。

14. 裝上電池和耳機,開(kāi)始探索世界吧!你可以在電池底部黏上雙面膠,打造一個(gè)簡(jiǎn)單的電池座。

更進(jìn)一步
這臺裝置無(wú)法控制音量──如果你想要的話(huà),可以在耳機孔前加裝一個(gè)雙路電位器。
這臺裝置沒(méi)有開(kāi)關(guān)──如果你想要的話(huà),可以將開(kāi)關(guān)裝在電池正極和電路之間。
以上這個(gè)版本非常簡(jiǎn)陋,但是是一個(gè)探索電磁學(xué)很好的入門(mén)制作。你可以隨意實(shí)驗不同的增益配置、電容和運算放大器。這么簡(jiǎn)單的設計不太可能會(huì )出錯。
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