Microfono a contatto schermato: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Mi viene spesso chiesto come creare microfoni a contatto dal suono pulito senza il ronzio che di solito li accompagna. Il processo di costruzione di un microfono a contatto è semplice, basta saldare un paio di fili a un disco piezoelettrico e il gioco è fatto. Con questo tutorial, entrerò un po' più nei dettagli specifici che ho imparato nel corso degli anni.

Una cosa importante da ricordare con qualsiasi applicazione audio a bassa potenza è che da qualche parte il segnale verrà amplificato e anche qualsiasi ronzio elettromagnetico che viene raccolto dal cavo del segnale nel cavo verrà amplificato insieme ad esso. Per ridurre il ronzio captato dal cavo di segnale, è importante incapsularlo sempre in una schermatura collegata al negativo o alla massa del circuito.

Il tipo di cavo è importante in questa applicazione. La maggior parte degli strumenti e dei cavi audio non alimentati è coassiale a trefoli, il che significa che c'è un cavo di segnale a trefoli circondato da una schermatura negativa a trefoli. Per i microfoni a contatto, un cavo flessibile più sottile funziona meglio perché si flette quando viene piegato vicino al microfono a contatto piuttosto che fare leva sul giunto di saldatura sul delicato elemento piezoelettrico in ceramica. Preferisco usare una schermatura intrecciata, che ha meno vuoti rispetto al tipo non intrecciato, ma può essere più difficile da trovare. Un'applicazione tipica per un cavo coassiale intrecciato sottile consiste nel collegare un pcb a un'antenna rf.

Passaggio 1: configurazione

Elenco parti e strumenti:

Trasduttore piezoelettrico a disco in ottone dissaldato da 10-25 mm ~ 30 AWG cavo coassiale intrecciato schermato intrecciato come Belden 83265 o Alpha 9178 in ottone (spessore).015 -.025" (.4-.5mm) (abbastanza spesso da non accartocciarsi, abbastanza sottile per non richiedere un martello per formare) come K&S 2 parti epossirosina nucleo saldatura saldatura a temperatura variabile irondoming block1-1,5 cm dapping punch aiutando le manipiccolo morsetto rapido spellafili bastoncini di miscelazione per resina epossidica (stuzzicadenti o spiedini per barbecue) carta per mescolare pennarello indelebile epossidicopremere nastro per mascheratura spilli

non mostrato in foto - forbici

Prima di iniziare:Montare le mani sul bordo del tavolo da lavoro con un morsetto rapido.

Imposta il saldatore a 700F / 370C.

Passaggio 2: preparare la schermatura in ottone

Scegli un trasduttore piezoelettrico per il tuo progetto. I piezoelettrici piccoli sono più facili da inserire in piccole aree, ma non hanno un suono così forte o chiaro come quelli grandi. Ho anche scoperto che i piezo piccoli (10-12 mm) sono molto facili da danneggiare piegandoli. Il legame tra l'elemento piezoelettrico in ceramica e il disco di ottone su cui si trova non è molto forte e con alcuni piezo economici è possibile staccare accidentalmente la ceramica senza nemmeno accorgersi visivamente che il legame si è rotto.

Dopo aver scelto un trasduttore, tracciarne il contorno su un foglio di ottone e ritagliarlo con le forbici. Questo disco verrà utilizzato per schermare il cavo del segnale dopo che il piezo è stato saldato insieme.

Posiziona il ritaglio di ottone nella depressione più grande del blocco a cupola e forma a mano una cupola poco profonda schiacciandola e allungandola per modellare usando un punzone.

Passaggio 3: spelare e stagno il cavo e tagliare i fili alla lunghezza

Taglia una lunghezza di cavo per il tuo progetto. È sempre bene averne di più e poi ridurli.

Spelare circa 1,5 cm dall'estremità del cavo selezionando una dimensione del calibro sulla spelafili leggermente più piccola del diametro del cavo.

Utilizzando una puntina da disegno o una puntina da disegno, separare le fibre intrecciate della schermatura del cavo e attorcigliarle in un fascio.

Rivestire le fibre nel fascio di schermatura con saldatura tenendo brevemente il saldatore e quindi alimentando la saldatura nel metallo riscaldato vicino alla punta del ferro. Questo si chiama stagnatura. Questo viene fatto sia per tenere insieme i fili in modo che non si impiglino e si spezzino sia per rendere più facile la saldatura prevenendo la contaminazione e l'ossidazione.

Spellare il cavo del segnale in modo che alla base vi siano circa 2 mm di isolamento e stagnarlo.

Con il piezo tenuto in posizione con l'aiuto delle mani, tagliare il filo di segnale del cavo in modo che la sua punta sia centrata sull'elemento in ceramica e tagliare il filo di schermatura negativo in modo che ci siano circa 2-3 mm di materiale esposto alla saldatura all'ottone disco di supporto.

Passaggio 4: cavo di saldatura a piezo

Posizionare il cavo sul trasduttore piezoelettrico aiutandosi con le mani in modo che la punta del filo di segnale sia centrata sull'elemento in ceramica e il fascio di schermatura tocchi il disco di ottone circostante. Cerca di mantenere l'isolamento esterno appena fuori dal bordo del disco. Mantenere tutto il più piatto possibile assicura che non ci siano punti di articolazione in cui si potrebbe staccare la connessione di saldatura all'elemento piezoelettrico in ceramica.

Saldare il fascio di schermatura al disco di ottone riscaldando insieme sia il disco che la schermatura tenendo il saldatore contro entrambe le superfici e alimentando la saldatura nel mezzo. La saldatura dovrebbe scorrere al di sotto e si solidificherà rapidamente dopo che il ferro è stato tirato via. Un giunto di saldatura forte dovrebbe avere una curva concava e la saldatura dovrebbe apparire lucida dopo che si è raffreddata. Questo punto di saldatura è il collegamento più forte tra il cavo e il trasduttore.

Abbassare la temperatura del saldatore a 650F (350C). La pelle metallica saldabile dell'elemento ceramico del trasduttore può bruciare a temperature superiori a questa, e può ancora farlo se il saldatore viene tenuto su di esso per più di una frazione di secondo. Fortunatamente questa pelle accetta prontamente la saldatura se riesci a posizionare il cavo del segnale nel modo giusto.

Regolare la posizione del cavo di segnale in modo che tocchi l'elemento in ceramica. A volte è possibile ripiegare l'intero cavo allontanandolo dall'elemento ceramico utilizzando la schermatura saldata come fulcro. Quindi regolare l'angolazione del cavo di segnale verso l'elemento utilizzando una pinzetta, le pinzette spelafili o anche i bastoncini di legno per mescolare. Quindi, con il filo del segnale piegato verso l'elemento in ceramica, piegare l'intero cavo all'indietro, in piano con il piano del piezo. Questo è il modo in cui di solito combatto l'elasticità del cavo di segnale.

Fare attenzione quando si piega il cavo. Come ho spiegato in precedenza, può essere facile separare il pezzo di ceramica dal disco di supporto. Questo componente è anche facile da frantumare ed entrambe le situazioni spesso si tradurranno in un microfono morto.

Ora, con il filo del segnale che tocca l'elemento in ceramica e il saldatore impostato a una temperatura più bassa, posiziona la saldatura sul filo del segnale e picchietta rapidamente il saldatore su di esso per fondere la saldatura e collegare il filo del segnale all'elemento in ceramica. Più piccolo è il giunto, meglio è. La connessione tra la pelle metallica del componente ceramico e la ceramica stessa può essere compromessa in corrispondenza del giunto di saldatura (la pelle può gorgogliare leggermente verso l'esterno), quindi meno saldatura, più intatta la connessione elettrica. Fai attenzione con questa connessione a saldare, può essere facilmente strappata piegando il cavo nella direzione sbagliata prima che tutto sia incollato. Se viene strappato e devi risaldare la connessione, il volume di uscita dal microfono sarà più basso. Di solito, sostituire il disco piezoelettrico è un'opzione migliore rispetto al tentativo di riparare qualsiasi cosa.

Passaggio 5: punti di saldatura epossidica

Ho provato diversi tipi di adesivo per tenere tutto insieme nei microfoni a contatto, adesivi a base di silicone e poliuretano, ma trovo comunque che gli epossidici funzionino meglio per fissare i cavi. La resina epossidica di cinque minuti funziona al meglio per questi, ma tieni presente che possono essere necessari da 5 a 20 minuti affinché una resina epossidica di cinque minuti si indurisca (secca).

Uso il nastro adesivo per tenere il piezo al tavolo mentre fissi le connessioni di saldatura con resina epossidica. Il nastro adesivo (nastro da pittore) è abbastanza appiccicoso da tenere il disco piatto, ma non troppo appiccicoso in modo da non flettere accidentalmente il disco di ottone durante la rimozione. Il più delle volte, quando eseguivo questa parte del processo utilizzando nastro biadesivo o vhb, rovinavo il microfono frantumando la ceramica quando la staccavo dal tavolo dopo che la colla si era asciugata.

Per prima cosa, piega un pezzo corto di nastro adesivo a metà nel senso della lunghezza in modo che metà dell'adesivo possa aderire al piano di lavoro e l'altra metà sia rivolta verso l'alto. Tieni il nastro in posizione e piegalo con altri due pezzi di nastro su ciascuna estremità. Posiziona il disco piezo saldato sul nastro e fissa il cavo al tavolo con un altro pezzo di nastro adesivo. Se stai lavorando su più di un microfono a contatto, allineali sul nastro e applica la resina epossidica a tutti in un unico passaggio.

Mescola la resina epossidica in 2 parti con un bastoncino di legno e usando quel bastoncino copri i punti di saldatura piezoelettrici, estendendo la superficie di circa 2 mm oltre la saldatura. Non copro l'intera superficie del disco perché la massa aggiunta attutisce il suono, uccidendo parte della risposta alle alte frequenze. Conserva il bastoncino e la carta su cui è stato mescolato per determinare quando la resina epossidica si è indurita.

Passaggio 6: collegare la schermatura in ottone

Il passo finale è attaccare lo scudo a cupola creato in precedenza.

Agganciare il disco piezoelettrico alle mani che aiutano (cercare di non schiacciare la ceramica con i coccodrilli).

Tagliare una tacca nella schermatura di ottone con le forbici alla forma del giunto di saldatura del filo di schermatura in modo che la schermatura di ottone sia piatta lungo il bordo del disco di ottone. Fare attenzione a non toccare accidentalmente il componente in ceramica con lo schermo a cupola in ottone.

Posiziona la schermatura in ottone sul disco piezoelettrico e tienila in posizione usando le clip a coccodrillo delle mani che aiutano. A volte scivola un po' e l'uso di un po' di nastro adesivo può aiutare con la prima connessione di saldatura. Mi piace tenere lo scudo al piezo in tre punti equidistanti. Due punti possono funzionare, ma questo può fungere da cerniera e può anche ronzare alle alte frequenze. Riscaldare il bordo del piezo e dello scudo con il ferro e inserire con cura la saldatura nel mezzo. Dopo che la saldatura appare, riempi lo spazio vuoto, lascia che si raffreddi e regola la schermatura (si sposta quasi sempre un po' su questa prima connessione), quindi salda negli ultimi due punti.

E il gioco è fatto. A volte lo immergo in un rivestimento gommato come il plasti-dip, ma in genere mi limiterò a mettere a nudo questo assemblaggio con resina epossidica fino a quello che voglio amplificato. Dopo che questo è stato completato, saldare un jack o una spina e sei sulla buona strada.