Ekranowany mikrofon kontaktowy: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Często jestem pytany, jak zrobić czysto brzmiące mikrofony kontaktowe bez przydźwięku, który zwykle im towarzyszy. Proces budowy mikrofonu kontaktowego jest prosty, wystarczy przylutować kilka przewodów do dysku piezoelektrycznego i gotowe. W tym samouczku zamierzam nieco bardziej szczegółowo poznać szczegóły, których nauczyłem się przez lata.

Ważną rzeczą do zapamiętania w przypadku każdej aplikacji audio o małej mocy jest to, że gdzieś sygnał zostanie wzmocniony, a wraz z nim zostanie wzmocniony każdy szum elektromagnetyczny, który jest odbierany przez przewód sygnałowy w twoim kablu. Aby zmniejszyć szum odbierany przez przewód sygnałowy, ważne jest, aby zawsze umieszczać go w osłonie połączonej z ujemnym lub uziemieniem obwodu.

W tej aplikacji ważny jest rodzaj kabla. Większość kabli audio instrumentalnych i niezasilanych jest skrętką koncentryczną, co oznacza, że kabel sygnałowy jest otoczony skręconym ekranowaniem ujemnym. W przypadku mikrofonów kontaktowych najlepiej sprawdza się cieńszy elastyczny kabel, ponieważ wygina się po zgięciu w pobliżu mikrofonu kontaktowego, zamiast podważać złącze lutowane na delikatnym ceramicznym elemencie piezoelektrycznym. Wolę używać plecionego ekranu, który ma mniej pustych przestrzeni niż typ bez oplotu, ale może być trudniejszy do znalezienia. Typowym zastosowaniem cienkiego plecionego kabla koncentrycznego jest podłączenie płytki drukowanej do anteny RF.

Krok 1: Konfiguracja

Lista części i narzędzi:

10-25 mm nielutowany mosiężny przetwornik piezoelektryczny ~ 30 AWG pleciony ekranowany kabel koncentryczny, taki jak Belden 83265 lub Alpha 9178 blacha mosiężna (podkładka) 0,015 - 0,025" (0,4 0,5 mm) (wystarczająco gruby, aby się nie zgniatać, wystarczająco cienki bez użycia młotka do formowania), takie jak dwuskładnikowy lut epoksydowy K&S do lutowania na bazie żywicy epoksydowej o zmiennej temperaturze blok do lutowania żelaznego o średnicy 1–1,5 cm, który pomaga dłoniommałe szybkie zaciski do zdejmowania izolacji patyczki do mieszania żywicy (wykałaczki lub szpikulce do grilla) papier do mieszania epoksydowych drobnoziarnistych markerów permanentnych taśma maskująca

nie pokazane na zdjęciu - nożyczki

Przed rozpoczęciem: Zamocuj pomocne dłonie do krawędzi stołu roboczego za pomocą szybkiego zacisku.

Ustaw lutownicę na 700F / 370C.

Krok 2: Przygotuj mosiężną osłonę

Wybierz przetwornik piezoelektryczny do swojego projektu. Małe piezo łatwiej zmieścić na małych powierzchniach, ale nie są tak głośne i wyraźne, jak te duże. Odkryłem również, że małe (10-12mm) piezo są bardzo łatwe do uszkodzenia przez zginanie. Wiązanie między ceramicznym elementem piezoelektrycznym a mosiężnym dyskiem, na którym się on znajduje, nie jest bardzo silne, a przy niektórych niedrogich piezoelektrycznych elementach ceramicznych można przypadkowo oderwać ceramikę, nawet nie będąc w stanie wizualnie zauważyć zerwania wiązania.

Po wybraniu przetwornika narysuj jego kontur na mosiężnej blaszce i wytnij go nożyczkami. Ta płyta będzie używana do ekranowania przewodu sygnałowego po zlutowaniu piezo.

Umieść mosiężne wycięcie w największym zagłębieniu w bloku kopuły i uformuj ręcznie płytką kopułę, zgniatając i rozciągając ją do kształtu za pomocą przebijaka.

Krok 3: Zdejmij i cynuj kabel i przytnij przewody na długość

Wytnij długość kabla do swojego projektu. Zawsze dobrze jest mieć dodatkowe, a potem je skrócić.

Zdejmij około 1,5 cm z końca kabla, wybierając rozmiar miernika na urządzeniu do ściągania izolacji nieco mniejszy niż średnica kabla.

Za pomocą pinezki lub pinezki oddziel plecione włókna ekranu kabla i skręć w wiązkę.

Pokryj włókna w wiązce ekranującej lutem, krótko przytrzymując lutownicę do niej, a następnie wprowadzając lut do rozgrzanego metalu w pobliżu końcówki żelazka. Nazywa się to cynowaniem. Odbywa się to zarówno po to, aby utrzymać pasma razem, aby się nie mieszały i nie pękały, a także aby ułatwić lutowanie, zapobiegając zanieczyszczeniu i utlenianiu.

Zdjąć izolację przewodu sygnałowego tak, aby u jego podstawy znajdowała się izolacja o grubości około 2 mm i pocynować go.

Trzymając piezo na miejscu pomocnymi dłońmi przeciąć przewód sygnałowy kabla tak, aby jego końcówka była wyśrodkowana na elemencie ceramicznym i przeciąć ujemny przewód ekranujący tak, aby do mosiądzu było ok. 2-3mm materiału wystawionego na lutowanie płyta podkładowa.

Krok 4: Przylutuj kabel do piezo

Umieść kabel nad przetwornikiem piezoelektrycznym za pomocą pomocnych dłoni tak, aby końcówka przewodu sygnałowego była wyśrodkowana na elemencie ceramicznym, a wiązka ekranująca dotykała otaczającego mosiężnego krążka. Staraj się, aby zewnętrzna izolacja znajdowała się tuż przy krawędzi dysku. Utrzymanie wszystkiego tak płasko, jak to możliwe, zapewnia, że nie będzie żadnych punktów obrotu, w których można by podważyć połączenie lutowane z ceramicznym elementem piezoelektrycznym.

Przylutuj wiązkę ekranującą do mosiężnego dysku, podgrzewając razem dysk i ekran, trzymając lutownicę przy obu powierzchniach i wprowadzając lut pomiędzy. Lut powinien przepływać pod spodem i szybko twardnieć po wyciągnięciu żelazka. Mocne złącze lutowane powinno mieć wklęsłą krzywiznę, a lut powinien być błyszczący po ostygnięciu. Ten punkt lutowniczy jest najsilniejszym połączeniem między kablem a przetwornikiem.

Obniż temperaturę lutownicy do 650F (350C). Lutowalna powłoka metaliczna elementu ceramicznego przetwornika może spalić się w temperaturach wyższych niż ta i nadal może się tak stać, jeśli lutownica będzie trzymana na niej dłużej niż przez ułamek sekundy. Na szczęście ta skóra łatwo akceptuje lut, jeśli możesz ustawić przewód sygnałowy we właściwym miejscu.

Wyreguluj położenie przewodu sygnałowego tak, aby dotykał elementu ceramicznego. Czasem udaje się odgiąć cały kabel od elementu ceramicznego, wykorzystując wlutowany ekran jako punkt podparcia. Następnie wyreguluj kąt przewodu sygnałowego względem elementu za pomocą pęsety, ściągacza izolacji lub nawet drewnianych patyczków do mieszania. Następnie z przewodem sygnałowym wygiętym w stronę elementu ceramicznego, wygnij cały kabel do tyłu, płasko z płaszczyzną piezo. W ten sposób zwykle zwalczam sprężystość przewodu sygnałowego.

Zachowaj ostrożność podczas zginania kabla. Jak wyjaśniłem wcześniej, oddzielenie elementu ceramicznego od podkładki może być łatwe. Ten element jest również łatwy do zniszczenia, a obie sytuacje często powodują wyłączenie mikrofonu.

Teraz, gdy przewód sygnałowy dotyka elementu ceramicznego, a lutownica jest ustawiona na niższą temperaturę, umieść lut na przewodzie sygnałowym i szybko dotknij go lutownicą, aby stopić lut i podłączyć przewód sygnałowy do elementu ceramicznego. Im mniejszy staw, tym lepiej. Połączenie między metalicznym naskórkiem elementu ceramicznego a samą ceramiką może zostać naruszone na spoinie lutowanej (naskórek może lekko wybrzuszać się na zewnątrz), więc im mniej lutowia, tym bardziej nienaruszone połączenie elektryczne. Uważaj na to połączenie lutowane, można je łatwo rozerwać, wyginając kabel w złym kierunku, zanim wszystko zostanie sklejone. Jeśli się zerwie i będziesz musiał przelutować połączenie, głośność wyjściowa z mikrofonu będzie niższa. Zwykle wymiana dysku piezoelektrycznego jest lepszym rozwiązaniem niż próba naprawienia czegokolwiek.

Krok 5: Punkty lutowania epoksydowego

Wypróbowałem wiele rodzajów klejów do trzymania wszystkiego razem w mikrofonach kontaktowych, klejów na bazie silikonu i poliuretanu, ale nadal uważam, że epoksydy działają najlepiej do zabezpieczania kabli. Pięciominutowa żywica epoksydowa działa najlepiej w tym przypadku, ale należy pamiętać, że utwardzenie żywicy epoksydowej w ciągu pięciu minut może zająć od 5 do 20 minut.

Do mocowania piezo do stołu używam taśmy maskującej, jednocześnie zabezpieczając połączenia lutowane żywicą epoksydową. Taśma maskująca (taśma malarska) jest po prostu na tyle lepka, aby utrzymać krążek płasko, ale nie jest zbyt lepka, aby przypadkowo nie wygiąć mosiężnego krążka podczas jego wyjmowania. Częściej niż nie, kiedy robiłem tę część procesu za pomocą dwustronnej taśmy montażowej lub vhb, niszczyłem mikrofon, rozbijając ceramikę podczas zdejmowania jej ze stołu po wyschnięciu kleju.

Najpierw złóż krótki kawałek taśmy maskującej na pół wzdłuż, tak aby połowa kleju mogła przykleić się do stołu roboczego, a druga połowa była skierowana do góry. Przytrzymaj taśmę na miejscu i zagnij z dwoma kolejnymi kawałkami taśmy na każdym końcu. Przylutowany krążek piezo nałożyć na taśmę i przymocować kabel do stołu kolejnym kawałkiem taśmy maskującej. Jeśli pracujesz z więcej niż jednym mikrofonem kontaktowym, ułóż je na taśmie i nałóż żywicę epoksydową na wszystkie w jednym kroku.

Wymieszaj dwuskładnikową żywicę epoksydową drewnianym patyczkiem i za pomocą tego patyczka pokryj punkty lutowania piezoelektrycznego, rozszerzając powierzchnię o około 2 mm poza lut. Nie pokrywam całej powierzchni płyty, ponieważ dodana masa tłumi dźwięk, zabijając część pasma przenoszenia wysokich częstotliwości. Zachowaj sztyft i papier, na którym był mieszany, aby określić, kiedy żywica epoksydowa stwardniała.

Krok 6: Przymocuj mosiężną osłonę

Ostatnim krokiem jest przymocowanie utworzonej wcześniej wypukłej tarczy.

Przypnij dysk piezo do pomocnych dłoni (staraj się nie zmiażdżyć ceramiki za pomocą zacisków krokodylkowych).

Wytnij nożyczkami nacięcie w mosiężnym ekranie do kształtu złącza lutowanego drutu ekranującego tak, aby mosiężny ekran przylegał płasko do krawędzi mosiężnego krążka. Uważaj, aby przypadkowo nie dotknąć elementu ceramicznego mosiężną osłoną w kształcie kopuły.

Umieść mosiężną osłonę na dysku piezoelektrycznym i przytrzymuj ją za pomocą zacisków krokodylkowych pomocnych dłoni. Czasami trochę się ślizga i użycie odrobiny taśmy maskującej może pomóc przy pierwszym połączeniu lutowniczym. Lubię trzymać tarczę na piezo w trzech równoodległych punktach. Dwa punkty mogą działać, ale może działać jak zawias i może również brzęczeć przy wysokich częstotliwościach. Podgrzej krawędź do piezo i osłonę żelazkiem i ostrożnie włóż lut pomiędzy. Po pojawieniu się lutu wypełnij szczelinę, pozwól mu ostygnąć i wyreguluj ekranowanie (prawie zawsze przesuwa się trochę na tym pierwszym połączeniu), a następnie lutuj w ostatnich dwóch punktach.

I masz to. Czasami zanurzam to w gumowanej powłoce, takiej jak plasti-dip, ale zazwyczaj po prostu epoksyduję ten zespół do tego, co chcę wzmocnić. Po zakończeniu przylutuj gniazdo lub wtyczkę i jesteś na dobrej drodze.