소식

Sep 02, 2023

나만의 스피커 만들기

A sound science activity from Science Buddies Key Concepts PhysicsSoundMagnetismElectricity Introduction Do you like to listen to music? Have you ever wondered how a TV, computer or phone turns music

Science Buddies의 건전한 과학 활동

주요 개념물리학소리자기학전기

소개 음악 듣는 걸 좋아하시나요? TV, 컴퓨터 또는 휴대폰이 어떻게 음악을 귀로 들을 수 있는 소리로 바꾸는지 궁금한 적이 있습니까? 이 프로젝트에서는 집에 있는 재료로 자신만의 스피커를 만들고 스피커가 전기 신호를 소리로 변환하는 방법을 알아봅니다.

배경 노래나 영화의 오디오 트랙과 같은 사운드를 전자 파일로 저장할 수 있습니다. 파일의 데이터는 시간이 지남에 따라 소리의 크기와 피치가 어떻게 변하는지 보여줍니다. 이 정보는 유선(또는 Wi-Fi 신호의 경우 전파를 사용하여 공중을 통해)을 통해 전자적으로 전송될 수 있습니다. 이 프로세스는 정보를 디지털 형식으로 한 장소에서 다른 장소로 이동하지만 소리를 생성하지는 않습니다.

전기 신호에서 소리를 내기 위해서는 또 다른 퍼즐 조각인 전자기학이 필요합니다. 전선에 전류가 흐르면 전선 주위에 자기장이 생성됩니다. 하나의 직선형 와이어 조각 주변의 자기장은 상당히 약합니다. 그러나 한 묶음의 전선을 단단한 코일로 감싸면 자기장이 훨씬 더 강해질 수 있습니다. 따라서 와이어 코일을 통해 오디오 파일의 변화하는 전기 신호를 보낼 때 원래 사운드에 해당하는 변화하는 자기장이 발생합니다.

이렇게 변화하는 자기장은 근처에 있는 자석(영구자석이라고 함)의 자기장을 밀거나 당길 수 있습니다. 자석이 서로 밀고 당기면 움직임이 생길 수 있습니다. 두 개의 자석을 서로 연결해 본 적이 있거나 하나의 자석을 사용하여 다른 자석을 밀어낸 적이 있다면 이 사실을 눈치채셨을 것입니다. 자석 중 하나(전자석 또는 영구 자석)가 얇은 멤브레인에 부착되면 빠르게 변화하는 자기장이 멤브레인을 진동시킵니다. 진동막은 근처의 공기 분자와 부딪혀 진동을 유발합니다. 이 진동은 음파로 공기 중에 전달됩니다. 결국 그것은 귀에 도달하고 소리를 듣게 됩니다.

일반적으로 스피커는 케이스로 덮여 있거나 전자 장치에 내장되어 있어 내부를 볼 수 없습니다. 이 프로젝트에서는 처음부터 자신만의 스피커를 제작하여 작동 방식을 확인할 수 있습니다!

재료

준비

절차

관찰 및 결과 스피커를 귀에 대고 자석을 코일 근처에 대면 아주 희미한 음악을 들을 수 있었을 것입니다. 자석을 멀리 옮기면 음악이 사라집니다. 이는 자석 근처에 자기력이 매우 강하지만 자석에서 멀어질수록 빠르게 약해지기 때문에 발생합니다.

일반 스피커와는 달리 귀하의 스피커는 방 건너편에서 들을 수 있을 만큼 충분히 크지 않았을 것입니다. 일반 스피커에는 일반적으로 별도의 전원 공급 장치(벽면 콘센트나 USB 포트에 연결하거나 내부 배터리가 있음)와 앰프가 있어 소리가 훨씬 커집니다. 스피커는 외부 전원 공급 장치가 없는 유선 헤드폰처럼 작동합니다. 이어버드를 귀에 직접 꽂으면 헤드폰 소리가 들리지만 방 건너편에서는 들리지 않습니다.

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이 활동은 Science Buddies와의 파트너십을 통해 제공되었습니다.

Ben Finio는 Science Buddies의 선임 과학자이자 Cornell University Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering의 강사입니다. 트위터 @BenFinio에서 그를 팔로우하세요.

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