關鍵概念
物理學
聲音
磁力
電
引言
你喜歡聽音樂嗎？你有沒有想過電視、電腦或手機是如何將音樂變成你的耳朵可以聽到的聲音的？在這個專案中，你將用家用材料製作自己的揚聲器，並瞭解揚聲器如何將電訊號轉換成聲音。
背景知識
聲音，例如歌曲或電影中的音軌，可以儲存為電子檔案。檔案中的資料顯示了聲音的響度和音調如何隨時間變化。這些資訊可以透過電線以電子方式傳送（或者在 Wi-Fi 訊號的情況下，透過無線電波在空氣中傳送）。這個過程以數字形式將資訊從一個地方移動到另一個地方——但它不會產生聲音。
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為了從電訊號中產生聲音，我們需要拼圖的另一塊：電磁學。當電流流過導線時，會在導線周圍產生磁場。單根直導線周圍的磁場相當弱。然而，將大量導線緊密地纏繞成線圈可以使磁場大大增強。因此，當我們透過線圈傳送來自音訊檔案的變化的電訊號時，我們會得到一個與原始聲音相對應的變化的磁場。
這種變化的磁場可以推拉附近磁鐵（稱為永磁體）的磁場。當磁鐵相互推拉時，它們可以產生運動。如果你曾經將兩個磁鐵吸在一起，或者用一個磁鐵推開另一個磁鐵，你就會注意到這一點。當其中一個磁鐵（電磁鐵或永磁體）附著在薄膜上時，快速變化的磁場會使薄膜振動。振動的薄膜撞擊附近的空氣分子，導致它們也振動。這種振動以聲波的形式在空氣中傳播。最終它到達你的耳朵，你就聽到了聲音。
通常揚聲器都裝在盒子裡或內建在電子裝置中，因此你看不到它們的內部。在這個專案中，你將從零開始製作自己的揚聲器，這樣你就可以看到它們是如何工作的！
材料
帶耳機插孔且能夠播放音樂的電子裝置（手機、平板電腦、電腦等）
3.5 毫米立體聲線纜（典型的“耳機”插頭），可以剪斷和改裝
釹磁鐵（也稱為“稀土”磁鐵），直徑約為 0.5 英寸，長度為 0.5 英寸；這可以在五金店或網上購買。（如果意外吞食，這些可能很危險，因此請務必將它們放在小孩接觸不到的地方。）
至少 6 英尺長的 30 號漆包線（也稱為絕緣線），也可以在五金店或網上購買。確保導線是絕緣的而不是裸露的銅線
至少一個紙杯或塑膠杯
透明膠帶
剪刀
細砂紙
成人助手
剝線鉗（可選）
準備工作
小心地將您的 3.5 毫米音訊（耳機）線纜從中間剪斷。請成人幫助您從剪斷的末端剝去約兩英寸的外層絕緣層。您可以使用剝線鉗或用剪刀刮掉絕緣層來完成此操作。
線纜內部應該有三根較小的導線。通常會有一根裸露的銅線（這是“地線”）和另外兩根絕緣導線：一根紅色和一根白色（這些是立體聲系統的左右音訊訊號）。
剝去其中一根音訊導線約兩英寸的絕緣層（哪一根都可以）。
步驟
製作一個線圈，方法是將漆包線纏繞在您的手指上約 50 圈（確保不要纏繞得太緊以至於切斷血液迴圈！）。線上圈的兩端各留出至少 6 英寸長的鬆散導線。
用膠帶將線圈平坦地貼在杯子底部的外面。確保線圈不會散開。
使用細砂紙剝去線圈導線每端約 2 英寸的絕緣層。
將線圈導線的每一端緊緊地絞合到 3.5 毫米音訊線纜的一根剝線導線上。導線需要相互良好地電氣接觸，因此不能鬆動。
用膠帶包裹每個絞合的導線連線處。完全覆蓋所有剝去絕緣層的裸露導線。這將有助於防止短路。
將 3.5 毫米線纜的另一端插入您的電子裝置的耳機插孔。開始播放歌曲。
用一隻手將杯子舉到耳朵邊。
將釹磁鐵直接放在杯子底部外側的線圈下方，使其幾乎接觸到線圈。你能聽到歌曲播放嗎？
嘗試緩慢地將磁鐵移近或遠離線圈。音樂的響度如何變化？
故障排除：如果您聽不到任何聲音，請仔細檢查以確保您的導線緊緊地絞合在一起而不是鬆動。確保您的電子裝置的音量已調到最大。
拓展： 嘗試使用更大的磁鐵（或將多個磁鐵首尾堆疊）或用更多圈數的導線纏繞一個新的線圈。你能讓你的揚聲器聲音更大嗎？
拓展： 剝去 3.5 毫米線纜中的兩條音訊導線的絕緣層。製作並連線第二個揚聲器（將線圈導線的一端連線到地線，另一端連線到新的音訊導線——這樣您的兩個揚聲器都將連線到地線）。你能製作“耳機”以便你可以將兩個揚聲器都戴在耳朵上嗎？
觀察和結果
當您將揚聲器舉到耳朵邊並將磁鐵靠近線圈時，您應該能夠聽到非常微弱的音樂聲。如果您將磁鐵移開，音樂就會消失。發生這種情況是因為磁力在靠近磁鐵的地方非常強，但隨著遠離磁鐵會迅速減弱。
與普通揚聲器不同，您的揚聲器可能不夠響亮，無法讓您在房間的另一端聽到它。普通揚聲器通常具有單獨的電源（它們插入牆壁插座或 USB 埠或具有內建電池）和一個放大器，這會使聲音響亮得多。您的揚聲器更像是有線耳機，它沒有外部電源。當您將耳塞直接放入耳朵時可以聽到耳機，但在房間的另一端聽不到。
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