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Fabrication d’écouteurs très simples

Fabriquer des écouteursEcouteurs expérimentaux

Dans cet article (en anglais), vous verrez comment un collégien fabrique un casque à écouteurs à partir de deux gobelets en plastique, de bobines et d’aimants au néodyme.

Il faut comprendre comment fonctionne un écouteur électromagnétique avant de se lancer dans ce bricolage. Dans les premiers écouteurs, un noyau placé au centre d’une bobine d’induction était relié à une membrane souple. Un aimant puissant créait un champ magnétique autour du noyau. Lorsque l’on envoyait un courant dans la bobine, ce courant créait un champ magnétique qui s’opposait ou s’ajoutait au champ fixe de l’aimant. Selon le sens du courant, le noyau se déplaçait dans un sens ou dans le sens inverse. Si l’on connectait aux bornes de la bobine un courant variable (par exemple un courant alternatif de 500 Hz) on faisait aller et venir le noyau au rythme des variations de ce courant. La membrane reliée mécaniquement à ce noyau se déplaçait en même temps et générait un son audible (vibration de l’air) qui suivait les variations du courant dans la bobine.

Le courant alternatif envoyé dans la bobine peut provenir d’un amplificateur sur lequel on a connecté un microphone, un lecteur MP3 ou un récepteur de signaux de radio.

Article : fabriquer des écouteurs expérimentaux

 

Dans la vidéo de 4 minutes, on voit les différents étapes de la fabrication de ces écouteurs expérimentaux. Plusieurs dizaines de tours de fil émaillé sont bobinés sur un support en plastique. Une fois la bobine terminée, il faut chauffer les extrémités du fil émaillé avec un briquet pour enlever le vernis isolant, de façon à pouvoir y souder des fils de raccordement souples. On réalise deux bobines qui seront collées à deux membranes découpées dans des assiettes en plastique. Deux gobelets en plastique sont évidés selon le modèle montré dans la vidéo. On assemble le tout avec de la colle. Mais attention, si l’on place uniquement deux bobines reliées à la sortie écouteurs d’un lecteur MP3, rien ne se produira. Le courant circulera dans les fils, mais comme il n’y a pas de champ magnétique s’opposant au champ créé dans les bobines, la membrane solidaire des bobines ne se déplacera pas. N’allez pas croire que le champ magnétique terrestre intervient, il est beaucoup trop faible.

Il faut donc installer deux petits aimants pour que ces écouteurs fonctionnent. Ce sont des aimants au néodyme, très puissants. Les inventeurs du XIXe siècle n’avaient pas à leur disposition des aimants aussi performants.

Une fois que les petits aimants ont été placés comme il est montré dans la vidéo, les écouteurs fonctionnent. Le sens dans lequel sont placés les aimants a peu d’importance. Les pointilleux pourront essayer de tester les deux sens (pour un seul aimant, pas besoin de modifier les deux écouteurs). Ce sera empirique, car il est difficile de deviner dans quel sens a été bobiné le fil émaillé, et à quelle extrémités de la bobine ont été connectés les fils souples connectés à la source sonore. On peut connecter une pile de 1,5 V en notant les bornes + et -, et repérer si la membrane de chaque écouteur avance ou recule.

 

Les aimants puissants demandent certaines précautions d’utilisation. On peut se pincer les doigts si les aimants sont volumineux (exemple : des aimants récupérés sur des disques durs ou sur des klystrons de fours à microondes). On peut aussi effacer des cartes bancaires ou dérégler des stimulateurs cardiaques. Des enfants en bas âge peuvent avaler des aimants qui resteront dans l’intestin et créeront une perforation ou une occlusion intestinale.

Bon bricolage !

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