Introduction: Paper Passive Amplifier Horn for a Phone
I think it’s funny to apply an antiquated technology to a product that pushes our technological expectations, seems very hipster of me.
This project came about after seeing one of those silicone horn phone stands. There are many products that fall into the category of passive amplifiers, though most of these products are designed to look amazing but neglect the underlying science. Though some that look great, and have science behind them. That is why I ventured out to do this project, to design something that is functional and understand the science behind it.
Hopefully, you will find this Instructable enjoyable, educational and walk away with some new skills and random knowledge that will never be asked on Jeopardy.
The purpose of a passive horn is to direct the sound waves produced by a speaker in a specific direction. This «amplifies» the sound produced by the speaker without adding any additional power making whatever you are listening to «louder». There are several different types of horns all with theories to support which is the best. I decided to mimic a design that would be the simplest to make, the Manta Ray horn.
Note: I am not an expert in acoustics or horn design but an enthusiast. It is very likely that things I write are not 100% accurate or are misinterpreted and for this reason, I will try to provide as many of my sources as possible for others to read.
Step 1: The Anatomy of a Passive Amplifier Horn
There are only a few anatomy terms I will be using throughout this Instructable and I wanted to make sure you understood them before I proceeded.
- Throat = the smaller end of the horn that is close to the speaker or driver.
- Mouth = the widest part of the horn that is farthest from the driver. Usually the end the noise comes out of.
- Profile = the outline of the horn. It’s the framework that you use to create the horn.
- Surface = a plane that represents the physical shape of the horn.
I will include a few more terms in the Maths section, but I do not want to bore you to early.
Step 2: Designing the Horn
The Horn Profile
As I researched the Manta Ray horn, I found some pictures on how to design the horn. With an idea of what the horn should look like, I started designing. I quickly realized that my main limitations were the materials I’d be using. As this horn would be made out of paper, the horn would have to fit on a piece of paper. I wanted to make sure that the horn would stand up under is own weight, so I chose to use cardstock as my building material.
I used a free online parametric modeling program called OnShape to design my horn.
My first step was to create the «skeletal» profiles of the horn.
- By using the Apple Accessories Design Guidelines , I was able to find the width and thickness of my phone (iPhone 6s). It takes some zooming, panning, and scrolling to figure out what measurements you need.
- The alternative is to use some calipers to get a pretty accurate idea of your phone’s dimensions. This is what I ended up doing because I use a case.
- I started by creating the horizontal profile from the width of the phone and the width of a piece of paper. The profile has a single break point with variables to control the distance and angle.
- All variable descriptions are in the «Horn Variables» step later.
- The vertical profile followed the same principle as the horizontal but has two break points. Again, all measurements are controlled by variables.
- I used the vertical and horizontal profiles to create the throat of the horn.
- Next, I used a handy feature that OnShape has to create Projected Curves. This feature enabled me to create a mashup of the vertical and horizontal profiles. This is essential for creating the surfaces of the horn.
-
Lastly, I created a sketch on the mouth of the horn.
Step 3: Designing the Horn
The Horn Faces
Using the projected curves, throat and mouth sketches, I used the loft feature to create surfaces for each face.
- I had to select projected curves that were next to each other to create a single, flat surface. In the options for loft, you need to choose «Surface» and ensure «New» is highlighted. This creates the first surface of the horn.
- After creating the initial surface, I had to suppress (right click on the new loft) it so I could select one of the previously selected curves.
- The second loft feature required one of the projected curves from the first loft, the reason to suppress it. The main difference with this loft is to select the «Add» option instead of «New.» It will create the face but show up red because there is not another face to «Add» too.
- Now you need to repeat step 2 and 3 above until there are four faces.
- Once all the faces have been created, un-suppress them and you should have a single part/surface.
Step 4: Designing the Horn
The Phone Holder
The last thing to do is create another plane and sketch that will go around your phone.
- You may have noticed a random dotted line that connected the mouth to the throat. I used this line to ensure that your phone lays flat on a surface while using the horn.
- The plane is parallel to the same one as the throat and mirrors its dimensions. If the dimensions of the phone change, the throat and phone holder will also change.
- To finish off the phone holder, I made a lofted surface using the throat and phone holder.
Lastly, I needed to create was surfaces to fill the wholes of the Mouth and Throat/Phone Holder. These are essential for exporting.
Step 5: Preparing the Horn for Export
At the moment, the horn is a bunch of surfaces which have zero thickness (not so great for exporting an STL). To export the horn in a format for the next program, it must become a solid body/part.
Again, OnShape came to the rescue with a nifty feature to make this process simple.
- Select the Enclose feature in the submenu of Thicken.
- Choose the surfaces on the bottom left and confirmed with the Green Check button.
This single feature of OnShape reduced the number of steps by like…30(?). I didn’t want to figure out the actual number but I think it was magic.
Step 6: Exporting the Horn
Before you can make anything from paper, you need to get your horn from digital to…well…digital. It’s just a different form of digital, but it is one step closer to paper.
One last step in OnShape:
- To export your horn from OnShape and into Papakura, right click on «Horn Part» just above the previously mentioned surfaces.
- From the popup menu, choose «Export…»
- Change the «File Name» as desired.
- Choose «STL» in format.
- STL Format should be «Text.»
- Units are in «Inch»
- Resolution can be «Coarse», «Medium» or «Fine». As you go from «Coarse» to «Fine,» the downloaded file size will increase.
- Leave «Options» as «Download.» This will automatically download the file to your computer. You can choose to «Store file in a new tab,» but you will have to download it from the tab to use the file.
- Last, of all, click «OK» and the download should start.
Step 7: Horn Variables
I created a bunch of variables to make it easier to adjust different parameters of the horn as needed. Below is a list of each variable used for each sketch. To change the value, double-click on the variable, which opens a box, and selects the «Green Check Mark» to confirm the change.
- Horizontal Profile
- #Phone_Width
- #Mouth_Width
- #Horn_Length
- #Hor_Angle1
- #Hor_Break1
- Vertical Profile
- #Phone_Thickness
- #Phone_Holder_Length
- #Mouth_Height
- #Vert_Angle1
- #Vert_Angle2
- #Vert_Break1
- #Vert_Break2
- Throat
- #Phone_Width
- #Phone_Thickness
- Mouth
- #Mouth_Width
- #Mouth_Height
- Phone Holder
- #Phone_Width
- #Phone_Thickness
Afterthought, the last bit of information that you will need is to know how long your horn profile is. I created two sketches that have measured the lengths of each face of the horn (double-click the sketch to open). Be sure to add each length together to ensure your horn is not any longer than the paper you are using. Though, there are options to have the horn span multiple sheets.
Step 8: Making the Paper Pattern
To make the pattern for the horn, you will need to install Pepakura. This little beauty will do everything we need for free-ninety-nine. The install is pretty quick so drinking a bev while you wait will be short-lived. If you would like to get a little more acquainted with the software before diving into your own project, krsiak created some great tutorials.
Working with Pepakura is intuitive and the icons are easy to understand.
- To start, you will Open the file using the classic «File» icon. Just browse to the location of the downloaded STL file.
- This will cause a pop-up window that asks a few important questions. For example, the first question asks if your STL file is Binary, ASCII or Auto Detect. I’d recommend Auto Detect.
- The prompts from the windows are straightforward and for the most part, you can select «Finish» as soon as possible.
- Ensure the Scale of the model is 1 Unit = 1 in
- Unfold button, uncheck the auto box and double check the scale is correct.
- You can also change the spacing of the parts in this step.
- This will give you a basic unfolded part.
- Now comes the fun, you will need to start manipulating the fold lines to fit all of the pieces on each piece of paper.
- In the top left, there are three buttons you want to use to move the parts around, adjust where the faces separate and where the gluing flaps are.
- The first button to use is «Join/Disjoin Faces». This changes where the faces connect. You will need to rotate your model around(right mouse button) to get all the edges.
- Next, we will change where all of the flaps are located. To do this, select the «Edit Flaps» button, which will open a new window.
- To change flap locations, just hover over the troublesome flap and a red line will appear showing you where it will move too.
- I like to move the faces around to see how I need to «Disjoin» them more to be as efficient with my paper space as possible. The green circle can be used to rotate the faces.
- In the top left, there are three buttons you want to use to move the parts around, adjust where the faces separate and where the gluing flaps are.
- Once everything looks good, I print it as a PDF
- Actually, print the patterns.
- You will not want to print the mouth or throat surfaces as they do nothing.
Step 9: Cutting and Pasting
Now, lets cut to the point and make this horn.
Required tools:
- Scissors or X-Acto
- Glue
- Patience
Assembly Instructions
- Cut pieces out, so they are on individual pieces of paper.
- Cut out each piece precisely.
- Crimp the edges of the folds that span the surfaces and continue to the middle.
- Fold the tabs inwards so they can be glued to the other surfaces.
- There are Two ways to go here:
- Glue the individual faces together.
- Glue the pieces that make up the throat or mouth perimeter.
- Start gluing the rest of the surface pieces together until you complete the horn.
A few pro-tips:
- Tape is easier to use than glue.
- Glue needs some time to set before moving on.
- Using an X-Acto creates cleaner cuts and you can get into the corners easier.
- Take breaks if needed.
Step 10: And Now It’s Time for the Science!
Doing the Maths
The main maths I was worried about is the cutoff frequency of the horn. This dictates how low of a frequency you will hear come out of your horn. After calculating the cutoff frequency, you can use a frequency/tone generator on either your phone or the internet to have an idea of what to expect.
I am simplifying the use of the equations in this section and if anyone has an idea how to accurately predict the cutoff frequency past my general understanding, please help out.
The two equations are shown in the pictures above and simplified below.
The first equation we will use calculates the horn profile or flare constant.
m = ln(Sl/So)/L
This is more easily read as:
flare constant = natural log(mouth area / throat area) / horn length
Now in terms of phone variables:
flare constant = ln( (#Mouth_Width * #Mouth_Height) / (#Phone_Width * #Phone_Thickness) ) / #Horn_Length
Annoying step: convert all measurements to meters or copy the values from the variable in OnShape
- At this point, I got annoyed with doing the conversion maths and changed the units in OnShape to meters.
Now input the new measurements into the equation:
flare constant = ln((0.2667 * 0.2032) / (.0889 * .019))/.22866 = 15.1682
The second equation is to calculate the cut-off frequency.
fc = (m * c) / (4 * pi)
Simplified:
cut-off freqency = (flare constant * speed of sound) / (4 * 3.141592)
Calculating the cut-off frequency for our horn:
cut-off frequcy = (15.1682 * 344) / (4 * 3.141592) = 415.2243 Hz
Как сделать рупор
Рупор — это простое приспособление для усиления громкости звука. Простой рупор можно смастерить из бумажного материала. Он состоит из двух частей – раструба и горловины. Начните работу с изготовления раструба.

Инструкция
Возьмите плотную бумагу для офисной техники. Начертите на листе бумаги лепесток с основанием 3,2 см и длиной 22,4 см. Сторона, параллельная основанию, равна 9,5 см и имеет небольшое закругление. Каждый лепесток раструба по длине имеет не прямую линию, а плавный переход.
Вырежьте один шаблон и очертите его карандашом по контуру, чтобы получить 10 лепестков. Когда вы будете вырезать заготовки, оставьте у каждого из них с левой стороны отрезок шириной 0,5 см. Этот отрезок нужен для приклеивания следующего лепестка.
Прорежьте кромку в нескольких местах, чтобы ее можно было легко отогнуть. Используйте не обычный бумажный, а столярный клей. Лучше склеивать не цепочкой один за другим, а попарно, затем склеить пары. Дайте просохнуть каждому склеенному шву, иначе при проклейке следующих лепестков прежние швы могут расползаться.
Горловина рупора имеет конусовидную форму. Проведите прямую линию длиной 35 см. Циркуль поставьте в основание линии и проведите одну дугу радиусом 7 см, а другую — 31 см. С одной стороны оставьте кромку шириной 0,7 см для склейки. Склейте конус. После полного высыхания сделайте 10-12 надрезов по 1 см длиной с узкой стороны конуса для приклеивания патрубка.
Патрубок удобно склеить на деревянной болванке диаметром 2 см. Чтобы легко снять готовый патрубок, накручивайте на болванку смазанные клеем полоски бумаги шириной по 4 см, пока толщина стенки патрубка не достигнет 1,5 мм. После высыхания снимите патрубок с болванки.
Надрезы конуса смажьте клеем изнутри и вставьте патрубок. Дополнительно проклейте сверху полоской бумаги по кругу.
Сложите готовые части рупора так, чтобы горловина входила в раструб изнутри на глубину 0,6-1 см. Аккуратно подмажьте края раструба по всей окружности столярным клеем, отгибая горловину пальцем внутрь. Покройте снаружи, а после высыхания – изнутри слоем жидкого столярного клея. Рупор станет твердым. При желании можно покрыть рупор лаком или покрасить. Он будет заметно усиливать звук. По той же схеме можно изготовить рупор из жести, только швы нужно суметь соединять пайкой или в замок.
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Сбылась одна моя маленькая мечта: у меня появился граммофон. И пусть он совсем крохотный, зато такого точно ни у кого нет. Он сделан своими руками. Так что в моей коллекции миниатюрных handmade вещиц пополнение.
В наше время граммофон можно встретить лишь в музеях, антикварных лавках и у коллекционеров. Если кто-то и хранит его дома, то скорее всего как элемент декора, а не в качестве проигрывателя. А еще каких-то 100 лет назад был настоящий граммофонный бум, охвативший многие страны. Каждый хотел владеть этим чудом техники.
Предлагаю и вам создать свой миниатюрный граммофон. Думаю, любителям кукольной миниатюры, мастер класс будет полезен.
Приступим. По традиции выбрала прототип (слева). Получилось довольно похоже (справа).
Для работы мне понадобились: плотная бумага, салфетка, проволока (толщиной 10-12мм), клей пва, прозрачный супер клей, офисный клей-карандаш для бумаги, акриловая краска различных цветов.
Мастер-класс по созданию кукольного граммофона из бумаги

1 Самая приметная деталь граммофона — это усилитель звука, его еще называют акустической трубой или рупором. Его я сделала из бумаги. Плотность бумаги точно не подскажу, но она однозначно толще, чем обычная офисная бумага с плотностью 80 г/м2. Детали вырезала по приведенной схеме в количестве 10 штук.
2 С помощью клея-карандаша склеила все детали. Это не так просто, как может показаться. Чтобы достичь плавных изгибов пришлось ОЧЕНЬ постараться. Получилась верхняя громоздкая часть трубы
3 Для того, чтобы сделать меньшую часть рупора, я скрутила узкий плотный конус (4-5 слоя бумаги). Выровняла край и изогнула, имитируя нижнюю изогнутую часть усилителя звука. После соединила с помощью клея верхнюю и нижнюю части.
4 Чтобы прикрепить трубу к корпусу использовала небольшой кусочек проволоки с петлей на одном конце. Готовый рупор вдела в петлю и приклеила супер клеем.
5 Используя клей пва и кусочки салфетки, увеличила плотность трубы и заодно скрыла места склейки.
6 Дальше прокрасила все акриловой краской. Я использовала красный, но по сути, можно было брать любой другой.
7 Поскольку мой граммофон задумывался как антикварная вещица, то для эффекта состаривания частично покрыла сине-зеленой краской.
8 Последний этап покраски. Я взяла декоративную акриловую краску цвета старая медь. Сухой кистью окрасила рупор. Для пущего эффекта протерла салфеткой некоторые места, чтобы проглядывала синяя краска. Получилась почти настоящая медная патина.
9 Теперь займемся корпусом. Его я вырезала из такой же бумаги, что и рупор. (схема приведена выше). Получился короб 45 на 45 мм при высоте 15 мм.
10 Дополнительно вырезала несколько квадратов со сторонами 47 и 49 мм, которые наклеила сверху и снизу короба. И последний штрих: небольшие квадраты 5 на 5 мм в количестве 4 штук в качестве ножек.
11 На фронтовой части короба имеется небольшой декор. Чтобы добиться похожести с оригиналом, предлагаю следующую схему элементов. Хотя декор можно и не делать.
12 Следующим этапом идет грунтовка. Обычно для этих целей я использую белую матовую потолочную краску. Но подойдет и обычная белая акриловая краска.
13 Чтобы добиться имитации дерева на бумаге после высыхания грунтовки я покрыла короб рыжей краской. Затем понадобилась коричневая акриловая краска и крупная сухая кисть. Излишки краски вытирала о салфетку и уже почти чистой кистью, ведя ее только в одном направлении, проводила по коробу. Получилось довольно похоже на структуру дерева.
14 Механизм, запускающий пружинную систему, я сделала из проволоки. Макнув один конец проволоки в лак для ногтей можно получить аккуратную ручку.
15 Чтобы сделать отверстие для ручки можно использовать толстую иглу, шило или как я воспользоваться дрелью.
16 У оригинального граммофона к узкой стороне трубы приделана мембрана с иголкой. Мембраной для моего граммофона стала небольшая шестеренка от механизма часов.
17 Теперь пластинка. Здесь все проще простого. Достаточно иметь цветной принтер. Распечатанную пластинку я наклеила на слой более плотной бумаги.
18 Осталось все соединить . Чтобы было понятно что к чему, я набросала схематически о каких деталях говорится в различных пунктах мастер класса.
Ознакомьтесь также с мастер-классом по созданию ретро-фотоаппарата для миниатюр.
Знаете ли вы, что такое рупор?
С помощью этого приспособления и удивительных свойств воздуха вас сможет услышать любой человек, отошедший на расстояние более 20 шагов. «Рупор» буквально обозначает «труба, которая расширяется».
Воздух передает звук, но на большом расстоянии звук перестает быть слышным. Обычную человеческую речь не слышно уже на расстоянии 20 шагов. Это происходит потому, что движение воздуха, распространяясь во все стороны, постепенно слабеет и исчезает. Но из обычного листа бумаги можно сделать прибор, который значительно увеличит расстояние, на котором будет слышен ваш голос.
Сверните из бумаги кулек и отрежьте у него острый угол. (Рупор очень похож на кулек, от которого отрезали нижнюю острую часть.)
Теперь из большого листа плотной бумаги склейте два кулька, отрежьте углы. Попросите товарища с одним из бумажных рупоров отойти от вас подальше. Приставив свой рупор ко рту, начните переговоры. Увеличивая расстояние между вами, определите самое большое, на котором вы слышите друг друга без рупора, а потом с рупором. Плотная бумага стенок рупора хорошо отражает звук, собирает его в одном направлении.
Эта статья посвящена исключительно технологическим вопросам изготовления круглого рупора, в ней вы не найдете ни методики расчета рупоров, ни конкретных размеров, ни расхваливания получившегося рупора, а только как ее сделать дома, на коленках, с достаточной точностью и минимальными материальными затратами. Предполагается, что вы имеете набор координат, задающий ее геометрию. Мы отправляем всех, жаждущих углубить свои знания в этой области, на этот сайт. После выбора динамической головки, расчета рупора и получения всех необходимых чертежей в Автокаде, мы уставились на эти чертежи и крепко задумались. Как же изготовить такую большую деталь диаметр более полуметра , имеющую достаточно сложную форму. Вариант изготовления рупора из сегментов был отброшен сразу.
Поиск данных по Вашему запросу:
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как сделать Виртуальные очки из картона
как сделать рупор своими руками из картона
Включите JavaScript для лучшей работы сайта. Рупор — это простое приспособление для усиления громкости звука. Простой рупор можно смастерить из бумажного материала. Он состоит из двух частей — раструба и горловины. Начните работу с изготовления раструба. Возьмите плотную бумагу для офисной техники.
Начертите на листе бумаги лепесток с основанием 3,2 см и длиной 22,4 см. Сторона, параллельная основанию, равна 9,5 см и имеет небольшое закругление. Каждый лепесток раструба по длине имеет не прямую линию, а плавный переход.
Вырежьте один шаблон и очертите его карандашом по контуру, чтобы получить 10 лепестков. Когда вы будете вырезать заготовки, оставьте у каждого из них с левой стороны отрезок шириной 0,5 см. Этот отрезок нужен для приклеивания следующего лепестка. Прорежьте кромку в нескольких местах, чтобы ее можно было легко отогнуть.
Используйте не обычный бумажный, а столярный клей. Лучше склеивать не цепочкой один за другим, а попарно, затем склеить пары. Дайте просохнуть каждому склеенному шву, иначе при проклейке следующих лепестков прежние швы могут расползаться. Горловина рупора имеет конусовидную форму.
Проведите прямую линию длиной 35 см. Циркуль поставьте в основание линии и проведите одну дугу радиусом 7 см, а другую — 31 см. С одной стороны оставьте кромку шириной 0,7 см для склейки. Склейте конус. После полного высыхания сделайте надрезов по 1 см длиной с узкой стороны конуса для приклеивания патрубка.
Патрубок удобно склеить на деревянной болванке диаметром 2 см. Чтобы легко снять готовый патрубок, накручивайте на болванку смазанные клеем полоски бумаги шириной по 4 см, пока толщина стенки патрубка не достигнет 1,5 мм. После высыхания снимите патрубок с болванки. Надрезы конуса смажьте клеем изнутри и вставьте патрубок. Дополнительно проклейте сверху полоской бумаги по кругу. Сложите готовые части рупора так, чтобы горловина входила в раструб изнутри на глубину 0, см.
Аккуратно подмажьте края раструба по всей окружности столярным клеем, отгибая горловину пальцем внутрь. Покройте снаружи, а после высыхания — изнутри слоем жидкого столярного клея.
Рупор станет твердым. При желании можно покрыть рупор лаком или покрасить. Он будет заметно усиливать звук. По той же схеме можно изготовить рупор из жести, только швы нужно суметь соединять пайкой или в замок. Сделать такой же прибор, скажем, для украшения интерьера в стиле первой половины двадцатого века можно и сегодня.
И он будет действительно работать. Возьмите обычные пяльцы для вышивания. Изготовьте из черной бумаги конус, имеющий диаметр, равный внутреннему диаметру пяльцев, и высоту порядка 50 миллиметров. Закрепите конус в пяльцах любым способом. Например, для этого его можно снабдить шириной, равной толщине пяльцев.
Изготовьте отрезок обычной деревянной или пластмассовой чертежной линейки, длина которого равна диаметру пяльцев. Возьмите электромагнитный телефонный капсюль с отвинчивающейся крышкой, например, типа ТК Открутите от него крышку, вытащите мембрану.
Зачистите ее середину наждачной бумагой до блеска. Поверхность залудите. Затем разогните канцелярскую скрепку, которую также залудите. Припаяйте скрепку к мембране с таким расчетом, чтобы при центровке мембраны она могла выйти через центральное отверстие крышки капсюля.
Если центральное отверстие у крышки отсутствует, просверлите его. Установите мембрану на место, а затем закрутите крышку. Капсюль разместите строго в середине отрезка линейки и приклейте, заранее подключив к нему провода.
Дождитесь высыхания клея. Укоротите выходящую из капсюля скрепку до такой длины, чтобы после установки линейки с ним на пяльцы она слегка касалась конуса. Чтобы она не проткнула конус, обмотайте ее изолентой. Прикрепите линейку любым способом поперек пяльцев. Скрепка должна слегка прижаться к конусу-диффузору. Подключите капсюль к трансляционной ни в коем случае не к электрической! Громкоговоритель должен зазвучать. Седлайте для громкоговорителя подставку любой конструкции либо снабдите его крепкой проволочной петлей для крепления на стене.
Если вы захотите продать громкоговоритель, например, на аукционе, обязательно укажите, что он является современной копией.
Не выдавайте его за настоящее изделие периода первой половины двадцатого века, поскольку такие действия могут быть квалифицированы как мошенничество. Совет полезен? Да Нет. Не получили ответ на свой вопрос? Спросите нашего эксперта:.
Добавить комментарий к статье. Осталось символов:
Расценка на монтаж:
ФЕРм10-08-001-06
Приборы приемно-контрольные сигнальные, концентратор:блок базовый на 10 лучей
35
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )




