矿石收音机的精雕细作—颠覆你认知的科技老古董👍

雷电雨

<p class="ql-block">这是刚刚完工的手艺活,手工制作的最古老的收音机,收音机的鼻祖—矿石收音机。一般使用一小块矿石检波广播电台信号,所以称之为矿石收音机。</p><p class="ql-block">相信太多的人不知道这矿石是什么矿石?长什么样子?今天解密矿石收音机的秘密,这个矿石是在矿山上采掘出来的方铅矿,见后面的照片,有方铅矿科普知识。</p> <p class="ql-block">矿石收音机专用高阻耳机。</p> <p class="ql-block">矿石收音机绝对的节能环保,比节能还节能,因为它不需要任何能量就可以接收电台信号收听广播,可谓是无能环保😊</p><p class="ql-block">看看这台矿石收音机没有电源部分没有供电,却能收听广播电台的节目,无源推动耳机还原电台节目。</p> <p class="ql-block">矿石收音机收听广播电台需要接一个天线和一个地线,配上高阻耳机即可收听广播。天线可以用一根电线拴在窗外铁护栏上,地线可以接在暖气管或自来水管上,注意管子必需是金属管。</p> <p class="ql-block">展示这台矿石收音机可能会有人不理解,科技发展到今天,这么古老的原始老古董怎么还有很多人热爱呢?</p><p class="ql-block">再科普一下, “矿石收音机”的正式诞生与命名(1906 - 1910s)</p><p class="ql-block">●Henry Harrison Dunwoody:1906年,美国将军兼发明家邓伍迪(Dunwoody)获得了使用碳化硅(Carborundum)作为检波器的专利。他的设备不需要电池,仅靠天线接收的无线电波能量就能驱动耳机发声,这标志着现代意义上“无源矿石收音机”的成型。</p><p class="ql-block">●名称由来:早期的业余无线电爱好者发现,除了人工合成的碳化硅,自然界中的方铅矿(Galena)、黄铁矿等矿石也具有极佳的检波效果。由于这些材料随处可见且成本低廉,爱好者们直接将其称为“Crystal Set”或“矿石收音机”。</p><p class="ql-block">●矿石:前面说了方铅矿、黄铁矿具有检波作用,还有一些矿物也同样具有检波作用。如:红锌矿、金红石、碳化硅、硅、锗、硬锰矿、锡石、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、辉钼矿、闪锌矿等都是制作矿石收音机的可选材料。</p><p class="ql-block">矿石收音机自美国科学发明家一百多年前发明之后,便开启了收音机的几十年蓬勃发展期,风靡全球到今天没有退出历史舞台。顺便提一句,无线电广播技术制式标准沿用一百多年至今没有改变。还有照明电灯、有线电话也同样是技术进步发展了,但是技术标准没有改变。留个思考题,美友们思考一下这是为什么?</p><p class="ql-block">如今在世界各地有着众多的爱好者在不懈努力的设计制造,其魅力可想而知。我认为关键原因是矿石收音机可以给予设计创作者无限的施展空间和太多的不确定性,以及在设计制造过程中所带来的成就感和挑战性,因此而魅力无限经久不衰。</p><p class="ql-block">矿石收音机没有任何放大电路,完全依靠物理原理和精密设计挖掘电波能量的极限。对无线电爱好者而言,它不是一台收音机,而是物理、材料、机械、电路的完美融合体,是“用最纯粹的方式,做最极致的事”。</p><p class="ql-block">美国每年一届面向全球的矿石机远距离接收(DX)竞赛——这类竞赛规则严苛:全程禁止外部供电,仅能依靠电台电波能量工作,比拼谁能收到更远、更多的弱信号电台。</p><p class="ql-block">在全球矿石机圈,有一台机器被公认为“天花板级”存在,它就是由美国爱好者Mike Tuggle花费二十多年时间精心设计制造的一台超级矿石收音机—Lyonodyne‑17。它是无源无线电的巅峰之作,没有任何放大电路,完全依靠物理原理和精密设计挖掘电波能量的极限。在2000年、2001年连续两届美国DX竞赛中,Lyonodyne‑17凭借碾压级性能夺冠,从此奠定“王者”地位。它能稳定接收上千公里外的中波广播,甚至在夏威夷能清晰收到2000公里外的美国本土及海外多国的电台信号,甚至能收到加勒比海、墨西哥、日本的中波广播,至今无人超越,所以被业界公认为矿石收音机的天花板👍</p> <p class="ql-block">这台矿石收音机的天线采用了蛛网天线的设计方案,最简单的LC单回路。配置了一个七八十年代生产的微安电流表,增加了视觉功能,方便直观看到收音效果。活动矿石检波器采用人工提纯的硅材料自制。配置了七十年代生产的空气单联可变电容器。另外还附加了一支七十年代生产的检波二极管,可以自由选择检波方式,用来与矿石对比收听效果。</p> <p class="ql-block">这台矿石收音机的设计制作可谓是费尽心机啊,在保障收音效果的前提下,追求卓越完美的外观,最大限度的展示出电子产品的艺术美,在保障实用价值基础上,赋予其艺术价值,这考验的是具备跨学科的知识水平能力和综合素质,这也是一百多年来能够经久不衰吸引世界各地的狂热爱好者痴迷于矿石收音机设计创作的根源👍</p> <p class="ql-block">最后展示一下赶在端午节前完成的矿石收音机全景视频。这不仅仅是一台独创设计制作的矿石收音机,更是一件工业与艺术完美结合的产物,我将其定位为工业艺术品👍</p> <p class="ql-block">方铅矿化学式,PbS,硫化铅,方铅矿族矿物,等轴晶系,其中也可以包含至1%的银。方铅矿常呈立方体的晶形,集合体通常为粒状或致密块状。铅灰色,条痕灰黑色,金属光泽,硬度为2.5,三组极完全解理,密度7.4-7.6g/cm3,具有弱导电性和良检波性。</p><p class="ql-block">当然还可以使用检波二极管效果更好更方便,不过不适合教学,也很难演示矿物特性的科技应用案例,所以还是使用矿石更好。使用矿石可以让学生能够直观感受到矿石的实际应用效果,便于激发学生的科学兴趣爱好。矿石收音机的设计制作不仅仅需要无线电知识,还需要巧妙的设计出最佳性能机子,说来容易,实操起来并非易事,同时还要有很好的审美,把一件电子产品升华为一件科技艺术品,这就是工业设计的艺术性,我们国家的工业设计工程师与欧洲还是有较大差距,根源不是技术不行,而是美学艺术造诣的匮乏缺失。关于这些问题属于教育理念的问题,在此就不多谈论了。</p> <p class="ql-block">增补几张照片,昨日去潘家园选配了玻璃罩子和几个小纪念章,装饰在花篮天线的中心位置,填补空白,增加美观效果。</p> <p class="ql-block">在这台矿石收音机电路中,增加了高频扼流圈(高频电感),其作用是滤除高频干扰,保留音频信号。高频扼流圈对高频信号呈现极大的阻抗,能有效阻止高频干扰信号向后级传输;而对音频(低频)信号和直流呈现很小的阻抗,允许音频信号顺利通过。这就起到了“滤除高频、保留音频”的滤波作用,从而提升矿石收音机接收电台广播的清晰度和信噪比。</p> <p class="ql-block">还有两个小纪念章备选,也很适合装饰在花篮天线的中心,你喜欢哪个呢?</p>