Kabatas skaņu kaste: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šī ierīce ne tikai ietilpst kabatā, bet arī rada dažādus mūzikas toņus, kas ir līdzīgi dūdu skaitam (manuprāt), izmantojot dažādas sešu spiedpogu kombinācijas. Acīmredzot tas ir tikai sīkrīks bērnu izklaidēšanai; tomēr tā darba principu varētu izmantot (es ceru) nopietnākos elektroniskās mūzikas artefaktos.

1. darbība: shēmas apraksts

Sprieguma kontrolēts oscilators (VCO)

Oscilators ir veidots ar IC LM331 (datu lapa pieejama šeit: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm331.pdf), sprieguma un frekvences pārveidotāju ar precīzi lineāru proporciju starp ieejas spriegumu (Vin) un impulsu biežumu pie izejas (Fout). Iekšējais tranzistors pie IC izejas (3. tapa) atveras ar frekvenci, kas ir ieejas sprieguma lineāra funkcija. Barošanas spriegums Vs ir savienots ar pin3 caur rezistoru R20; kā rezultātā izejā parādās impulsu vilciens. Šie impulsi periodiski atver ārējo tranzistoru Q1, kas vada skaļruni, tādējādi radot skaņu. Ieejas spriegums nāk no sprieguma saskaitītāja, kas var nodrošināt dažādus spriegumus, izmantojot dažādas spiedpogu kombinācijas. Gan oscilators, gan papildinātājs tiek darbināti ar vienu 9 voltu akumulatoru.

Sprieguma papildinātājs (VA)

Pasīvo sprieguma saskaitītāju veido 6 sprieguma dalītāji, no kuriem katrs sastāv no potenciometra trimmera, rezistora un diodes. Nospiežot spiedpogu, spriegums Vs no akumulatora tiek pielietots attiecīgajam sprieguma dalītājam. Sadalītāja izejas spriegums atbilst noteiktai frekvencei, ko ģenerē VCO. Svārstību frekvence ir tieši proporcionāla IC ieejas spriegumam, katrs dalītājs rada spriegumu, kas ir par 6% lielāks nekā iepriekšējā dalītāja radītais spriegums. Iemesls tam ir tas, ka divu secīgu piezīmju biežums atšķiras par 6%; tādējādi seši dalītāji rada spriegumus, kas atbilst sešām dažādām notīm. Rezistors pārveido spriegumu strāvā, ko var pievienot strāvām no citiem dalītājiem, nospiežot vairākas pogas. Diods neļauj strāvai no dalītāja ieplūst citos dalītājos, strāva var plūst tikai pret summēšanas rezistoru R13; tādējādi visi sadalītāji ir neatkarīgi viens no otra. Vairāk par pasīvajiem sprieguma pievienotājiem varat lasīt šeit:

Pasīvais sprieguma papildinātājs

en.wikibooks.org/wiki/Circuit_Idea/Parallel_Voltage_Summer

en.wikibooks.org/wiki/Circuit_Idea/Simple_Op-amp_Summer_Design#Passive_summer

Audio mikseri

sound.whsites.net/articles/audio-mixing.htm

2. solis: sprieguma regulēšana

Tā es turpināju iestatīt vajadzīgos spriegumus:

1) Pievienojiet voltmetru starp zemi un Vin.

2) Nospiediet visas VA spiedpogas, nolasiet voltmetru. Manā gadījumā tas bija 1,10 volti. Tas ir maksimālais spriegums, kas pieejams VA izejā. PB izkārtojums ir parādīts attēlā iepriekš.

3) Spriegumu, ko rada 1. dalītājs (spiedpoga 1), sauc par “V1”. Tā kā katrs spriegums ir par 6% lielāks nekā iepriekšējais, izveidojiet vienādojumu:

V1 + 1,06xV1 + (1,06^2) xV1 + (1,06^3) xV1 + (1,06^4) xV1 + (1,06^5) xV1 = 1,10

Atrisinot to “V1”, iegūst V1 = 0,158V

Tāpēc spriegumi pie citiem sadalītājiem ir: V2 = 0,167 V, V3 = 0,177 V, V4 = 0,187 V, V5 = 0,199 V, V6 = 0,211 V. Es noapaļoju šīs vērtības līdz otrajai zīmei aiz komata: V1 = 0,16 V, V2 = 0,17 V, V3 = 0,18 V, V4 = 0,19 V, V5 = 0,20 V, V6 = 0,21 V.

Pielāgojiet atbilstošos trimmerus, lai iegūtu šīs vērtības. Ja VCO izejas frekvence neatbilst noteiktai piezīmei, noregulējiet VCO trimmeri R19 (nepieskaroties VA trimmeriem!), Līdz tiek ģenerēta konkrēta piezīme. R19 ļauj pielāgot VCO izejas frekvenci bez noteikta diapazona, nemainot Vin. Jūs varat pārbaudīt piezīmju frekvences ar frekvences mērītāju vai noregulēt piezīmi, izmantojot skaņas uztvērēju (piemēram, Garage Band ir šī funkcija sadaļā “balss ierakstīšana”).

Pēc mana aprēķina VA var radīt 34 neatkarīgus spriegumus; tikai seši no tiem atbilst precīzām notīm, spiedpogu kombinācijas dod toņus, kas ir aptuveni precīzas piezīmes +/- 30 centu robežās (viens cents ir 1/100 no pustoņa).

Tabulu ar piezīmēm un to biežumu atradīsit šeit:

web.archive.org/web/20081219095621/https://www.adamsatoms.com/notes/

3. solis: materiālu saraksts

Sprieguma papildinātājs

SW1… SW6 - pogas

R1, R3, R5, R7, R9, R11 - trimmeri 5K

R2, R4, R6, R8, R10, R12 - 1K

R13 - 330 omi

D1… D6 - IN4001

Sprieguma kontrolēts oscilators

IC 1 - LM331

Q1 - 2N3904

R14, R16 - 100K

R15 - 47 omi

R17 - 6,8K

R18 - 12K

R19 - trimmeris 10K

R20 - 10K

R21 - 1K

C1 - 0,1, keramika

C2 - 1,0, mylar

C3 - 0,01, keramika

LS1 - mazs skaļrunis ar pretestību 150 omi

SW1 - slēdzis

Ligzda IC

Akumulators 9V

Piezīme: visu rezistoru jauda ir 0,125 W, precizitāte (visi, izņemot R15, R17, R18) - 5%, precizitāte R15, R17, R18 - 1%. Precīzākai regulēšanai būtu vēlams izmantot arī augstas precizitātes daudzgriezienu trimmerus.

4. solis: instrumenti un rīki

Lai izgatavotu shēmas plati, man bija nepieciešams x-acto nazis, tad lodāmurs ar lodmetālu un stieples griezējs, lai izveidotu pašu ķēdi. Lai pielāgotu trimmerus, lai sadalītājos iestatītu vajadzīgo spriegumu, ir nepieciešams smalks skrūvgriezis. Multimetrs ir nepieciešams, lai uzraudzītu noregulēto spriegumu un pārbaudītu ķēdi kopumā.

Jūs varat novērot piezīmes, kurām jūs noregulējat ķēdi, ar skaņas uztvērēju, piemēram, iebūvētu Garage Band. Varat arī izmantot virtuālu osciloskopu, piemēram, Academo (https://academo.org/demos/virtual-oscilloscope/), lai redzētu svārstības. Es pievienoju šī osciloskopa ekrānuzņēmumu, kas parāda manas ierīces ģenerēto svārstību formu.

5. darbība: norobežojums un shēmas plate

Es izmantoju pieejamu kastīti, kas izgatavota no caurspīdīgas plastmasas un kuras izmērs bija 125 x 65 x 28 mm. Iekrāsoju to baltā krāsā un veicu citas izmaiņas, kas nepieciešamas, lai mitinātu ierīces elektronisko daļu. Jūs varat brīvi sekot savam ceļam, veidojot šo iežogojumu. Kas attiecas uz shēmas plati, es to izgatavoju no vara plaķēta stikla tekstolīta, sagriežot folijā kvadrātveida spilventiņus un pielodējot šos spilventiņus. Man šī metode šķiet ērtāka nekā PCB izgatavošana, ja runa ir tikai par vienu gabalu.