Skaņas vizualizētājs: 8 soļi (ar attēliem)

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

Šis projekts radās pēc šī YouTube videoklipa noskatīšanās, kurš aprakstīja veidu, kā vizualizēt skaņu ar lāzeru. Tas darbojas, paņemot skaļruni, izstiepjot tam balonu un centrējot spoguļa fragmentu uz balona. Skaņa tiek atskaņota caur skaļruni, un uz spoguļa tiek spīdēts lāzera rādītājs. Skaņa izraisa spoguļa vibrāciju, radot lāzera šovu. Es izveidoju skaļruni iepriekš, lai es varētu sajaukt frekvences un spēlēt ar dažādām formām. Tā kā man nav skaļruņa, es domāju, ka šī būs arī laba iespēja uzzināt, kā darbojas skaņas sistēmas, vienlaikus izgatavojot augstas kvalitātes skaļruni.

1. darbība: detaļas

• Runātājs
• 30 vatu pastiprinātājs
• USB pārtraukums
• 5v regulators
• Lāzera diode
• Lādētāja modulis
• Sieviešu audio ligzda
• 12V sieviešu spraudnis (es izglābu raktuvi no citas ierīces, bet tas bija tuvākais, ko varēju atrast)
• 6 mm x 3 mm magnēti x8
• 1/4”sešstūra uzgrieznis
• 1/4”x 1” sešstūra skrūve

• 3D izdrukas

  • Augšējais korpuss x1
  • Apakšējais korpuss x1
  • Bāze x1 statīvs x1
  • Porta vāks x1
  • Skaļuma skala x1
  • Poga x1
  • Pogas pārsegs x1
  • Spraudnis x2
  • Lāzera roka x1
  • Lāzera galva x1

2. darbība: montāža (futrālis)

1. Lodēt vadus uz skaļruņa spaili (dzeltens - pozitīvs: zaļš - negatīvs). Pieskrūvējiet skaļruni uz skaļruņa augšējās puses. Ievietojiet magnētus vietā. Magnēti ir paredzēti, lai savienotu augšējo un apakšējo pusi kopā, lai uzlabotu to. Lai gan tas pašlaik darbojas no 12 V kontaktligzdas, es ceru to uzlabot ar iebūvētām baterijām un Bluetooth.
2. Izstumiet pastiprinātāju caur priekšējo caurumu. Izmantojiet pastiprinātāja komplektā esošo uzgriezni, lai to nostiprinātu vietā. Ievietojiet skaļruņu vadus labajā vai kreisajā izejas pieslēgvietā.
3. Ievietojiet 1/4 collu sešstūra uzgriezni slotā augšējās puses korpusa sānos.

3. solis: elektronika

1. Lodējiet četrus vadus pie 12 V kontaktligzdas izejas (viens pāris pastiprinātāja barošanai, otrs USB izejai). Lodējiet pozitīvo un negatīvo savienojumu no 12 V kontaktligzdas līdz 5 V regulatoram. Zeme 5v regulatoram un 12v ligzdai ir kopīga. Lodējiet izeju no regulatora uz USB izeju.
2. Lodējiet trīs vadus pie sieviešu audio ligzdas. Zils ir malts, dzeltens ir pa kreisi, un zaļš ir labais audio.

4. solis: montāža (vadi)

Šis nākamais solis ir nedaudz grūts. Es izmantoju 20 awg vadu, bet jūs varētu vēlēties izmantot plānāku mērierīci. Pārliecinieties, ka jums ir adatas knaibles.

1. Paņemiet vienu vadu, sasieniet tam kādu auklu un izlaidiet to caur skaļruņa pamatni. Izmantojiet knaibles, lai satvertu vadu un izvilktu to otru galu. Tas var aizņemt kādu laiku, tāpēc esiet pacietīgs.
2. Virvei izvelkot no abiem galiem, sasieniet atlikušos vadus ar auklu un izvelciet tos caur eņģes atveri.
3. Ievietojiet ievades ligzdas porta vāka priekšpusē un karsto līmi vietā. Iespiediet skaļruņu pamatnē un pievelciet vadus.

5. solis: montāža (skaļruņa apdare)

1. Izlaidiet vadus caur tapu un iespraudiet eņģu atverē skaļruņa pamatnes pusē. Izlaidiet vadus caur skaļruņu korpusa sāniem.
2. Šī nākamā daļa ir nedaudz satraucoša, taču izturiet to. Iespiediet vāku tapā. Novietojiet to leņķī, lai korpuss nedaudz labāk iekļautos pamatnē. Lai skaļrunis būtu piemērots, jums, iespējams, nāksies nedaudz saliekt pamatni.
3. Samontējiet pogu skaļruņu korpusa nostiprināšanai. Iespiediet sešstūra skrūvi pogas apdrukā. Tas nav obligāti, taču tas padara pogu daudz labāku. Atlikušajā pogas vietā ielieciet karstu līmi un novietojiet pogas pārsegu, lai viss tiktu paslēpts.
4. Visu vadu, kā parādīts iepriekš. 12V kabeļi pastiprinātāja plates ieejā. Par audio; dzeltens uz kreiso, zils uz zemes un zaļš uz labo audio ieeju.
5. Novietojiet magnētus uz apakšējā korpusa un salieciet skaļruņu korpusus kopā!

6. darbība: montāža (lāzers)

1. Pirms kaut ko salikt kopā, pielodējiet garākus vadus uz lāzera diodes. Pārnesiet vadus no 3D drukātā lāzera galvas uz roku un uz leju. Pēc vadu izvilkšanas salieciet detaļas kopā.
2. Lodējiet vadus uz litija jonu lādētāja. Es izvēlējos tos pielodēt pie lādētāja moduļa ieejas puses, nevis izejas. Iemesls ir moduļa pulsējošā strāva tā izejai. Tas noved pie tā, ka lāzers, norādot uz sienu, veido punktētas līnijas. Es aicinu cilvēkus to izmēģināt jebkurā gadījumā, jo ir diezgan jautri vizuāli redzēt, kā no lādētāja tiek izvadīta jauda.
3. Es galu galā piestiprināju lādētāja moduli pie statīva sāniem. Pievienojiet mikro USB kabeli lādētājam un USB portam.
4. Izpūtiet balonu, lai to iepriekš izstieptu. Nogrieziet kakla daļu, lai būtu vieglāk aptīt skaļruni. Izmantojiet abpusēju līmlenti, lai pielīmētu spoguli pie balona. Ieslēdzot, tam vajadzētu izskatīties kā iepriekš.

7. darbība. Rezultāti: lāzera formas

Kā jūs, iespējams, redzējāt iepriekš redzamajā videoklipā, es izmēģināju virkni tīru toņu, lai izveidotu dažāda veida formas. Es veicu virkni eksperimentu, un es uzzināju daudz interesantu lietu par viļņiem un matemātiskajām īpašībām.

Izmantojot tālrunī frekvenču ģeneratora lietotni, es sāku ar vispārēju frekvenču svārstību no zemām līdz augstām, līdz es neredzēju pamanāmas formas. Izslēgšana bija aptuveni 800 Hz (protams, tas ir atkarīgs no skaļuma un balona izstiepšanas). Pēc tam es mēģināju kopā spēlēt divus tīrus toņus; 381 Hz un 326 Hz pirmajam. Lai to izdarītu, ģenerējiet tīru signālu no šīs vietnes (apmēram 10 sekundes). Velciet un nometiet audio failus skaņas apstrādes programmatūrā (es iesaku Audacity) un spēlējiet kopā.

Es izmēģināju vēl divas dažādas kombinācijas, un tad es pamanīju kaut ko. Kad atskaņotie toņi bija 10 reizinājumi, tie bija statiski. Ar to es domāju, ka lāzers atkal un atkal gāja to pašu ceļu, radot nekustīgu attēlu. Tieši tad es izmēģināju 101 + 200 + 300 Hz kombināciju, 101 Hz radot traucējumus. Es domāju, ka 101 Hz radīs kustīgu modeli, salīdzinot ar kombināciju 100 + 200 + 300 Hz (kas joprojām bija). Man bija taisnība! Tas līdz šim bija mans mīļākais modelis.

Tas lika man izmēģināt vienkāršākās kombinācijas, kuras traucēja tikai 1 Hz. Trīs skaņas ar 1 Hz radīja vienas formas svārstīgu kustību uz priekšu un atpakaļ.

Pēdējā bija klaviermūzika, kuru atradu internetā. Es domāju, ka būtu jautri izmēģināt ar parasto mūziku. Esmu izmēģinājis džezu, vijoles mūziku, popu, dubstepu un cita veida mūziku. Līdz šim “tīrākos” modeļus veidoja klavieres. Iespējams, tas ir saistīts ar to, ka katra taustiņa atskaņošanas laikā to tonis ir salīdzinoši tīrs. Reizēm klaviermūzika radīja modeļus, kas, manuprāt, izskatījās līdzīgi Lissajous līknei. Ir patiešām patīkami savos projektos atrast šādus matemātiskus savienojumus, jo atrast šos savienojumus ārpus nodarbībām ir diezgan grūti.

8. solis. Secinājums

Līdz šim es nekad neesmu bijis audio cilvēks, taču es no jauna novērtēju visu, kas nepieciešams, lai skaļruņi darbotos. Tas viss sākās ar projektu manā mašīnmācīšanās klasē, kurā es nolēmu izveidot skaļruni no nulles un izmēģināt skaņas analīzi. Tas bija strādājošs skaļrunis, kas neizklausījās īpaši skaidri. Es izmantoju LM386 pastiprinātāju un rezerves daļas. Lai gan es neizmantoju savu pielāgoto pastiprinātāju, es to izmantošu projektam, kas ietver radio izgatavošanu citam kursam koledžā.

Esmu pārliecināts, ka aizvien vairāk audio projektu ir redzami, redzot, ka tagad esmu aizķēries. Būtu lieliski to padarīt pārnēsājamu, savienotu ar Bluetooth un pievienot otru skaļruni stereo versijai. Bet, lai to visu paveiktu, man ir nepieciešami līdzekļi un laiks. Lai gan ziemas brīvlaiks man dos laiku strādāt pie projektiem, man būs nepieciešams sabiedrības atbalsts, lai turpinātu savus projektus. Ja jūs domājat, ka tas, ko es daru, ir informatīvs, iedvesmojošs vai vienkārši foršs, lūdzu, atbalstiet mani, izmantojot manu Amazon filiāles saiti. Iepērcies kā parasti, bet par katru iegādāto preci es saņemu nelielu atsitienu bez papildu maksas.

Otrā vieta optikas konkursā