Sound Visualizer: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

פרויקט זה בא לאחר צפייה בסרטון זה של יוטיובר שתיאר דרך לדמיין צליל באמצעות לייזר. הוא פועל על ידי לקיחת רמקול, מתיחת בלון מעליו ומרכוז קטע מראה על הבלון. צליל מושמע דרך הרמקול ומצביע לייזר זורח על המראה. הצליל גורם למראה לרטוט, ויוצר מופע לייזר. עיצבתי את הרמקול למעלה כך שאוכל לערבב תדרים ולשחק עם הצורות השונות. מכיוון שאין לי רמקול, חשבתי שזו תהיה גם הזדמנות טובה ללמוד כיצד מערכות קול פועלות תוך יצירת רמקול באיכות גבוהה.

שלב 1: חלקים

• רַמקוֹל
• מגבר 30 וואט
• פריצת USB
• רגולטור 5v
• דיודת לייזר
• מודול מטען
• שקע שמע נקבה
• תקע נקבה 12V (הצילתי את שלי ממכשיר אחר, אבל זה היה הכי קרוב שיכולתי למצוא)
• מגנטים בגודל 6 מ"מ x 3 מ"מ x8
• אגוז משושה 1/4 אינץ '
• בורג משושה 1/4 "x 1"

• הדפסות תלת מימד

  • דיור עליון x1
  • דיור תחתון x1
  • בסיס x1 משענת x1
  • כיסוי יציאה x1
  • חיוג עוצמת קול x1
  • ידית x1
  • כיסוי ידית x1
  • סיכה x2
  • זרוע לייזר x1
  • ראש לייזר x1

שלב 2: הרכבה (מארז)

1. חוטי הלחמה אל מסוף הרמקול (צהוב - חיובי: ירוק - שלילי). הברג את הרמקול על החצי העליון של הרמקול. דחוף את המגנטים למקומם. המגנטים מיועדים לחיבור החצי העליון והתחתון יחד לשדרוג. בזמן שהוא פועל כרגע משקע 12V, אני מקווה לשדרג אותו עם סוללות מובנות ו- bluetooth.
2. דחוף את המגבר דרך החור הקדמי. השתמש באום המצורף למגבר כדי להדק אותו למקומו. הכנס את חוטי הרמקול ליציאות הפלט הימניות או השמאליות.
3. הכנס את אגוז המשושה 1/4 אינץ 'לחריץ שבצד חצי המארז העליון.

שלב 3: אלקטרוניקה

1. הלחם ארבעה חוטים לפלט של שקע ה -12 וולט (זוג אחד להנעת המגבר, השני ליציאת USB). הלחם חיבור חיובי ושלילי משקע ה -12 וולט לווסת ה -5 וולט. הקרקע של הרגולטור 5V ושקע 12V משותפות. הלחם את הפלט מהרגולטור לפלט ה- usb.
2. הלחמה שלושה חוטים לשקע האודיו הנשי. כחול הוא טחון, צהוב הוא שמאל, וירוק הוא שמע ימין.

שלב 4: הרכבה (חוטים)

השלב הבא הוא קצת מסובך. השתמשתי בחוט של 20 AWG, אך ייתכן שתרצה להשתמש במד דק יותר. ודא שיש לך צבת אף מחט.

1. קח חוט אחד, קשור איזה חוט סביבו והעבר אותו דרך בסיס הרמקול. השתמש בצבת כדי לתפוס את החוט ולשלוף אותו החוצה מהקצה השני. זה עלול לקחת זמן, אז סבלנות.
2. כשהמחרוזת יוצאת משני הקצוות, קשרו את החוטים הנותרים בחוט ומשכו אותם דרך חור הציר.
3. הנח את שקעי הכניסה אל פנים מכסה הנמל והדבק החם למקומו. דחף לתוך בסיס הרמקול ומשוך את החוטים מתוחים.

שלב 5: הרכבה (סיום הרמקול)

1. העבירו את החוטים דרך הסיכה והיכנסו לחור הציר בצד בסיס הרמקול. העבירו את החוטים בצד של מארז הרמקולים.
2. החלק הבא קצת מטריד, אבל תישארו בזה. דחוף את המכסה לתוך הסיכה. זווי אותו כך שהתיק יכנס קצת יותר טוב לבסיס. ייתכן שיהיה עליך לכופף מעט את הבסיס כדי שהרמקול יתאים.
3. הרכיב את הכפתור להדק את מארז הרמקולים במקומו. דחוף את בורג המשושה לתוך הדפס הכפתור. זה אופציונלי, אבל זה גורם לכפתור להיראות הרבה יותר טוב. הכניסו דבק חם לחלל הנותר של הכפתור והניחו את מכסה הכפתור בכדי להסתיר הכל.
4. חברו הכל כפי שמוצג למעלה. כבלי 12V לכניסה ללוח המגבר. עבור השמע; צהוב לשמאל, כחול לאדמה, וכניסת שמע ירוק לימין.
5. הנח מגנטים על המארז התחתון והצמד את מארזי הרמקולים יחד!

שלב 6: הרכבה (לייזר)

1. לפני חיבור משהו, הלחם חוטים ארוכים יותר על דיודת הלייזר. העבירו את החוטים מראש הלייזר המודפס בתלת מימד אל הזרוע ומטה. לאחר הסרת החוטים, הצמד את החלקים יחד.
2. הלחם את החוטים על מטען הליון-יון. בחרתי להלחים אותם למחצית הקלט של מודול המטען ולא לפלט. הסיבה היא הזרם הדופק של המודול לתפוקתו. זה גורם לייזר ליצור קווים מנוקדים כאשר הוא מצביע על קיר. אני מעודד אנשים לנסות זאת בכל זאת מכיוון שזה די כיף לראות ויזואלית איך פלט הכוח יוצא מהמטען.
3. בסופו של דבר הדבקתי את מודול המטען בצד הכף. חבר כבל מיקרו USB למטען ויציאת ה- USB.
4. לפוצץ בלון כדי למתוח אותו מראש. חתכו את חלק הצוואר כדי להקל על העטיפה סביב הרמקול. השתמש בקלטת דו צדדית כדי להדביק את המראה לבלון. כאשר הוא מופעל, הוא אמור להיראות כמו למעלה.

שלב 7: תוצאות: צורות לייזר

כפי שאולי ראיתם בסרטון למעלה, ניסיתי שלל גוונים טהורים כדי ליצור צורות שונות. עשיתי המון ניסויים וגיליתי המון דברים מגניבים לגבי גלים ותכונות מתמטיות.

בעזרת אפליקציית מחולל תדרים בטלפון שלי, התחלתי בסחיפה כללית של תדרים מנמוך לגבוה, עד שלא יכולתי לראות צורות ניכרות. הקיצוץ היה בסביבות 800 הרץ (כמובן שהוא נתון לנפח ועד כמה הבלון מתוח). לאחר מכן ניסיתי לנגן שני טונים טהורים יחד; 381 הרץ ו -326 הרץ לראשון. לשם כך, צור טון טהור מאתר זה (כ -10 שניות). גרור ושחרר את קבצי השמע שלך לתוכנת עיבוד קול (אני ממליץ על Audacity) ושחק יחד.

ניסיתי עוד שני שילובים שונים ואז שמתי לב למשהו. כשהצלילים שהושמעו היו כפולים של 10, הם היו סטטיים. בכך אני מתכוון שהלייזר נסע שוב ושוב באותו הנתיב ויצר תמונת סטילס. אז ניסיתי את השילוב 101 + 200 + 300 הרץ, כאשר 101 הרץ יוצר הפרעה. הניחוש שלי היה ש -101 הרץ ייצור תבנית נעה בהשוואה לשילוב של 100 + 200 + 300 הרץ (שהיה עדיין). צדקתי! זה היה ללא ספק התבנית האהובה עלי.

זה הוביל אותי לנסות את השילובים הפשוטים ביותר שהפריעה רק ל- 1 הרץ. שלושת הצלילים עם 1 הרץ כללו יצרו תנועה מתנדנדת של צורה אחת הלוך ושוב.

האחרון היה מוזיקת פסנתר שמצאתי באינטרנט. חשבתי שיהיה כיף לנסות עם מוזיקה רגילה. ניסיתי ג'אז, מוזיקת כינור, פופ, דאבסטפ וסוגי מוזיקה אחרים. ללא ספק הדוגמאות ה"נקיות ביותר "נעשו על ידי הפסנתר. זה כנראה נובע מכך שכל מפתח היה טהור יחסית בטון בעת השמעתו. לפעמים המוסיקה לפסנתר יצרה דוגמאות שמצאתי דומות לעקומת ליסאז'וס. זה ממש נעים למצוא קשרים מתמטיים כאלה בפרויקטים שלי, שכן מציאת קשרים אלה מחוץ לשיעורים היא די קשה.

שלב 8: סיכום

מעולם לא הייתי איש שמע עד עכשיו, אבל יש לי הערכה חדשה לכל מה שעושה כדי לגרום לרמקולים לעבוד. כל זה התחיל מפרויקט בשיעור לימוד מכונות שבו החלטתי להכין רמקול מאפס ולנסות ניתוח קול. זה היה רמקול עובד, נשמע לא ברור במיוחד. השתמשתי במגבר LM386 וחלקי חילוף בשכיבה. למרות שאני לא משתמש במגבר המותאם אישית שלי, אני אשתמש בו לפרויקט הכולל הכנת רדיו לקורס אחר במכללה.

אני בטוח שפרויקטים נוספים של אודיו נמצאים באופק מכיוון שאני מכור עכשיו. יהיה נהדר להפוך אותו לנייד, מחובר בלוטות 'ולהוסיף רמקול שני לגרסת סטריאו. אבל כדי לעשות את כל זה, אני צריך כספים וזמן. בעוד חופשת החורף תיתן לי זמן לעבוד על פרויקטים, אני אצטרך את התמיכה של הקהילה כדי להמשיך את הפרויקטים שלי. אם אתה חושב שמה שאני עושה הוא אינפורמטיבי, מעורר השראה או פשוט מגניב, אנא תמך בי באמצעות הקישור השותף שלי של אמזון. עשה את הקניות כרגיל, אבל כל פריט שאתה קונה אני מקבל קפיצה קלה ללא עלות נוספת עבורך.

סגנית בתחרות האופטיקה