Vizualizator zvuka: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Do ovog projekta je došlo nakon što je ovaj video pogledao youtuber koji je opisao način vizualizacije zvuka laserom. Radi tako što uzme zvučnik, razvuče balon iznad njega i centrira ulomak ogledala na balon. Zvuk se reproducira kroz zvučnik, a laserski pokazivač svijetli na ogledalu. Zvuk uzrokuje vibriranje ogledala, stvarajući lasersku emisiju. Gore sam dizajnirao zvučnik tako da mogu miješati frekvencije i igrati se s različitim oblicima. Budući da ne posjedujem zvučnik, mislio sam da bi ovo bila i dobra prilika da naučim kako zvučni sistemi rade dok stvaram zvučnik visokog kvaliteta.

Korak 1: Dijelovi

• Zvučnik
• Pojačalo od 30 vati
• USB Breakout
• Regulator 5v
• Laserska dioda
• Modul punjača
• Ženski audio priključak
• 12v ženski utikač (svoj sam spasio s drugog uređaja, ali ovo je bilo najbliže što sam mogao pronaći)
• 6 mm x 3 mm magneti x8
• 1/4”šesterokutna matica
• 1/4”x 1” šesterokutni vijak

• 3D štampanje

  • Gornje kućište x1
  • Donje kućište x1
  • Baza x1 Nosač x1
  • Poklopac porta x1
  • Birač jačine zvuka x1
  • Dugme x1
  • Poklopac dugmeta x1
  • Pin x2
  • Laserska ruka x1
  • Laserska glava x1

Korak 2: Montaža (kućište)

1. Lemiti žice na terminalu zvučnika (žuto - pozitivno: zeleno - negativno). Pričvrstite zvučnik na gornju polovinu zvučnika. Gurnite magnete na mjesto. Magneti služe za povezivanje gornje i donje polovine radi nadogradnje. Iako trenutno radi na utičnici od 12 V, nadam se da ću je nadograditi ugrađenim baterijama i bluetoothom.
2. Gurnite pojačalo kroz prednju rupu. Pomoću matice koja dolazi s pojačalom pričvrstite ga na mjesto. Umetnite žice zvučnika u desni ili lijevi izlazni priključak.
3. Umetnite 1/4”šesterokutnu maticu u utor sa strane gornje polovine kućišta.

Korak 3: Elektronika

1. Lemiti četiri žice na izlaz 12v utičnice (jedan par za napajanje pojačala, drugi za usb izlaz). Lemite pozitivnu i negativnu vezu iz utičnice 12v na regulator 5v. Uzemljenje za regulator 5v i utičnicu od 12v su zajednički. Lemite izlaz iz regulatora na USB izlaz.
2. Lemite tri žice na ženski audio priključak. Plava je brušena, žuta je lijeva, a zelena je desni zvuk.

Korak 4: Montaža (žice)

Ovaj sljedeći korak je malo zeznut. Koristio sam 20 awg žice, ali možda ćete htjeti koristiti tanji mjerač. Pobrinite se da imate kliješta s iglastim nosem.

1. Uzmite jednu žicu, zavežite neki niz oko nje i provucite je kroz podnožje zvučnika. Kliještima uhvatite žicu i izvucite je s drugog kraja. Ovo može potrajati, pa budite strpljivi.
2. Dok konac viri s oba kraja, preostale žice zavežite uzicom i povucite kroz otvor za šarke.
3. Postavite ulazne utičnice na prednju stranu poklopca otvora i vruće ljepilo na mjesto. Gurnite u bazu zvučnika i povucite žice zategnute.

Korak 5: Montaža (dovršavanje zvučnika)

1. Provucite žice kroz iglu i gurnite je u otvor za šarke sa strane baze zvučnika. Provucite žice kroz bočnu stranu kućišta zvučnika.
2. Ovaj sljedeći dio je pomalo uznemirujući, ali prihvatite to. Gurnite poklopac u iglu. Nagnite ga tako da se kućište malo bolje uklopi u podnožje. Možda ćete morati malo saviti bazu da zvučnik stane.
3. Sastavite dugme za pričvršćivanje kućišta zvučnika. Gurnite šesterokutni zavrtanj u otisak dugmeta. Ovo nije obavezno, ali čini da gumb izgleda mnogo bolje. Stavite vruće ljepilo u preostali prostor gumba i postavite poklopac za gumb kako biste sve sakrili.
4. Ožičite sve kako je gore prikazano. 12v kabeli u ulaz za ploču pojačala. Za audio; audio ulaz žute boje na lijevo, plave na tlo i zelene na desne strane.
5. Postavite magnete na donje kućište i spojite kućišta zvučnika zajedno!

Korak 6: Montaža (laser)

1. Prije nego sastavite bilo što, lemite duže žice na lasersku diodu. Provucite žice od 3D laserske glave do ruke i prema dolje. Nakon provlačenja žica, spojite dijelove.
2. Lemite žice na litijum-jonski punjač. Odlučio sam ih lemiti na ulaznu polovicu modula punjača, a ne na izlaz. Razlog je pulsna struja modula za njegov izlaz. To uzrokuje da laser pravi isprekidane linije kada ga usmjeri prema zidu. Potičem ljude da ovo ipak pokušaju jer je prilično zabavno vizualno vidjeti kako se snaga puni iz punjača.
3. Na kraju sam zalijepio modul punjača sa strane stalka. Priključite mikro usb kabel na punjač i USB priključak.
4. Napuhajte balon da biste ga prethodno rastegnuli. Odrežite vratni dio kako biste lakše omotali zvučnik. Obostrano zalijepite ogledalo na balon. Kada je uključen, trebao bi izgledati kao gore.

Korak 7: Rezultati: Laserski oblici

Kao što ste možda vidjeli u videu iznad, isprobao sam niz čistih tonova za stvaranje različitih vrsta oblika. Napravio sam gomilu eksperimenata i otkrio sam hrpu kul stvari o valovima i matematičkim svojstvima.

Korištenjem aplikacije za generiranje frekvencije na svom telefonu počeo sam s općim premještanjem frekvencija od niskih do visokih, sve dok nisam mogao vidjeti bilo kakve vidljive oblike. Isključenje je bilo na oko 800 Hz (naravno ovisi o glasnoći i o tome koliko je balon ispružen). Zatim sam pokušao zajedno svirati dva čista tona; 381 Hz i 326 Hz za prvu. Da biste to učinili, generirajte čisti ton s ove web stranice (oko 10 sekundi). Povucite i ispustite svoje audio datoteke u softver za obradu zvuka (preporučujem Audacity) i svirajte zajedno.

Probao sam još dvije različite kombinacije, a onda sam primijetio nešto. Kada su svirani tonovi bili višestruki od 10, bili su statični. Pod tim mislim na to da je laser putovao istim putem uvijek iznova, stvarajući mirnu sliku. Tada sam isprobao kombinaciju 101 + 200 + 300 Hz, pri čemu je 101 Hz stvorio smetnju. Pretpostavljam da će 101 Hz stvoriti pokretni obrazac u odnosu na kombinaciju 100 + 200 + 300 Hz (koja je i dalje bila mirna). Bio sam upravu! To mi je bio daleko najdraži uzorak.

To me navelo da isprobam najjednostavnije kombinacije koje ometa samo 1 Hz. Tri zvuka s uključenim 1 Hz stvorila su oscilirajuće kretanje jednog oblika koje se kreće naprijed -natrag.

Posljednja je bila klavirska muzika koju sam pronašao na internetu. Mislio sam da bi bilo zabavno probati sa običnom muzikom. Probao sam jazz, violinsku muziku, pop, dubstep i druge vrste muzike. Daleko „najčišće“obrasce napravio je klavir. To je vjerojatno posljedica što je svaki ključ relativno čist u tonu pri sviranju. Ponekad je klavirska muzika stvarala uzorke za koje sam smatrao da liče na Lissajousovu krivulju. Zaista je ugodno pronaći ovakve matematičke veze u mojim projektima, jer je pronalaženje ovih veza izvan nastave prilično teško.

Korak 8: Zaključak

Nikada do sada nisam bio audio osoba, ali novo sam cijenio sve što ide na to da zvučnici rade. Sve je počelo od projekta na mojem tečaju strojnog učenja gdje sam odlučio napraviti zvučnik od nule i isprobati analizu zvuka. Bio je to zvučnik koji je radio, ne baš jasnog zvuka. Koristio sam pojačalo LM386 i rezervne dijelove. Iako ne koristim svoje prilagođeno pojačalo, koristit ću ga za projekt koji uključuje izradu radija za drugi tečaj na fakultetu.

Siguran sam da je na pomolu još audio projekata jer sam sada zakačen. Bilo bi sjajno učiniti ga prijenosnim, povezanim bluetoothom i dodati drugi zvučnik za stereo verziju. Ali da bih sve to učinila, potrebna su mi sredstva i vrijeme. Iako će mi zimski raspust dati vremena za rad na projektima, bit će mi potrebna podrška zajednice da bi moji projekti nastavili. Ako mislite da je ono što radim informativno, inspirativno ili jednostavno cool, podržite me pomoću moje Amazon partnerske veze. Kupujte kao i obično, ali svaki predmet koji kupite dobijam mali povratni udarac bez dodatnih troškova.

Drugoplasirani na takmičenju iz optike