Visualitzador de so: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Aquest projecte va sorgir després de veure aquest vídeo d'un youtuber que va descriure una manera de visualitzar el so amb un làser. Funciona agafant un altaveu, estirant-hi un globus i centrant un fragment de mirall sobre el globus. El so es reprodueix a través de l’altaveu i es posa un punter làser al mirall. El so fa que el mirall vibri, creant un espectacle làser. He dissenyat l’altaveu anterior per poder barrejar freqüències i jugar amb les diverses formes. Com que no tinc altaveus, vaig pensar que també seria una bona oportunitat per aprendre com funcionen els sistemes de so mentre es fabrica un altaveu d’alta qualitat.

Pas 1: parts

• Altaveu
• Amplificador de 30 watts
• USB Breakout
• Regulador 5v
• Diodo làser
• Mòdul de carregador
• Jack d'àudio femení
• Endoll femella de 12v (he recuperat el meu d’un altre dispositiu, però aquest ha estat el més proper que he pogut trobar)
• Imants de 6 mm x 3 mm x8
• Femella hexagonal de 1/4”
• Cargol hexagonal de 1/4 "x 1"

• Impressions 3D

  • Habitatge superior x1
  • Habitatge inferior x1
  • Base x1 Kickstand x1
  • Coberta del port x1
  • Marcatge de volum x1
  • Pom x1
  • Coberta del pom x1
  • Pin x2
  • Braç làser x1
  • Cap làser x1

Pas 2: Muntatge (estoig)

1. Cables de soldar al terminal de l’altaveu (groc - positiu: verd - negatiu). Cargoleu l’altaveu a la meitat superior de l’altaveu. Col·loqueu els imants al seu lloc. Els imants serveixen per connectar la meitat superior i la meitat inferior junts per millorar-los. Tot i que actualment s’està executant amb un sòcol de 12 V, espero actualitzar-lo amb bateries i bluetooth incorporats.
2. Premeu l'amplificador pel forat frontal. Utilitzeu la femella que ve amb l'amplificador per fixar-lo al seu lloc. Inseriu els cables dels altaveus als ports de sortida dret o esquerre.
3. Introduïu la femella hexagonal de 1/4 "a la ranura del lateral de la caixa de la meitat superior.

Pas 3: electrònica

1. Soldeu quatre cables a la sortida del sòcol de 12 V (un parell per alimentar l'amplificador i l'altre per a sortida USB). Soldeu una connexió positiva i negativa des del sòcol de 12v al regulador de 5v. El sòl del regulador de 5v i del sòcol de 12v es comparteix. Soldeu la sortida del regulador a la sortida USB.
2. Soldeu tres cables a la presa d’àudio femella. El blau és terra, el groc a l'esquerra i el verd és l'àudio correcte.

Pas 4: Muntatge (cables)

El següent pas és una mica complicat. He utilitzat filferro de 20 AWG, però és possible que vulgueu utilitzar un calibre més prim. Assegureu-vos que teniu unes alicates per al nas d’agulla.

1. Agafeu un cable, lligueu-hi una corda i passeu-lo per la base de l’altaveu. Utilitzeu unes alicates per agafar el filferro i treure’l per l’altre extrem. Això pot trigar una mica, així que tingueu paciència.
2. Amb la corda sortint dels dos extrems, lligueu els cables restants amb la corda i estireu-los pel forat de la frontissa.
3. Col·loqueu els endolls d’entrada a la cara frontal de la tapa del port i coleu-la calenta al seu lloc. Introduïu la base de l'altaveu i estireu els cables.

Pas 5: Muntatge (acabant l’altaveu)

1. Passeu els cables pel passador i introduïu-los al forat de la frontissa al costat de la base de l’altaveu. Passeu els cables pel lateral de la caixa de l’altaveu.
2. La següent part és una mica inquietant, però tingueu-ne en compte. Introduïu la tapa al passador. Inclineu-lo de manera que la caixa quedi una mica millor a la base. És possible que hagueu de doblegar una mica la base perquè l’altaveu s’ajusti.
3. Munteu el comandament per fixar la caixa de l’altaveu al seu lloc. Introduïu el cargol hexagonal a la impressió del pom. Això és opcional, però fa que el comandament es vegi molt millor. Poseu cola calenta a l’espai restant del pom i col·loqueu la tapa del pom per amagar-ho tot.
4. Connecteu-ho tot com es mostra a la part anterior. Cables de 12 V a l’entrada de la placa amplificadora. Per a l'àudio; entrada d’àudio de color groc a esquerra, blau a terra i verd a dreta.
5. Col·loqueu imants a la caixa inferior i ajusteu les caixes dels altaveus.

Pas 6: Muntatge (làser)

1. Abans de reunir res, soldeu cables més llargs al díode làser. Passeu els cables del cap làser imprès en 3D al braç i cap avall. Després de passar els cables, ajusteu les parts.
2. Soldeu els cables al carregador de li-ion. Vaig optar per soldar-los a la meitat d'entrada del mòdul del carregador i no a la sortida. La raó és el corrent de pulsació del mòdul per a la seva sortida. Això fa que el làser faci línies de punts en apuntar-lo cap a una paret. Animo la gent a provar-ho de totes maneres, ja que és molt divertit veure visualment com es produeix energia del carregador.
3. Vaig acabar enganxant el mòdul del carregador al lateral del punt de peu. Connecteu un cable micro USB al carregador i al port USB.
4. Feu volar un globus per estirar-lo prèviament. Tallar la part del coll per facilitar l’enrotllament de l’altaveu. Feu servir cinta de doble cara per enganxar el mirall al globus. Quan estigui activat, hauria de semblar a l'anterior.

Pas 7: Resultats: formes làser

Com potser heu vist al vídeo anterior, he provat una gran quantitat de tons purs per crear diferents tipus de formes. Vaig fer un munt d’experiments i vaig descobrir un munt de coses interessants sobre les ones i les propietats matemàtiques.

En utilitzar una aplicació de generador de freqüències al meu telèfon, vaig començar amb un escombrat general de freqüències de menor a major, fins que no vaig poder veure cap forma discernible. El retall era d’uns 800 Hz (per descomptat, està subjecte al volum i al grau d’estirada del globus). Llavors vaig provar de tocar dos tons purs junts; 381 Hz i 326 Hz per al primer. Per fer-ho, genereu un to pur des d’aquest lloc web (uns 10 segons). Arrossegueu i deixeu anar els fitxers d'àudio a un programari de processament de so (us recomano Audacity) i reproduïu-los junts.

Vaig provar dues combinacions diferents i vaig notar alguna cosa. Quan els tons reproduïts eren múltiples de 10, eren estàtics. Amb això vull dir que el làser va recórrer el mateix camí una i altra vegada, creant una imatge fixa. Va ser llavors quan vaig provar la combinació 101 + 200 + 300 Hz, amb la generació de 101 Hz pertorbació. Suposo que els 101 Hz crearan un patró mòbil en comparació amb la combinació de 100 + 200 + 300 Hz (que encara era). Tenia raó! Era, amb diferència, el meu patró preferit.

Això em va portar a provar les combinacions més senzilles només sent alterades per 1 Hz. Els tres sons amb 1 Hz inclosos van crear un moviment oscil·lant d’una sola forma que anava i tornava.

L’últim va ser la música per a piano que vaig trobar en línia. Vaig pensar que seria divertit provar amb música habitual. He provat música jazz, violí, pop, dubstep i altres tipus de música. De lluny, els patrons "més nets" els feia el piano. Això es deu probablement a que cada tecla té un to relativament pur quan es toca. De vegades, la música de piano feia patrons que em semblaven semblants a una corba de Lissajous. És realment plaent trobar connexions matemàtiques com aquestes en els meus projectes, ja que trobar aquestes connexions fora de les classes és bastant difícil.

Pas 8: Conclusió

Fins ara no he estat mai una persona d’àudio, però tinc un reconeixement per tot el que fa que els altaveus funcionin. Tot va començar a partir d’un projecte de la meva classe d’aprenentatge automàtic on vaig decidir fer un altaveu des de zero i provar l’anàlisi del so. Era un altaveu que funcionava, no sonava especialment clar. Vaig utilitzar un amplificador LM386 i peces de recanvi. Tot i que no faig servir el meu amplificador a mida, ho faré servir per a un projecte que implica fer una ràdio per a un altre curs a la universitat.

Estic segur que hi ha més projectes d’àudio a l’horitzó veient que ara estic enganxat. Estaria molt bé fer-lo portàtil, connectat amb bluetooth i afegir un segon altaveu per a una versió estèreo. Però, per fer tot això, necessito fons i temps. Tot i que les vacances d’hivern em donaran temps per treballar en projectes, necessitaré el suport de la comunitat per continuar els meus projectes. Si creieu que el que faig és informatiu, inspirador o simplement senzill, ajudeu-me mitjançant el meu enllaç d’afiliació a Amazon. Feu les vostres compres com de costum, però cada article que compreu rep una petita compensació sense cap cost addicional per a vosaltres.

Accèssit al Concurs d’ Optptica