Visualizzatore di suoni: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo progetto è nato dopo aver visto questo video di uno youtuber che ha descritto un modo per visualizzare il suono con un laser. Funziona prendendo un altoparlante, allungandoci sopra un palloncino e centrando un frammento di specchio sul palloncino. Il suono viene riprodotto attraverso l'altoparlante e un puntatore laser viene puntato sullo specchio. Il suono fa vibrare lo specchio, creando uno spettacolo laser. Ho progettato l'altoparlante sopra in modo da poter mescolare le frequenze e giocare con le varie forme. Dato che non possiedo un altoparlante, ho pensato che questa sarebbe stata anche una buona opportunità per imparare come funzionano i sistemi audio mentre si realizza un altoparlante di alta qualità.

Passaggio 1: parti

• Altoparlante
• Amplificatore da 30 Watt
• Uscita USB
• Regolatore 5v
• Diodo laser
• Modulo caricabatterie
• Jack audio femmina
• Spina femmina 12v (ho recuperato il mio da un dispositivo diverso, ma questo era il più vicino che ho trovato)
• Magneti da 6 mm x 3 mm x8
• Dado esagonale da 1/4"
• Vite esagonale 1/4" x 1"

• Stampe 3D

  • Alloggiamento superiore x1
  • Alloggiamento inferiore x1
  • Base x1 Cavalletto x1
  • Coperchio porta x1
  • Quadrante del volume x1
  • Manopola x1
  • Copertura manopola x1
  • Perno x2
  • Braccio laser x1
  • Testa laser x1

Passaggio 2: assemblaggio (custodia)

1. Saldare i fili sul terminale dell'altoparlante (giallo - positivo: verde - negativo). Avvitare l'altoparlante sulla metà superiore dell'altoparlante. Spingere i magneti in posizione. I magneti servono per collegare la metà superiore e la metà inferiore insieme per l'aggiornamento. Mentre attualmente funziona con una presa da 12 V, spero di aggiornarlo con batterie integrate e bluetooth.
2. Spingere l'amplificatore attraverso il foro anteriore. Usa il dado fornito con l'amplificatore per fissarlo in posizione. Inserisci i cavi degli altoparlanti nelle porte di uscita destra o sinistra.
3. Inserire il dado esagonale da 1/4" nella fessura sul lato della metà superiore del case.

Passaggio 3: elettronica

1. Saldare quattro fili all'uscita della presa 12v (una coppia per alimentare l'amplificatore, l'altra per l'uscita USB). Saldare una connessione positiva e negativa dalla presa 12v al regolatore 5v. La massa per il regolatore 5v e la presa 12v sono condivise. Saldare l'uscita dal regolatore all'uscita USB.
2. Saldare tre fili al jack audio femmina. Il blu è la massa, il giallo è l'audio sinistro e il verde è l'audio destro.

Fase 4: Assemblaggio (cavi)

Questo passaggio successivo è un po' complicato. Ho usato un filo da 20 awg, ma potresti voler usare un calibro più sottile. Assicurati di avere delle pinze ad ago.

1. Prendi un filo, avvolgilo attorno a uno spago e passalo attraverso la base dell'altoparlante. Usa le pinze per afferrare il filo ed estrarlo dall'altra estremità. Questo potrebbe richiedere del tempo, quindi sii paziente.
2. Con lo spago che fuoriesce da entrambe le estremità, lega i fili rimanenti con lo spago e tirali attraverso il foro della cerniera.
3. Posizionare le prese di ingresso nella parte anteriore del coperchio della porta e incollare a caldo in posizione. Spingere nella base dell'altoparlante e tendere i fili.

Passaggio 5: assemblaggio (finitura dell'altoparlante)

1. Passare i cavi attraverso il perno e farli scattare nel foro della cerniera sul lato della base dell'altoparlante. Passare i cavi attraverso il lato della cassa dell'altoparlante.
2. Questa parte successiva è un po' inquietante, ma sopportatelo. Spingere il coperchio nel perno. Inclinalo in modo che la custodia si adatti un po' meglio alla base. Potrebbe essere necessario piegare leggermente la base affinché l'altoparlante si adatti.
3. Assemblare la manopola per bloccare in posizione la cassa dell'altoparlante. Spingere la vite esagonale nella stampa della manopola. Questo è facoltativo, ma migliora l'aspetto della manopola. Metti la colla a caldo nello spazio rimanente della manopola e posiziona il coperchio per la manopola per nascondere il tutto.
4. Collega tutto come mostrato sopra. Cavi 12v nell'ingresso per la scheda dell'amplificatore. Per l'audio; ingresso audio giallo a sinistra, blu a terra e verde a destra.
5. Posiziona i magneti sul case inferiore e aggancia le custodie degli altoparlanti!

Passaggio 6: assemblaggio (laser)

1. Prima di mettere insieme qualsiasi cosa, saldare i fili più lunghi sul diodo laser. Passare i fili dalla testa laser stampata in 3D al braccio e verso il basso. Dopo aver fatto passare i fili, unire le parti insieme.
2. Saldare i fili sul caricabatterie agli ioni di litio. Ho scelto di saldarli alla metà di ingresso del modulo caricabatterie e non all'uscita. Motivo è il modulo che pulsa di corrente per la sua uscita. Ciò fa sì che il laser crei linee tratteggiate quando lo punta a un muro. Incoraggio le persone a provarlo comunque poiché è piuttosto divertente vedere visivamente come viene emessa la potenza dal caricabatterie.
3. Ho finito per attaccare il modulo del caricatore al lato del cavalletto. Collega un cavo micro USB al caricabatterie e alla porta USB.
4. Gonfia un palloncino per pre-allungarlo. Taglia la parte del collo per rendere più facile avvolgere l'altoparlante. Usa del nastro biadesivo per attaccare lo specchio al palloncino. Quando è acceso, dovrebbe apparire come sopra.

Passaggio 7: risultati: forme laser

Come potresti aver visto nel video qui sopra, ho provato una sfilza di toni puri per creare diversi tipi di forme. Ho fatto un sacco di esperimenti e ho scoperto un sacco di cose interessanti sulle onde e sulle proprietà matematiche.

Utilizzando un'app generatore di frequenza sul mio telefono, ho iniziato con una scansione generale delle frequenze dal basso all'alto, fino a quando non sono riuscito a vedere alcuna forma riconoscibile. Il ritaglio era a circa 800 Hz (ovviamente è soggetto al volume e a quanto è allungato il palloncino). Ho quindi provato a suonare due toni puri insieme; 381 Hz e 326 Hz per il primo. Per fare ciò, genera un tono puro da questo sito Web (circa 10 secondi). Trascina e rilascia i tuoi file audio in un software di elaborazione del suono (consiglio Audacity) e gioca insieme.

Ho provato altre due combinazioni diverse, e poi ho notato qualcosa. Quando i toni riprodotti erano multipli di 10, erano statici. Con questo intendo dire che il laser ha percorso lo stesso percorso più e più volte, creando un'immagine fissa. È stato allora che ho provato la combinazione 101 + 200 + 300 Hz, con i 101 Hz che creavano un disturbo. La mia ipotesi era che i 101 Hz creeranno uno schema in movimento rispetto alla combinazione 100 + 200 + 300 Hz (che era ancora). Avevo ragione! Era di gran lunga il mio modello preferito.

Questo mi ha portato a provare le combinazioni più semplici essendo disturbato solo da 1 Hz. I tre suoni con 1 Hz incluso hanno creato un movimento oscillatorio di un'unica forma che va avanti e indietro.

L'ultima era la musica per pianoforte che ho trovato online. Ho pensato che sarebbe stato divertente provare con la musica normale. Ho provato jazz, musica per violino, pop, dubstep e altri tipi di musica. I modelli di gran lunga più "puliti" sono stati realizzati dal pianoforte. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che ogni tasto è relativamente puro nel tono quando viene suonato. A volte, la musica del pianoforte creava schemi che trovavo simili a una curva di Lissajous. È davvero piacevole trovare connessioni matematiche come queste nei miei progetti, dal momento che trovare queste connessioni al di fuori delle lezioni è piuttosto difficile.

Passaggio 8: conclusione

Non sono mai stato un esperto di audio fino ad ora, ma ho un ritrovato apprezzamento per tutto ciò che serve per far funzionare gli altoparlanti. Tutto è iniziato da un progetto nella mia classe di apprendimento automatico in cui ho deciso di creare un altoparlante da zero e provare l'analisi del suono. Era un altoparlante funzionante, dal suono non particolarmente chiaro. Ho usato un amplificatore LM386 e pezzi di ricambio in giro. Anche se non sto usando il mio amplificatore personalizzato, lo utilizzerò per un progetto che prevede la realizzazione di una radio per un altro corso all'università.

Sono sicuro che più progetti audio sono all'orizzonte visto che ora sono agganciato. Sarebbe bello renderlo portatile, connesso via bluetooth e aggiungere un secondo altoparlante per una versione stereo. Ma per fare tutto questo, ho bisogno di fondi e tempo. Mentre la pausa invernale mi darà il tempo di lavorare ai progetti, avrò bisogno del supporto della comunità per portare avanti i miei progetti. Se pensi che quello che faccio sia informativo, di ispirazione o semplicemente fantastico, supportami utilizzando il mio link di affiliazione Amazon. Fai la spesa come al solito, ma ogni articolo che acquisti ricevo una piccola bustarella senza alcun costo aggiuntivo per te.

Secondo classificato al concorso di ottica