Sound Visualizer: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αυτό το έργο προέκυψε μετά την παρακολούθηση αυτού του βίντεο από έναν youtuber που περιέγραψε έναν τρόπο απεικόνισης του ήχου με λέιζερ. Λειτουργεί παίρνοντας ένα ηχείο, τεντώνοντας ένα μπαλόνι πάνω του και επικεντρώνοντας ένα κομμάτι καθρέφτη στο μπαλόνι. Ο ήχος αναπαράγεται μέσω του ηχείου και ένας δείκτης λέιζερ λάμπει στον καθρέφτη. Ο ήχος προκαλεί τη δόνηση του καθρέφτη, δημιουργώντας μια παράσταση λέιζερ. Σχεδίασα το ηχείο παραπάνω ώστε να μπορώ να αναμιγνύω συχνότητες και να παίζω με τα διάφορα σχήματα. Δεδομένου ότι δεν έχω ηχείο, σκέφτηκα ότι αυτό θα ήταν επίσης μια καλή ευκαιρία να μάθω πώς λειτουργούν τα ηχοσυστήματα, ενώ παράλληλα κατασκευάζω ένα ηχείο υψηλής ποιότητας.

Βήμα 1: Μέρη

• Ομιλητής
• Ενισχυτής 30 Watt
• USB Breakout
• Ρυθμιστής 5v
• Δίοδος λέιζερ
• Μονάδα φόρτισης
• Γυναικείο Jack Audio
• 12v Female Plug (έσωσα τη δική μου από διαφορετική συσκευή, αλλά αυτή ήταν η πιο κοντινή που μπορούσα να βρω)
• Μαγνήτες 6mm x 3mm x8
• Εξάγωνο παξιμάδι 1/4”
• Εξάγωνη βίδα 1/4 "x 1"

• Τρισδιάστατες εκτυπώσεις

  • Άνω Στέγαση x1
  • Κάτω Στέγαση x1
  • Βάση x1 Στάση κλωτσιών x1
  • Κάλυμμα θυρών x1
  • Κλήση έντασης ήχου x1
  • Κουμπί x1
  • Εξώφυλλο κουμπιού x1
  • Καρφίτσα x2
  • Βραχίονας λέιζερ x1
  • Κεφαλή λέιζερ x1

Βήμα 2: Συναρμολόγηση (υπόθεση)

1. Συγκολλήστε καλώδια στον ακροδέκτη του ηχείου (κίτρινο - θετικό: πράσινο - αρνητικό). Βιδώστε το ηχείο στο πάνω μισό του ηχείου. Σπρώξτε τους μαγνήτες στη θέση τους. Οι μαγνήτες είναι για τη σύνδεση του άνω μισού και του κάτω μισού μεταξύ τους για δυνατότητα αναβάθμισης. Ενώ αυτή τη στιγμή τρέχει μια πρίζα 12v, ελπίζω να την αναβαθμίσω με ενσωματωμένες μπαταρίες και bluetooth.
2. Σπρώξτε τον ενισχυτή μέσα από την μπροστινή οπή. Χρησιμοποιήστε το παξιμάδι που συνοδεύει τον ενισχυτή για να το σφίξετε στη θέση του. Τοποθετήστε τα καλώδια των ηχείων είτε στη δεξιά είτε στην αριστερή θύρα εξόδου.
3. Τοποθετήστε το εξάγωνο παξιμάδι 1/4”στην υποδοχή στο πλάι της πάνω μισής θήκης.

Βήμα 3: Ηλεκτρονικά

1. Συγκολλήστε τέσσερα καλώδια στην έξοδο της πρίζας 12v (το ένα ζεύγος για να τροφοδοτήσει τον ενισχυτή, το άλλο για έξοδο usb). Συγκολλήστε μια θετική και αρνητική σύνδεση από την πρίζα 12v στον ρυθμιστή 5v. Η γείωση για τον ρυθμιστή 5v και την πρίζα 12v είναι κοινή. Συγκολλήστε την έξοδο από τον ρυθμιστή στην έξοδο usb.
2. Συγκολλήστε τρία καλώδια στη θηλυκή υποδοχή ήχου. Το μπλε είναι αλεσμένο, το κίτρινο έχει απομείνει και το πράσινο είναι ο σωστός ήχος.

Βήμα 4: Συναρμολόγηση (σύρματα)

Αυτό το επόμενο βήμα είναι λίγο δύσκολο. Χρησιμοποίησα σύρμα 20 awg, αλλά μπορεί να θέλετε να χρησιμοποιήσετε ένα λεπτότερο μετρητή. Βεβαιωθείτε ότι έχετε μια πένσα με μύτη βελόνας.

1. Πάρτε ένα καλώδιο, δέστε λίγο κορδόνι γύρω του και περάστε το από τη βάση του ηχείου. Χρησιμοποιήστε πένσες για να πιάσετε το σύρμα και να το τραβήξετε από την άλλη άκρη. Αυτό μπορεί να πάρει λίγο χρόνο, οπότε κάντε υπομονή.
2. Με το κορδόνι να βγάζει και από τα δύο άκρα, δέστε τα υπόλοιπα σύρματα με το κορδόνι και τραβήξτε τα μέσα από την οπή του μεντεσέ.
3. Τοποθετήστε τις υποδοχές εισόδου στην πρόσοψη του καλύμματος της θύρας και τη ζεστή κόλλα στη θέση τους. Πιέστε στη βάση του ηχείου και τραβήξτε τα σύρματα τεντωμένα.

Βήμα 5: Συνέλευση (ολοκλήρωση του ομιλητή)

1. Περάστε τα καλώδια από τον πείρο και ασφαλίστε στην τρύπα του μεντεσέ στο πλάι της βάσης του ηχείου. Περάστε τα καλώδια από την πλευρά της θήκης των ηχείων.
2. Αυτό το επόμενο μέρος είναι λίγο ανησυχητικό, αλλά αντέξτε το. Σπρώξτε το κάλυμμα στον πείρο. Γωνιά, έτσι ώστε η θήκη να ταιριάζει λίγο καλύτερα στη βάση. Mightσως χρειαστεί να λυγίσετε λίγο τη βάση για να χωρέσει το ηχείο.
3. Συναρμολογήστε το κουμπί για τη σύσφιξη της θήκης των ηχείων στη θέση του. Σπρώξτε την εξάγωνη βίδα στην εκτύπωση του κουμπιού. Αυτό είναι προαιρετικό, αλλά κάνει το κουμπί να φαίνεται πολύ καλύτερο. Βάλτε ζεστή κόλλα στον υπόλοιπο χώρο του κουμπιού και τοποθετήστε το κάλυμμα για το πόμολο για να κρύψετε τα πάντα.
4. Συνδέστε τα πάντα όπως φαίνεται παραπάνω. Καλώδια 12v στην είσοδο για την πλακέτα ενισχυτή. Για τον ήχο? κίτρινο προς τα αριστερά, μπλε στο έδαφος και πράσινο προς τα δεξιά είσοδο ήχου.
5. Τοποθετήστε μαγνήτες στην κάτω θήκη και σφίξτε τις θήκες των ηχείων μαζί!

Βήμα 6: Συναρμολόγηση (λέιζερ)

1. Πριν βάλετε οτιδήποτε μαζί, κολλήστε μακρύτερα καλώδια στη δίοδο λέιζερ. Περάστε τα καλώδια από την τρισδιάστατη κεφαλή λέιζερ στον βραχίονα και κάτω. Αφού περάσετε τα καλώδια, σφίξτε τα μέρη μεταξύ τους.
2. Συγκολλήστε τα καλώδια στον φορτιστή ιόντων λιθίου. Επέλεξα να τα κολλήσω στο μισό εισόδου της μονάδας φορτιστή και όχι στην έξοδο. Ο λόγος είναι το παλμικό ρεύμα της μονάδας για την έξοδό της. Αυτό προκαλεί το λέιζερ να κάνει διακεκομμένες γραμμές όταν το δείχνει σε έναν τοίχο. Ενθαρρύνω τους ανθρώπους να το δοκιμάσουν ούτως ή άλλως, επειδή είναι πολύ διασκεδαστικό να βλέπουμε οπτικά πώς εξέρχεται η ενέργεια από το φορτιστή.
3. Κατέληξα να χτυπήσω το δομοστοιχείο του φορτιστή στο πλάι του στηρίγματος. Συνδέστε ένα καλώδιο micro usb στη θύρα φορτιστή και usb.
4. Ανατινάξτε ένα μπαλόνι για να το τεντώσετε εκ των προτέρων. Κόψτε το τμήμα του λαιμού για να είναι πιο εύκολο να τυλίξετε το ηχείο. Χρησιμοποιήστε κάποια ταινία διπλής όψης για να κολλήσετε τον καθρέφτη στο μπαλόνι. Όταν είναι ενεργοποιημένο, θα πρέπει να μοιάζει με το παραπάνω.

Βήμα 7: Αποτελέσματα: Σχήματα λέιζερ

Όπως ίσως έχετε δει στο παραπάνω βίντεο, δοκίμασα μια σειρά από καθαρούς τόνους για να δημιουργήσω διαφορετικά είδη σχημάτων. Έκανα ένα σωρό πειράματα και ανακάλυψα πολλά ενδιαφέροντα πράγματα για τα κύματα και τις μαθηματικές ιδιότητες.

Χρησιμοποιώντας μια εφαρμογή δημιουργίας συχνοτήτων στο τηλέφωνό μου, ξεκίνησα με μια γενική σάρωση συχνοτήτων από χαμηλή σε υψηλή, έως ότου δεν μπορούσα να δω διακριτά σχήματα. Η διακοπή ήταν περίπου 800 Hz (φυσικά εξαρτάται από τον όγκο και το πόσο απλωμένο είναι το μπαλόνι). Στη συνέχεια προσπάθησα να παίξω μαζί δύο καθαρούς τόνους. 381 Hz και 326 Hz για το πρώτο. Για να το κάνετε αυτό, δημιουργήστε έναν καθαρό τόνο από αυτόν τον ιστότοπο (περίπου 10 δευτερόλεπτα). Μεταφέρετε και αποθέστε τα αρχεία ήχου σας σε ένα λογισμικό επεξεργασίας ήχου (προτείνω το Audacity) και παίξτε μαζί.

Δοκίμασα δύο ακόμη διαφορετικούς συνδυασμούς και μετά παρατήρησα κάτι. Όταν οι ήχοι που παίζονταν ήταν πολλαπλάσιοι του 10, ήταν στατικοί. Με αυτό εννοώ ότι το λέιζερ διανύει την ίδια διαδρομή ξανά και ξανά, δημιουργώντας μια ακίνητη εικόνα. Τότε ήταν που δοκίμασα τον συνδυασμό 101 + 200 + 300 Hz, με τους 101 Hz να δημιουργούν αναστάτωση. Η εικασία μου ήταν ότι τα 101 Hz θα δημιουργήσουν ένα κινούμενο μοτίβο σε σύγκριση με τον συνδυασμό 100 + 200 + 300 Hz (που ήταν ακόμα). Είχα δίκιο! Farταν μακράν το αγαπημένο μου μοτίβο.

Αυτό με οδήγησε να δοκιμάσω τους πιο απλούς συνδυασμούς που ενοχλούνται μόνο από 1 Hz. Οι τρεις ήχοι με 1 Hz που περιλάμβαναν δημιούργησαν μια ταλαντούμενη κίνηση ενός μόνο σχήματος που πηγαινοερχόταν.

Το τελευταίο ήταν μουσική για πιάνο που βρήκα στο διαδίκτυο. Νόμιζα ότι θα ήταν διασκεδαστικό να δοκιμάσω με κανονική μουσική. Δοκίμασα μουσική τζαζ, βιολί, ποπ, ντάμπστεπ και άλλα είδη μουσικής. Μακράν τα πιο «καθαρά» μοτίβα έγιναν από το πιάνο. Αυτό πιθανότατα οφείλεται στο ότι κάθε πλήκτρο είναι σχετικά καθαρό σε τόνο όταν παίζεται. Μερικές φορές, η μουσική πιάνου έκανε μοτίβα που έβρισκα ότι έμοιαζαν με μια καμπύλη Lissajous. Είναι πραγματικά ευχάριστο να βρίσκω μαθηματικές συνδέσεις όπως αυτές στα έργα μου, αφού η εύρεση αυτών των συνδέσεων εκτός τάξεων είναι αρκετά δύσκολη.

Βήμα 8: Συμπέρασμα

Μέχρι τώρα δεν ήμουν ποτέ άτομο ήχου, αλλά έχω μια νέα εκτίμηση για όλα όσα συμβάλλουν στο να λειτουργούν τα ηχεία. Όλα ξεκίνησαν από ένα έργο στην τάξη μηχανικής εκμάθησης όπου αποφάσισα να φτιάξω ένα ηχείο από την αρχή και να δοκιμάσω ανάλυση ήχου. Speakerταν ένα λειτουργικό ηχείο, όχι ιδιαίτερα καθαρό ήχο. Χρησιμοποίησα έναν ενισχυτή LM386 και ανταλλακτικά που βρίσκονται τριγύρω. Αν και δεν χρησιμοποιώ τον προσαρμοσμένο ενισχυτή μου, θα τον χρησιμοποιήσω για ένα έργο που περιλαμβάνει την κατασκευή ραδιοφώνου για ένα άλλο μάθημα στο κολέγιο.

Είμαι βέβαιος ότι υπάρχουν περισσότερα ηχητικά έργα στον ορίζοντα βλέποντας ότι έχω κολλήσει τώρα. Θα ήταν υπέροχο να το κάνετε φορητό, συνδεδεμένο bluetooth και να προσθέσετε ένα δεύτερο ηχείο για στερεοφωνική έκδοση. Αλλά για να τα κάνω όλα αυτά, χρειάζομαι χρήματα και χρόνο. Ενώ η χειμερινή διακοπή θα μου δώσει χρόνο να δουλέψω σε έργα, θα χρειαστώ την υποστήριξη της κοινότητας για να συνεχίσω τα έργα μου. Αν νομίζετε ότι αυτό που κάνω είναι ενημερωτικό, εμπνευσμένο ή απλώς δροσερό, υποστηρίξτε με χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο συνεργατών μου στο amazon. Κάντε τα ψώνια σας ως συνήθως, αλλά κάθε προϊόν που αγοράζετε παίρνω ένα μικρό αντίδωρο χωρίς επιπλέον κόστος για εσάς.

Επόμενη στον Διαγωνισμό Οπτικής