Sound Visualizer: 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Dette prosjektet ble til etter å ha sett denne videoen av en youtuber som beskrev en måte å visualisere lyd med en laser. Det fungerer ved å ta en høyttaler, strekke en ballong over den og sentrere et speilfragment på ballongen. Lyd spilles gjennom høyttaleren og en laserpeker lyser på speilet. Lyden får speilet til å vibrere og skaper et lasershow. Jeg designet høyttaleren ovenfor slik at jeg kan blande frekvenser og leke med de forskjellige formene. Siden jeg ikke eier en høyttaler, tenkte jeg at dette også ville være en god mulighet til å lære hvordan lydsystemer fungerer mens jeg lager en høyttaler av høy kvalitet.

Trinn 1: Deler

• Høyttaler
• 30 Watt forsterker
• USB Breakout
• 5v regulator
• Laserdiode
• Ladermodul
• Lydkontakt for kvinner
• 12v hunnkontakt (jeg reddet min fra en annen enhet, men dette var det nærmeste jeg fant)
• 6 mm x 3 mm magneter x8
• 1/4”sekskantmutter
• 1/4”x 1” sekskantskrue

• 3D -utskrifter

  • Øvre hus x1
  • Nedre hus x1
  • Base x1 Stativ x1
  • Portdeksel x1
  • Volumskive x1
  • Knott x1
  • Knottdeksel x1
  • Pin x2
  • Laserarm x1
  • Laserhode x1

Trinn 2: Montering (etui)

1. Loddetråder på terminalen til høyttaleren (gul - positiv: grønn - negativ). Skru høyttaleren på den øverste halvdelen av høyttaleren. Skyv magnetene på plass. Magnetene er for å koble den øvre halvdelen og den nedre halvdelen sammen for oppgraderbarhet. Mens den for øyeblikket går av en 12V -kontakt, håper jeg å oppgradere den med innebygde batterier og bluetooth.
2. Skyv forsterkeren gjennom hullet foran. Bruk mutteren som følger med forsterkeren for å klemme den på plass. Sett høyttalerkablene inn i enten høyre eller venstre utgang.
3. Sett inn 1/4”sekskantmutteren i sporet på siden av den øvre halvkassen.

Trinn 3: Elektronikk

1. Lodd fire ledninger til utgangen fra 12v -kontakten (ett par for å drive forsterkeren, den andre for usb -utgang). Lodd en positiv og negativ tilkobling fra 12v -kontakten til 5v -regulatoren. Bakken for 5v -regulatoren og 12v -kontakten deles. Lodd utgangen fra regulatoren til usb -utgangen.
2. Lodd tre ledninger til den kvinnelige lydkontakten. Blått er malt, gult er igjen, og grønt er høyre lyd.

Trinn 4: Montering (ledninger)

Dette neste trinnet er litt vanskelig. Jeg brukte 20 awg wire, men det kan være lurt å bruke en tynnere måler. Sørg for at du har noen nåletang.

1. Ta en ledning, bind en snor rundt den og før den gjennom bunnen av høyttaleren. Bruk en tang til å ta tak i ledningen og trekk den ut i den andre enden. Dette kan ta litt tid, så vær tålmodig.
2. Med snoren stikkende ut fra begge ender, knytter du de gjenværende ledningene med snoren og trekker dem gjennom hengselhullet.
3. Plasser inngangskontaktene på forsiden av portdekselet og varmt lim på plass. Skyv inn i høyttalerbasen og trekk ledningene stramt.

Trinn 5: Montering (etterbehandling av høyttaleren)

1. Før ledningene gjennom tappen og klikk inn i hengselhullet på siden av høyttalerbasen. Før ledningene gjennom siden av høyttalerhuset.
2. Denne neste delen er litt urovekkende, men vær så snill. Skyv lokket inn i tappen. Vinkle den slik at saken passer litt bedre inn i basen. Du må kanskje bøye sokkelen litt for at høyttaleren skal passe.
3. Monter knappen for å feste høyttalerhuset på plass. Skyv sekskantskruen inn i knappetrykket. Dette er valgfritt, men det får knappen til å se mye bedre ut. Legg varmt lim i den gjenværende plassen på knotten og legg på lokket for knappen for å skjule alt.
4. Koble alt som vist ovenfor. 12v kabler til inngangen til forsterkerkortet. For lyden; gul til venstre, blå til bakken og grønn til høyre lydinngang.
5. Plasser magneter på bunnen og fest høyttalerkabinettene sammen!

Trinn 6: Montering (laser)

1. Før du setter sammen noe, lodder du lengre ledninger på laserdioden. Før ledningene fra det 3D -trykte laserhodet til armen og ned. Etter å ha fått ledningene gjennom, klikker du delene sammen.
2. Lodd ledningene på li-ion-laderen. Jeg valgte å lodde dem til inngangshalvdelen av ladermodulen og ikke utgangen. Årsaken er modulens pulserende strøm for utgangen. Dette får laseren til å lage stiplede linjer når den peker mot en vegg. Jeg oppfordrer folk til å prøve dette uansett siden det er ganske morsomt å visuelt se hvordan strømmen kommer fra laderen.
3. Jeg endte med å teppe ladermodulen til siden av stativet. Koble en mikro -usb -kabel til laderen og usb -porten.
4. Blås opp en ballong for å strekke den på forhånd. Klipp av halsdelen for å gjøre det lettere å vikle rundt høyttaleren. Bruk litt dobbeltsidig tape for å feste speilet på ballongen. Når den er slått på, skal den se ut som ovenfor.

Trinn 7: Resultater: Laserformer

Som du kanskje har sett i videoen ovenfor, prøvde jeg en rekke rene toner for å lage forskjellige former. Jeg gjorde en haug med eksperimenter, og jeg fant ut massevis av kule ting om bølger og matematiske egenskaper.

Ved å bruke en frekvensgenerator -app på telefonen min, begynte jeg med et generelt sveip av frekvenser fra lav til høy, til jeg ikke kunne se noen synlige former. Avbruddet var på rundt 800 Hz (selvfølgelig er det avhengig av volum og hvor strukket ballongen er). Jeg prøvde deretter å spille to rene toner sammen; 381 Hz og 326 Hz for den første. For å gjøre dette, generer en ren tone fra dette nettstedet (ca. 10 sekunder). Dra og slipp lydfilene dine til en lydbehandlingsprogramvare (jeg anbefaler Audacity) og spill sammen.

Jeg prøvde ytterligere to forskjellige kombinasjoner, og så la jeg merke til noe. Når tonene som ble spilt var multipler av 10, var de statiske. Med det mener jeg laseren reiste den samme banen om og om igjen og skapte et stillbilde. Det var da jeg prøvde kombinasjonen 101 + 200 + 300 Hz, med 101 Hz som skapte en forstyrrelse. Jeg tipper at 101 Hz vil skape et bevegelig mønster sammenlignet med kombinasjonen 100 + 200 + 300 Hz (som fremdeles var). Jeg hadde rett! Det var mitt favorittmønster.

Dette førte til at jeg prøvde de enkleste kombinasjonene som bare ble forstyrret av 1 Hz. De tre lydene med 1 Hz inkluderte skapte en oscillerende bevegelse av en enkelt form som går frem og tilbake.

Den siste var pianomusikk jeg fant på nettet. Jeg trodde det ville være morsomt å prøve med vanlig musikk. Jeg har prøvd jazz, fiolinmusikk, pop, dubstep og annen musikk. Langt de "reneste" mønstrene ble laget av pianoet. Dette skyldes sannsynligvis at hver tast er relativt ren i tonen når den spilles. Noen ganger laget pianomusikken mønstre som jeg syntes lignet på en Lissajous -kurve. Det er veldig hyggelig å finne matematiske forbindelser som disse i prosjektene mine, siden det er ganske vanskelig å finne disse forbindelsene utenfor klasser.

Trinn 8: Konklusjon

Jeg har aldri vært en lydperson før nå, men jeg har en ny forståelse for alt som går ut på å få høyttalere til å fungere. Alt dette startet fra et prosjekt i min maskinlæringsklasse der jeg bestemte meg for å lage en høyttaler fra bunnen av og prøve lydanalyse. Det var en fungerende høyttaler, ikke spesielt tydelig. Jeg brukte en LM386 forsterker og reservedeler liggende. Selv om jeg ikke bruker den skreddersydde forsterkeren min, vil jeg bruke den til et prosjekt som involverer å lage radio til et annet kurs på høyskolen.

Jeg er sikker på at flere lydprosjekter er i horisonten da jeg er hekta nå. Det ville være flott å gjøre den bærbar, Bluetooth -tilkoblet og legge til en andre høyttaler for en stereoversjon. Men for å gjøre alt dette trenger jeg penger og tid. Selv om vinterferien vil gi meg tid til å jobbe med prosjekter, trenger jeg støtte fra samfunnet for å fortsette prosjektene mine. Hvis du synes det jeg gjør er informativt, inspirerende eller ganske enkelt kult, kan du støtte meg ved å bruke min Amazon -tilknyttede lenke. Handle som vanlig, men hver vare du kjøper får jeg et lite tilbakeslag uten ekstra kostnad for deg.

Andreplass i optikkonkurransen