Sound Visualizer - Ajarnpa (met afbeeldingen) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Dit project kwam tot stand na het bekijken van deze video door een youtuber die een manier beschreef om geluid te visualiseren met een laser. Het werkt door een luidspreker te nemen, er een ballon overheen te spannen en een spiegelfragment op de ballon te centreren. Geluid wordt afgespeeld via de luidspreker en er wordt met een laserpointer op de spiegel geschenen. Door het geluid gaat de spiegel trillen, waardoor een lasershow ontstaat. Ik heb de luidspreker hierboven ontworpen zodat ik frequenties kan mixen en met de verschillende vormen kan spelen. Aangezien ik geen luidspreker heb, dacht ik dat dit ook een goede gelegenheid zou zijn om te leren hoe geluidssystemen werken en tegelijkertijd een luidspreker van hoge kwaliteit te maken.

Stap 1: Onderdelen

• Spreker
• 30 Watt versterker
• USB-uitbraak
• 5v-regelaar
• Laserdiode
• Oplaadmodule
• Vrouwelijke audio-aansluiting
• 12v Female Plug (ik heb de mijne van een ander apparaat gered, maar dit was het dichtst dat ik kon vinden)
• 6mm x 3mm magneten x8
• 1/4” zeskantmoer
• 1/4” x 1” zeskantschroef

• 3D-afdrukken

  • Bovenste behuizing x1
  • Lagere Behuizing x1
  • Basis x1 standaard x1
  • Poortdeksel x1
  • Volumeknop x1
  • Knop x1
  • Knop Cover x1
  • Pin x2
  • Laserarm x1
  • Laserkop x1

Stap 2: Montage (koffer)

1. Soldeer de draden op de aansluiting van de luidspreker (geel - positief: groen - negatief). Schroef de luidspreker op de bovenste helft van de luidspreker. Duw de magneten op hun plaats. De magneten zijn bedoeld om de bovenste helft en de onderste helft met elkaar te verbinden voor upgradebaarheid. Hoewel het momenteel op een 12v-aansluiting loopt, hoop ik het te upgraden met ingebouwde batterijen en bluetooth.
2. Duw de versterker door het voorste gat. Gebruik de moer die bij de versterker wordt geleverd om deze op zijn plaats te klemmen. Steek de luidsprekerdraden in de rechter of linker uitgangspoorten.
3. Steek de 1/4” zeskantmoer in de gleuf aan de zijkant van de bovenste helft van de behuizing.

Stap 3: Elektronica

1. Soldeer vier draden aan de uitgang van de 12v-aansluiting (een paar om de versterker van stroom te voorzien, de andere voor usb-uitgang). Soldeer een positieve en negatieve verbinding van de 12v-aansluiting naar de 5v-regelaar. De aarde voor de 5v-regelaar en de 12v-aansluiting worden gedeeld. Soldeer de uitgang van de regelaar aan de usb-uitgang.
2. Soldeer drie draden aan de vrouwelijke audio-aansluiting. Blauw is aarde, geel is links en groen is rechts audio.

Stap 4: Montage (draden)

Deze volgende stap is een beetje lastig. Ik heb 20 awg draad gebruikt, maar misschien wilt u een dunnere meter gebruiken. Zorg ervoor dat je een punttang hebt.

1. Neem een draad, knoop er een touwtje omheen en steek het door de onderkant van de luidspreker. Gebruik een tang om de draad vast te pakken en het andere uiteinde eruit te trekken. Dit kan enige tijd duren, dus wees geduldig.
2. Terwijl het touwtje aan beide uiteinden naar buiten steekt, bindt u de resterende draden met het touw en trekt u ze door het scharniergat.
3. Plaats de ingangsbussen in de voorkant van het poortdeksel en lijm op hun plaats. Duw in de luidsprekervoet en trek de draden strak.

Stap 5: Montage (afwerking van de luidspreker)

1. Leid de draden door de pen en klik ze in het scharniergat aan de zijkant van de luidsprekervoet. Leid de draden door de zijkant van de luidsprekerbehuizing.
2. Dit volgende deel is een beetje verontrustend, maar heb geduld. Duw het deksel in de pin. Hoek het zodat de behuizing iets beter in de basis past. Mogelijk moet u de basis een beetje buigen om de luidspreker te laten passen.
3. Monteer de knop om de luidsprekerbehuizing op zijn plaats te klemmen. Duw de zeskantschroef in de knopafdruk. Dit is optioneel, maar het zorgt ervoor dat de knop er veel beter uitziet. Doe hete lijm in de resterende ruimte van de knop en plaats het deksel voor de knop om alles te verbergen.
4. Bedraad alles zoals hierboven weergegeven. 12v-kabels in de ingang voor het versterkerbord. Voor het geluid; geel naar links, blauw naar aarde en groen naar rechts audio-ingang.
5. Plaats magneten op de onderkant van de behuizing en klik de luidsprekerbehuizingen in elkaar!

Stap 6: Montage (laser)

1. Voordat je iets in elkaar zet, soldeer je langere draden op de laserdiode. Leid de draden van de 3D-geprinte laserkop naar de arm en naar beneden. Nadat u de draden erdoor hebt gehaald, klikt u de onderdelen aan elkaar.
2. Soldeer de draden op de li-ion-oplader. Ik heb ervoor gekozen om ze aan de ingangshelft van de laadmodule te solderen en niet aan de uitgang. Reden hiervoor is dat de module stroom pulseert voor zijn uitgang. Dit zorgt ervoor dat de laser stippellijnen maakt wanneer hij op een muur wijst. Ik moedig mensen aan om dit toch te proberen, omdat het best leuk is om visueel te zien hoe het vermogen van de oplader wordt afgegeven.
3. Uiteindelijk heb ik de oplaadmodule aan de zijkant van de standaard geplakt. Sluit een micro-usb-kabel aan op de oplader en de usb-poort.
4. Blaas een ballon op om deze vooraf op te rekken. Snijd het nekgedeelte af om het gemakkelijker om de luidspreker te wikkelen. Gebruik wat dubbelzijdig plakband om de spiegel op de ballon te plakken. Wanneer ingeschakeld, zou het eruit moeten zien als het bovenstaande.

Stap 7: Resultaten: laservormen

Zoals je misschien hebt gezien in de video hierboven, heb ik een hele reeks pure tonen geprobeerd om verschillende soorten vormen te creëren. Ik deed een heleboel experimenten en ontdekte een heleboel coole dingen over golven en wiskundige eigenschappen.

Door een frequentiegenerator-app op mijn telefoon te gebruiken, begon ik met een algemene reeks frequenties van laag naar hoog, totdat ik geen waarneembare vormen kon zien. De uitsnijding was rond de 800 Hz (dit is natuurlijk afhankelijk van het volume en hoe uitgerekt de ballon is). Ik probeerde toen twee zuivere tonen samen te spelen; 381 Hz en 326 Hz voor de eerste. Genereer hiervoor een pure toon van deze website (ongeveer 10 seconden). Sleep uw audiobestanden naar geluidsverwerkingssoftware (ik raad Audacity aan) en speel samen.

Ik probeerde nog twee verschillende combinaties, en toen viel me iets op. Wanneer de gespeelde tonen veelvouden van 10 waren, waren ze statisch. Daarmee bedoel ik dat de laser steeds weer hetzelfde pad aflegde en een stilstaand beeld creëerde. Toen probeerde ik de 101 + 200 + 300 Hz-combinatie, waarbij de 101 Hz een storing veroorzaakte. Mijn gok was dat de 101 Hz een bewegend patroon zal creëren in vergelijking met de 100 + 200 + 300 Hz combinatie (die nog steeds was). Ik had gelijk! Het was veruit mijn favoriete patroon.

Dit bracht me ertoe om de eenvoudigste combinaties te proberen die alleen werden gestoord door 1 Hz. De drie meegeleverde geluiden met 1 Hz creëerden een oscillerende beweging van een enkele vorm die heen en weer ging.

De laatste was pianomuziek die ik online vond. Ik dacht dat het leuk zou zijn om te proberen met gewone muziek. Ik heb jazz, vioolmuziek, pop, dubstep en andere soorten muziek geprobeerd. Veruit de "schoonste" patronen werden door de piano gemaakt. Dit is waarschijnlijk te wijten aan het feit dat elke toets relatief zuiver van toon is wanneer deze wordt gespeeld. Soms maakte de pianomuziek patronen waarvan ik vond dat ze leken op een Lissajous-curve. Het is heel prettig om wiskundige verbanden als deze in mijn projecten te vinden, omdat het vrij moeilijk is om deze verbanden buiten de lessen om te vinden.

Stap 8: Conclusie

Ik ben tot nu toe nooit een audio-persoon geweest, maar ik heb een hernieuwde waardering voor alles wat nodig is om luidsprekers te laten werken. Dit begon allemaal met een project in mijn machine learning-klas, waar ik besloot om een luidspreker helemaal opnieuw te maken en geluidsanalyse uit te proberen. Het was een werkende luidspreker, niet bijzonder helder klinkend. Ik gebruikte een LM386-versterker en rondslingerende reserveonderdelen. Hoewel ik mijn op maat gemaakte versterker niet gebruik, zal ik hem gebruiken voor een project waarbij ik een radio maak voor een andere cursus op de universiteit.

Ik weet zeker dat er meer audioprojecten in het verschiet liggen, aangezien ik nu verslaafd ben. Het zou geweldig zijn om het draagbaar te maken, bluetooth verbonden, en een tweede luidspreker toe te voegen voor een stereoversie. Maar om dat allemaal te kunnen doen, heb ik geld en tijd nodig. Hoewel de winterstop me tijd geeft om aan projecten te werken, heb ik de steun van de gemeenschap nodig om mijn projecten draaiende te houden. Als je denkt dat wat ik doe informatief, inspirerend of gewoon cool is, steun me dan alsjeblieft door mijn Amazon-partnerlink te gebruiken. Doe je boodschappen zoals gewoonlijk, maar voor elk item dat je koopt, krijg ik een beetje smeergeld zonder dat het jou iets extra's kost.

Tweede plaats in de optiekwedstrijd