Sound Visualizer: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Detta projekt kom till efter att ha sett den här videon av en youtuber som beskrev ett sätt att visualisera ljud med en laser. Det fungerar genom att ta en högtalare, sträcka en ballong över den och centrera ett spegelfragment på ballongen. Ljud spelas upp genom högtalaren och en laserpekare lyser på spegeln. Ljudet får spegeln att vibrera och skapar en lasershow. Jag designade högtalaren ovan så att jag kan blanda frekvenser och leka med de olika formerna. Eftersom jag inte äger en högtalare tänkte jag att det här också skulle vara ett bra tillfälle att lära sig hur ljudsystem fungerar samtidigt som jag gör en högtalare av hög kvalitet.

Steg 1: Delar

• Högtalare
• 30 Watt förstärkare
• USB -brytning
• 5v regulator
• Laserdiod
• Laddningsmodul
• Ljuduttag för kvinnor
• 12v honkontakt (jag bärgade min från en annan enhet, men det här var det närmaste jag kunde hitta)
• 6 mm x 3 mm magneter x8
• 1/4”sexkantmutter
• 1/4”x 1” insexskruv

• 3D -utskrifter

  • Övre hus x1
  • Nedre hus x1
  • Bas x1 Kickstand x1
  • Portskydd x1
  • Volymratt x1
  • Vred x1
  • Knoppskydd x1
  • Pin x2
  • Laserarm x1
  • Laserhuvud x1

Steg 2: Montering (fodral)

1. Lödkablar på högtalarens terminal (gul - positiv: grön - negativ). Skruva fast högtalaren på högtalarens övre halva. Skjut magneterna på plats. Magneterna är för att ansluta den övre halvan och den nedre halvan för uppgraderbarhet. Medan det för närvarande körs från ett 12V -uttag, hoppas jag att uppgradera det med inbyggda batterier och bluetooth.
2. Skjut förstärkaren genom det främre hålet. Använd muttern som följer med förstärkaren för att klämma fast den. Sätt in högtalarkablarna i antingen höger eller vänster utgång.
3. Sätt in 1/4”sexkantmuttern i spåret på sidan av den övre halvan.

Steg 3: Elektronik

1. Löd fyra ledningar till utgången på 12V -uttaget (ett par för att driva förstärkaren, den andra för usb -utgång). Löd en positiv och negativ anslutning från 12v -uttaget till 5v -regulatorn. Marken för 5v -regulatorn och 12v -uttaget delas. Löd utmatningen från regulatorn till usb -utgången.
2. Löd tre ledningar till det kvinnliga ljuduttaget. Blått är slipat, gult är vänster och grönt är höger ljud.

Steg 4: Montering (ledningar)

Det här nästa steget är lite knepigt. Jag använde 20 awg tråd, men du kanske vill använda en tunnare mätare. Se till att du har några nåltångar.

1. Ta en tråd, knyt en snöre runt den och för den genom basen av högtalaren. Använd en tång för att ta tag i tråden och dra ut den i andra änden. Detta kan ta lite tid, så ha tålamod.
2. Med strängen som sticker ut från båda ändarna, knyt de återstående trådarna med strängen och dra dem genom gångjärnshålet.
3. Placera ingångarna i portluckans yta och hett lim på plats. Skjut in högtalarbasen och dra trådarna spända.

Steg 5: Montering (efterbehandling av högtalaren)

1. Dra ledningarna genom tappen och snäpp in i gångjärnshålet på sidan av högtalarbasen. Dra ledningarna genom sidan av högtalarfodralet.
2. Denna nästa del är lite oroande, men tål det. Skjut in locket i stiftet. Vinkla det så att fodralet passar in lite bättre i basen. Du kan behöva böja basen lite för att högtalaren ska passa.
3. Montera ratten för att klämma fast högtalarfodralet på plats. Skjut in insexskruven i vredet. Detta är valfritt, men det får vredet att se mycket bättre ut. Lägg varmt lim i det kvarvarande utrymmet på vredet och placera locket för vredet för att dölja allt.
4. Anslut allt enligt ovan. 12V kablar in i ingången till förstärkarkortet. För ljudet; gul till vänster, blå till mark och grön till höger ljudingång.
5. Placera magneter på bottenfodralet och knäpp ihop högtalarfodralen!

Steg 6: Montering (laser)

1. Innan du sätter ihop något, löd längre kablar på laserdioden. Dra ledningarna från det 3D -tryckta laserhuvudet till armen och neråt. När du fått igenom ledningarna, knäpp ihop delarna.
2. Löd kablarna på litiumjonladdaren. Jag valde att lödda dem till laddningsmodulens ingångshalva och inte utgången. Anledningen är modulens pulserande ström för dess utgång. Detta får lasern att göra prickade linjer när den riktas mot en vägg. Jag uppmuntrar folk att prova det här ändå eftersom det är ganska roligt att visuellt se hur strömmen matas ut från laddaren.
3. Det slutade med att jag tejpade laddningsmodulen vid sidan av stativet. Anslut en mikro -usb -kabel till laddaren och usb -porten.
4. Blås upp en ballong för att försträcka den. Klipp av halsdelen för att göra det lättare att linda runt högtalaren. Använd lite dubbelsidig tejp för att fästa spegeln på ballongen. När den är påslagen ska den se ut som ovan.

Steg 7: Resultat: Laserformer

Som du kanske har sett i videon ovan försökte jag en massa rena toner för att skapa olika slags former. Jag gjorde ett gäng experiment och jag fick reda på massor av coola saker om vågor och matematiska egenskaper.

Genom att använda en frekvensgenerator -app på min telefon började jag med en allmän svepning av frekvenser från låg till hög tills jag inte kunde se några märkbara former. Avstängningen var cirka 800 Hz (naturligtvis är den föremål för volym och hur utsträckt ballongen är). Jag försökte sedan spela två rena toner tillsammans; 381 Hz och 326 Hz för den första. För att göra detta, generera en ren ton från denna webbplats (cirka 10 sekunder). Dra och släpp dina ljudfiler till ett ljudbehandlingsprogram (jag rekommenderar Audacity) och spela tillsammans.

Jag försökte ytterligare två olika kombinationer, och sedan märkte jag något. När tonerna som spelades var multiplar av 10 var de statiska. Med det menar jag att lasern reste samma väg om och om igen och skapade en stillbild. Det var då jag försökte kombinationen 101 + 200 + 300 Hz, med 101 Hz som skapade en störning. Min gissning var att 101 Hz kommer att skapa ett rörligt mönster jämfört med kombinationen 100 + 200 + 300 Hz (som fortfarande var). Jag hade rätt! Det var överlägset mitt favoritmönster.

Detta fick mig att prova de enklaste kombinationerna som bara störs av 1 Hz. De tre ljuden med 1 Hz inkluderade skapade en oscillerande rörelse av en enda form som går fram och tillbaka.

Den sista var pianomusik som jag hittade på nätet. Jag tyckte att det skulle vara kul att prova med vanlig musik. Jag har provat jazz, fiolmusik, pop, dubstep och annan musik. Överlägset de "renaste" mönstren gjordes av pianot. Detta beror troligen på att varje tangent är relativt ren i tonen när den spelas. Ibland gjorde pianomusiken mönster som jag tyckte liknade en Lissajous -kurva. Det är verkligen glädjande att hitta matematiska kopplingar som dessa i mina projekt, eftersom det är ganska svårt att hitta dessa kopplingar utanför klasserna.

Steg 8: Slutsats

Jag har aldrig varit en ljudperson fram till nu, men jag har en ny uppskattning för allt som går ut på att få högtalare att fungera. Allt började med ett projekt i min maskininlärningsklass där jag bestämde mig för att göra en högtalare från början och testa ljudanalys. Det var en fungerande högtalare, inte särskilt tydligt ljud. Jag använde en LM386 -förstärkare och reservdelar liggande. Även om jag inte använder min skräddarsydda förstärkare, kommer jag att använda den för ett projekt som innebär att göra en radio för en annan kurs på college.

Jag är säker på att fler ljudprojekt är på gång när jag ser att jag är fast nu. Det skulle vara bra att göra den bärbar, Bluetooth -ansluten och lägga till en andra högtalare för en stereoversion. Men för att göra allt det här behöver jag pengar och tid. Även om vinteruppehållet ger mig tid att arbeta med projekt, behöver jag stöd från samhället för att hålla mina projekt igång. Om du tycker att det jag gör är informativt, inspirerande eller helt enkelt coolt, stöd mig genom att använda min Amazon -länk. Handla som vanligt, men varje artikel du köper får jag en liten kickback utan extra kostnad för dig.

Tvåa i optiktävlingen