Trình hiển thị âm thanh: 8 bước (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Dự án này xuất hiện sau khi xem video này của một youtuber, người đã mô tả cách hình dung âm thanh bằng tia laser. Nó hoạt động bằng cách lấy một người nói, kéo căng một quả bóng bay lên trên nó và căn giữa một mảnh gương trên quả bóng bay. Âm thanh được phát qua loa và một con trỏ laser được chiếu trên gương. Âm thanh làm cho gương rung động, tạo ra một màn trình diễn laze. Tôi đã thiết kế loa ở trên để tôi có thể trộn các tần số và chơi với các hình dạng khác nhau. Vì tôi không có loa nên tôi nghĩ đây cũng sẽ là cơ hội tốt để tìm hiểu cách hệ thống âm thanh hoạt động trong khi tạo ra một chiếc loa chất lượng cao.

Bước 1: Các bộ phận

• Loa
• Bộ khuếch đại 30 Watt
• Đột phá USB
• Bộ điều chỉnh 5v
• Diode Laser
• Mô-đun bộ sạc
• Giắc cắm âm thanh nữ
• 12v Female Plug (Tôi đã trục vớt của tôi từ một thiết bị khác, nhưng đây là thiết bị gần nhất tôi có thể tìm thấy)
• Nam châm 6mm x 3mm x8
• Đai ốc lục giác 1/4”
• Vít lục giác 1/4”x 1”

• Bản in 3D

  • Nhà ở trên x1
  • Nhà ở thấp hơn x1
  • Đế x1 Chân đế x1
  • Nắp cổng x1
  • Quay số âm lượng x1
  • Núm x1
  • Núm Nắp đậy x1
  • Pin x2
  • Cánh tay Laser x1
  • Đầu laze x1

Bước 2: Lắp ráp (trường hợp)

1. Hàn dây vào cực của loa (vàng - dương: xanh - âm). Vặn loa vào nửa trên của loa. Đẩy nam châm vào đúng vị trí. Nam châm dùng để kết nối nửa trên và nửa dưới với nhau để có thể nâng cấp. Mặc dù nó hiện đang chạy khỏi ổ cắm 12v, tôi hy vọng sẽ nâng cấp nó với pin và bluetooth tích hợp.
2. Đẩy bộ khuếch đại qua lỗ phía trước. Sử dụng đai ốc đi kèm với bộ khuếch đại để kẹp nó vào vị trí. Cắm dây loa vào cổng ra bên phải hoặc bên trái.
3. Chèn đai ốc lục giác 1/4”vào rãnh ở mặt bên của nửa trên của hộp.

Bước 3: Điện tử

1. Hàn bốn dây vào đầu ra của ổ cắm 12v (một cặp để cấp nguồn cho bộ khuếch đại, cặp còn lại cho đầu ra usb). Hàn kết nối âm và dương từ ổ cắm 12v đến bộ điều chỉnh 5v. Nối đất cho bộ điều chỉnh 5v và ổ cắm 12v được dùng chung. Hàn đầu ra từ bộ điều chỉnh vào đầu ra usb.
2. Hàn ba dây vào giắc cắm âm thanh cái. Màu xanh dương là màu đất, màu vàng là bên trái và màu xanh lá cây là âm thanh bên phải.

Bước 4: Lắp ráp (dây)

Bước tiếp theo này là một chút khó khăn. Tôi đã sử dụng dây 20 awg, nhưng bạn có thể muốn sử dụng một máy đo mỏng hơn. Hãy chắc chắn rằng bạn có một số kìm mũi kim.

1. Lấy một sợi dây, buộc một số dây xung quanh nó và đưa nó qua đế của loa. Dùng kìm để lấy đầu dây và kéo nó ra. Điều này có thể mất một chút thời gian, vì vậy hãy kiên nhẫn.
2. Với đoạn dây thò ra từ hai đầu, dùng dây buộc các sợi dây còn lại và kéo chúng qua lỗ bản lề.
3. Đặt các ổ cắm đầu vào vào mặt của nắp cổng và keo nóng vào vị trí. Đẩy vào đế loa và kéo căng dây.

Bước 5: Lắp ráp (hoàn thiện loa)

1. Luồn dây qua chốt và bắt vào lỗ bản lề ở mặt bên của đế loa. Luồn dây qua mặt bên của thùng loa.
2. Phần tiếp theo này là một chút đáng lo ngại, nhưng hãy cố gắng với nó. Đẩy nắp vào chốt. Căn góc để vỏ máy vừa vặn với đế hơn một chút. Bạn có thể phải uốn cong chân đế một chút để loa vừa vặn.
3. Ráp núm kẹp thùng loa vào đúng vị trí. Đẩy vít lục giác vào núm in. Đây là tùy chọn, nhưng nó làm cho núm trông đẹp hơn nhiều. Đặt keo nóng vào không gian còn lại của núm và đặt nắp cho núm để giấu mọi thứ.
4. Dây mọi thứ như hình trên. Cáp 12v vào đầu vào cho bảng mạch khuếch đại. Đối với âm thanh; màu vàng từ trái sang trái, màu xanh lam từ mặt đất và màu xanh lục sang phải của đầu vào âm thanh.
5. Đặt nam châm vào vỏ dưới cùng và gắn các hộp loa lại với nhau!

Bước 6: Lắp ráp (laser)

1. Trước khi ghép bất cứ thứ gì lại với nhau, hãy hàn các dây dài hơn trên diode laser. Luồn dây từ đầu laser in 3D xuống cánh tay và xuống. Sau khi luồn dây qua, hãy gắn các bộ phận lại với nhau.
2. Hàn dây vào bộ sạc li-ion. Tôi đã chọn hàn chúng vào nửa đầu vào của mô-đun bộ sạc chứ không phải đầu ra. Lý do là dòng xung mô-đun cho đầu ra của nó. Điều này làm cho tia laser tạo ra các đường chấm khi hướng nó vào tường. Tôi khuyến khích mọi người nên thử cách này vì thật thú vị khi xem trực quan cách nguồn điện được sản xuất từ bộ sạc.
3. Tôi đã kết thúc việc gắn mô-đun bộ sạc vào bên cạnh chân đế. Cắm cáp micro usb vào bộ sạc và cổng usb.
4. Thổi một quả bóng bay để căng trước nó. Cắt bỏ phần cổ để dễ quấn quanh loa hơn. Sử dụng một số băng dính hai mặt để dán gương vào quả bóng bay. Khi bật lên, nó sẽ giống như trên.

Bước 7: Kết quả: Hình dạng Laser

Như bạn có thể đã thấy trong video ở trên, tôi đã thử một loạt các tông màu thuần để tạo ra các loại hình dạng khác nhau. Tôi đã thực hiện một loạt các thí nghiệm và tôi đã tìm ra rất nhiều điều thú vị về sóng và các tính chất toán học.

Bằng cách sử dụng ứng dụng tạo tần số trên điện thoại, tôi đã bắt đầu xem xét tổng thể các tần số từ thấp đến cao, cho đến khi tôi không thể nhìn thấy bất kỳ hình dạng rõ ràng nào. Khoảng cắt ở khoảng 800 Hz (tất nhiên nó phụ thuộc vào âm lượng và độ giãn của quả bóng). Sau đó tôi đã thử chơi hai âm thuần với nhau; 381 Hz và 326 Hz đối với tần số đầu tiên. Để làm điều này, hãy tạo ra một giai điệu thuần túy từ trang web này (khoảng 10 giây). Kéo và thả các tệp âm thanh của bạn vào một phần mềm xử lý âm thanh (tôi khuyên bạn nên dùng Audacity) và chơi cùng nhau.

Tôi đã thử thêm hai cách kết hợp khác nhau, và sau đó tôi nhận thấy điều gì đó. Khi các âm được phát là bội số của 10, chúng ở trạng thái tĩnh. Điều đó có nghĩa là tia laser di chuyển lặp đi lặp lại cùng một đường, tạo ra một hình ảnh tĩnh. Đó là khi tôi thử kết hợp 101 + 200 + 300 Hz, với 101 Hz tạo ra nhiễu. Tôi đoán rằng 101 Hz sẽ tạo ra một mô hình chuyển động so với sự kết hợp 100 + 200 + 300 Hz (vẫn còn). Tôi đã đúng! Đó là mẫu yêu thích của tôi.

Điều này khiến tôi thử các kết hợp đơn giản nhất chỉ bị nhiễu bởi 1 Hz. Ba âm thanh có tần số 1 Hz tạo ra một chuyển động dao động của một hình đơn lẻ tới lui.

Bài cuối cùng là bản nhạc piano mà tôi tìm thấy trên mạng. Tôi nghĩ sẽ rất thú vị nếu thử với âm nhạc thông thường. Tôi đã thử nhạc jazz, nhạc vi-ô-lông, nhạc pop, dubstep và các loại âm nhạc khác. Cho đến nay, các mẫu "sạch nhất" đã được tạo ra bởi đàn piano. Điều này có lẽ là do mỗi phím có giai điệu tương đối thuần túy khi chơi. Đôi khi, âm nhạc piano tạo ra các mẫu mà tôi thấy trông giống như một đường cong Lissajous. Thật sự rất vui khi tìm thấy các kết nối toán học như thế này trong các dự án của tôi, vì việc tìm kiếm các kết nối này bên ngoài các lớp học là khá khó khăn.

Bước 8: Kết luận

Tôi chưa bao giờ là một người làm âm thanh cho đến bây giờ, nhưng tôi có một sự đánh giá cao mới về mọi thứ giúp cho loa hoạt động. Tất cả bắt đầu từ một dự án trong lớp học máy của tôi, nơi tôi quyết định làm một chiếc loa từ đầu và thử phân tích âm thanh. Đó là một chiếc loa đang hoạt động, âm thanh không đặc biệt rõ ràng. Tôi đã sử dụng một bộ khuếch đại LM386 và các phụ tùng thay thế nằm xung quanh. Mặc dù tôi không sử dụng bộ khuếch đại tùy chỉnh của mình, nhưng tôi sẽ sử dụng nó cho một dự án liên quan đến việc tạo ra một đài phát thanh cho một khóa học khác ở trường đại học.

Tôi chắc chắn rằng có nhiều dự án âm thanh hơn đang được triển khai khi thấy rằng tôi hiện đang rất hứng thú. Sẽ thật tuyệt nếu làm cho nó di động, kết nối bluetooth và thêm loa thứ hai cho phiên bản âm thanh nổi. Nhưng để làm được tất cả những điều đó, tôi cần kinh phí và thời gian. Mặc dù kỳ nghỉ đông sẽ cho tôi thời gian để làm các dự án, nhưng tôi sẽ cần sự hỗ trợ của cộng đồng để tiếp tục các dự án của mình. Nếu bạn nghĩ những gì tôi làm là mang tính thông tin, truyền cảm hứng hoặc chỉ đơn giản là thú vị, vui lòng hỗ trợ tôi bằng cách sử dụng liên kết liên kết amazon của tôi. Mua sắm của bạn như bình thường, nhưng mỗi món hàng bạn mua, tôi nhận được một khoản tiền hoàn lại nhỏ mà bạn không phải trả thêm phí.

Về nhì trong cuộc thi Quang học