Sound Visualizer: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

โปรเจ็กต์นี้เกิดขึ้นหลังจากดูวิดีโอนี้โดยยูทูบเบอร์ที่อธิบายวิธีสร้างภาพเสียงด้วยเลเซอร์ มันทำงานโดยการเอาลำโพง ยืดบอลลูนเหนือมัน และจัดชิ้นส่วนกระจกบนบอลลูนให้อยู่ตรงกลาง เสียงจะเล่นผ่านลำโพงและตัวชี้เลเซอร์จะส่องบนกระจก เสียงทำให้กระจกสั่น ทำให้เกิดการแสดงแสงเลเซอร์ ฉันออกแบบลำโพงด้านบนเพื่อให้สามารถผสมความถี่และเล่นกับรูปทรงต่างๆ ได้ เนื่องจากฉันไม่ได้เป็นเจ้าของลำโพง ฉันคิดว่านี่จะเป็นโอกาสที่ดีที่จะได้เรียนรู้วิธีการทำงานของระบบเสียงในขณะที่สร้างลำโพงคุณภาพสูง

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่

• วิทยากร
• แอมพลิฟายเออร์ 30 วัตต์
• USB Breakout
• ตัวควบคุม 5v
• เลเซอร์ไดโอด
• โมดูลเครื่องชาร์จ
• แจ็คเสียงหญิง
• ปลั๊กตัวเมีย 12v (ฉันกู้ของฉันจากอุปกรณ์อื่น แต่นี่คือสิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดที่ฉันสามารถหาได้)
• 6 มม. x 3 มม. แม่เหล็ก x8
• น็อตหกเหลี่ยม 1/4”
• สกรูหกเหลี่ยม 1/4” x 1”

• 3D Prints

  • ตัวเรือนส่วนบน x1
  • เรือนส่วนล่าง x1
  • ฐาน x1 ขาตั้ง x1
  • ฝาครอบพอร์ต x1
  • ปรับระดับเสียง x1
  • ลูกบิด x1
  • ฝาครอบลูกบิด x1
  • ปักหมุด x2
  • เลเซอร์อาร์ม x1
  • หัวเลเซอร์ x1

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบ (เคส)

1. บัดกรีสายไฟเข้ากับขั้วของลำโพง (สีเหลือง - บวก: สีเขียว - ลบ) ขันสกรูลำโพงเข้ากับครึ่งบนของลำโพง ดันแม่เหล็กเข้าที่ แม่เหล็กใช้สำหรับเชื่อมต่อครึ่งบนและครึ่งล่างเข้าด้วยกันเพื่อการอัปเกรด ในขณะที่มันกำลังใช้ซ็อกเก็ต 12v อยู่ ฉันหวังว่าจะอัพเกรดด้วยแบตเตอรี่และบลูทูธในตัว
2. ดันเครื่องขยายเสียงผ่านรูด้านหน้า ใช้น็อตที่มาพร้อมกับแอมพลิฟายเออร์เพื่อยึดเข้าที่ เสียบสายลำโพงเข้ากับพอร์ตเอาท์พุตด้านขวาหรือด้านซ้าย
3. ใส่น็อตหกเหลี่ยม 1/4” ในช่องที่ด้านข้างของเคสครึ่งบน

ขั้นตอนที่ 3: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

1. บัดกรีสายไฟสี่เส้นเข้ากับเอาต์พุตของซ็อกเก็ต 12v (คู่หนึ่งเพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องขยายเสียงและอีกคู่สำหรับเอาต์พุต usb) ประสานการเชื่อมต่อบวกและลบจากซ็อกเก็ต 12v ไปยังตัวควบคุม 5v กราวด์สำหรับเรกูเลเตอร์ 5v และซ็อกเก็ต 12v ใช้ร่วมกัน ประสานเอาต์พุตจากตัวควบคุมไปยังเอาต์พุต usb
2. ประสานสามสายเข้ากับแจ็คเสียงหญิง สีน้ำเงินคือพื้น สีเหลืองคือด้านซ้าย และสีเขียวคือเสียงด้านขวา

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบ (สายไฟ)

ขั้นตอนต่อไปนี้จะยุ่งยากเล็กน้อย ฉันใช้ลวดขนาด 20 awg แต่คุณอาจต้องการใช้เกจที่บางกว่า ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีคีมจมูกเข็ม

1. นำลวดมาหนึ่งเส้น มัดเชือกไว้รอบๆ แล้วสอดผ่านฐานของลำโพง ใช้คีมดึงลวดแล้วดึงปลายอีกด้านออก อาจใช้เวลาสักครู่ ดังนั้นโปรดอดทนรอ
2. เมื่อสายดึงออกมาจากปลายทั้งสอง ให้มัดสายที่เหลือกับเชือกแล้วดึงผ่านรูบานพับ
3. วางซ็อกเก็ตอินพุตไว้ที่ด้านหน้าของฝาครอบพอร์ตและกาวร้อนเข้าที่ ดันเข้าไปในฐานลำโพงแล้วดึงสายไฟให้ตึง

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบ (จบลำโพง)

1. สอดสายไฟผ่านหมุดแล้วล็อคเข้ารูบานพับที่ด้านข้างของฐานลำโพง สอดสายไฟผ่านด้านข้างของเคสลำโพง
2. ภาคต่อๆ ไปนี้อาจจะงงๆ หน่อย แต่ก็อดทนไว้ ดันฝาครอบเข้าไปในหมุด ทำมุมเพื่อให้เคสพอดีกับฐานเล็กน้อย คุณอาจต้องงอฐานเล็กน้อยเพื่อให้ลำโพงพอดี
3. ประกอบลูกบิดเพื่อยึดกล่องลำโพงให้เข้าที่ ดันสกรูฐานสิบหกเข้าที่ปุ่มพิมพ์ นี่เป็นทางเลือก แต่ทำให้ปุ่มดูดีขึ้นมาก ใส่กาวร้อนในพื้นที่ที่เหลือของลูกบิด และวางฝาครอบสำหรับลูกบิดเพื่อซ่อนทุกอย่าง
4. วางสายทุกอย่างตามที่แสดงด้านบน สายเคเบิล 12v เข้ากับอินพุตสำหรับบอร์ดแอมพลิฟายเออร์ สำหรับเสียง อินพุตเสียงจากสีเหลืองไปทางซ้าย สีน้ำเงินถึงพื้น และอินพุตเสียงจากสีเขียวไปทางขวา
5. วางแม่เหล็กไว้ที่เคสด้านล่างแล้วติดเคสลำโพงเข้าด้วยกัน!

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบ (เลเซอร์)

1. ก่อนประกอบสิ่งของใดๆ เข้าด้วยกัน ให้บัดกรีสายไฟที่ยาวขึ้นบนเลเซอร์ไดโอด สอดสายไฟจากหัวเลเซอร์ที่พิมพ์ 3 มิติไปที่แขนและลง หลังจากร้อยสายไฟแล้ว ให้ยึดชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน
2. บัดกรีสายไฟเข้ากับเครื่องชาร์จ Li-ion ฉันเลือกที่จะประสานพวกเขากับอินพุตครึ่งหนึ่งของโมดูลเครื่องชาร์จและไม่ใช่เอาต์พุต เหตุผลคือโมดูลพัลซิ่งปัจจุบันสำหรับเอาต์พุต ทำให้เลเซอร์สร้างเส้นประเมื่อชี้ไปที่ผนัง ฉันขอแนะนำให้ผู้คนลองทำเช่นนี้เพราะมันสนุกดีที่ได้เห็นพลังงานที่ปล่อยออกมาจากเครื่องชาร์จ
3. ฉันลงเอยด้วยการติดเทปโมดูลเครื่องชาร์จที่ด้านข้างของขาตั้ง เสียบสาย micro usb เข้ากับเครื่องชาร์จและพอร์ต usb
4. เป่าลูกโป่งเพื่อยืดก่อน ตัดส่วนคอออกเพื่อให้พันรอบลำโพงได้ง่ายขึ้น ใช้เทปกาวสองหน้าติดกระจกกับลูกโป่ง เมื่อเปิดเครื่องควรมีลักษณะเหมือนด้านบน

ขั้นตอนที่ 7: ผลลัพธ์: เลเซอร์รูปร่าง

ดังที่คุณอาจเคยเห็นในวิดีโอด้านบน ฉันได้ลองใช้โทนสีบริสุทธิ์จำนวนหนึ่งเพื่อสร้างรูปร่างประเภทต่างๆ ฉันทำการทดลองหลายครั้งและได้ค้นพบสิ่งดีๆ มากมายเกี่ยวกับคลื่นและคุณสมบัติทางคณิตศาสตร์

เมื่อใช้แอพตัวสร้างความถี่ในโทรศัพท์ ฉันเริ่มต้นด้วยการกวาดความถี่ทั่วไปจากต่ำไปสูง จนกระทั่งฉันไม่เห็นรูปร่างที่มองเห็นได้ คัตเอาท์อยู่ที่ประมาณ 800 เฮิรตซ์ (แน่นอนว่าขึ้นอยู่กับระดับเสียงและการยืดบอลลูน) จากนั้นฉันก็ลองเล่นสองโทนบริสุทธิ์ด้วยกัน 381 Hz และ 326 Hz สำหรับอันแรก เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้สร้างโทนสีบริสุทธิ์จากเว็บไซต์นี้ (ประมาณ 10 วินาที) ลากและวางไฟล์เสียงของคุณลงในซอฟต์แวร์ประมวลผลเสียง (ฉันขอแนะนำ Audacity) และเล่นด้วยกัน

ฉันลองใช้ชุดค่าผสมอื่นอีกสองชุด แล้วฉันก็สังเกตเห็นบางอย่าง เมื่อเสียงที่เล่นเป็นทวีคูณของ 10 พวกมันจะคงที่ โดยที่ฉันหมายถึงเลเซอร์เดินทางไปในเส้นทางเดิมซ้ำแล้วซ้ำอีกเพื่อสร้างภาพนิ่ง นั่นคือตอนที่ฉันลองใช้ชุดค่าผสม 101 + 200 + 300 Hz โดยที่ 101 Hz ทำให้เกิดการรบกวน ฉันเดาว่า 101 Hz จะสร้างรูปแบบการเคลื่อนไหวเมื่อเทียบกับชุดค่าผสม 100 + 200 + 300 Hz (ซึ่งยังคงเป็นอยู่) ฉันถูก! มันเป็นรูปแบบที่ฉันชอบมากที่สุด

สิ่งนี้ทำให้ฉันลองใช้ชุดค่าผสมที่ง่ายที่สุดโดยรบกวน 1 Hz เท่านั้น เสียงทั้งสามที่มี 1 Hz รวมอยู่ด้วยทำให้เกิดการสั่นของรูปร่างเดียวไปมา

เพลงสุดท้ายเป็นเพลงเปียโนที่ฉันพบทางออนไลน์ ฉันคิดว่ามันน่าจะสนุกที่จะลองกับเพลงปกติ ฉันได้ลองเล่นดนตรีแจ๊ส ไวโอลิน ป๊อป ดั๊บสเต็ป และเพลงประเภทอื่นๆ เปียโนทำลวดลายที่ "สะอาดที่สุด" อาจเป็นเพราะแต่ละคีย์มีโทนเสียงที่ค่อนข้างบริสุทธิ์เมื่อเล่น บางครั้ง ดนตรีเปียโนทำให้รูปแบบที่ฉันพบว่าดูคล้ายกับเส้นโค้ง Lissajous เป็นเรื่องที่น่ายินดีอย่างยิ่งที่ได้พบความเชื่อมโยงทางคณิตศาสตร์เช่นนี้ในโปรเจ็กต์ของฉัน เนื่องจากการค้นหาการเชื่อมต่อเหล่านี้นอกชั้นเรียนนั้นค่อนข้างยาก

ขั้นตอนที่ 8: สรุป

ฉันไม่เคยเป็นคนที่ชอบเสียงมาก่อนเลยจนถึงตอนนี้ แต่ฉันมีความซาบซึ้งในทุกสิ่งที่ทำให้วิทยากรทำงานได้ ทั้งหมดนี้เริ่มต้นจากโครงงานในชั้นเรียนแมชชีนเลิร์นนิงของฉัน ซึ่งฉันตัดสินใจสร้างผู้พูดตั้งแต่เริ่มต้น และลองวิเคราะห์เสียง มันเป็นลำโพงที่ใช้งานได้ ไม่ได้ให้เสียงที่ชัดเจนเป็นพิเศษ ฉันใช้แอมพลิฟายเออร์ LM386 และอะไหล่ที่วางอยู่รอบๆ แม้ว่าฉันจะไม่ได้ใช้แอมป์ที่ทำเอง แต่ฉันจะใช้มันสำหรับโครงการที่เกี่ยวข้องกับการทำวิทยุสำหรับหลักสูตรอื่นที่วิทยาลัย

ฉันแน่ใจว่าโปรเจ็กต์เสียงอื่นๆ กำลังรอคุณอยู่ เพราะตอนนี้ฉันติดใจแล้ว คงจะดีมากถ้าทำให้พกพาสะดวก เชื่อมต่อบลูทูธ และเพิ่มลำโพงตัวที่สองสำหรับเวอร์ชันสเตอริโอ แต่เพื่อที่จะทำอย่างนั้นได้ ฉันต้องการเงินทุนและเวลา แม้ว่าช่วงปิดเทอมฤดูหนาวจะให้เวลาฉันทำงานในโครงการต่างๆ แต่ฉันก็ยังต้องการการสนับสนุนจากชุมชนเพื่อให้โครงการของฉันดำเนินต่อไป หากคุณคิดว่าสิ่งที่ฉันทำคือการให้ข้อมูล สร้างแรงบันดาลใจ หรือเพียงแค่เจ๋ง โปรดสนับสนุนฉันโดยใช้ลิงก์พันธมิตร amazon ของฉัน ทำการช้อปปิ้งตามปกติ แต่สินค้าทุกชิ้นที่คุณซื้อ ฉันได้รับเงินคืนเล็กน้อยโดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับคุณ

รองชนะเลิศการประกวดเลนส์