صندوق صوت الجيب: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

لا يتناسب هذا الجهاز مع الجيب فحسب ، بل يُنتج أيضًا نغمات موسيقية مختلفة مماثلة لتلك الموجودة في مزمار القربة (في رأيي) عن طريق مجموعات مختلفة من ستة أزرار ضغط. من الواضح أنها مجرد أداة لتسلية الأطفال ؛ ومع ذلك ، يمكن استخدام مبدأ العمل (آمل) في أعمال موسيقية إلكترونية أكثر جدية.

الخطوة 1: وصف الدائرة

مذبذب الجهد (VCO)

تم تصميم المذبذب باستخدام IC LM331 (تتوفر ورقة بيانات هنا: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm331.pdf) ، محول الجهد إلى التردد مع نسبة خطية تمامًا بين جهد الدخل (Vin) وتواتر النبضات عند الخرج (Fout). يفتح الترانزستور الداخلي عند خرج IC (دبوس 3) بالتردد الذي يعد دالة خطية لجهد الدخل. يتم توصيل جهد الإمداد Vs بـ pin3 من خلال المقاوم R20 ؛ نتيجة لذلك ، يظهر قطار من النبضات عند الإخراج. تفتح هذه النبضات بشكل دوري الترانزستور الخارجي Q1 الذي يدفع السماعة وبالتالي ينتج صوتًا. يأتي جهد الدخل من جامع الجهد الذي يمكن أن يوفر جهدًا مختلفًا عن طريق مجموعات مختلفة من الأزرار الانضغاطية الخاصة به. يتم تنشيط كل من المذبذب والأضواء ببطارية واحدة 9 فولت.

اداة الجهد (VA)

يتكون عمود الجهد السلبي من 6 فواصل للجهد يتكون كل منها من قاطع جهد ومقاوم وصمام ثنائي. عند الضغط على زر انضغاطي ، يتم تطبيق الجهد Vs من البطارية على مقسم الجهد المقابل. يتوافق جهد خرج الحاجز مع تردد معين يولده VCO. يتناسب تردد التذبذبات بشكل مباشر مع جهد الدخل في IC ، حيث ينتج كل مقسم جهدًا أعلى بنسبة 6 ٪ من الجهد الناتج عن المقسم السابق. والسبب هو أن ترددات النغمتين المتتاليتين تختلف بنسبة 6٪ ؛ وهكذا ، فإن ستة فواصل تنتج الفولتية المقابلة لست ملاحظات مختلفة. يقوم المقاوم بتحويل الجهد إلى تيار يمكن إضافته إلى التيارات من فواصل أخرى عند الضغط على عدة أزرار. لا يسمح الصمام الثنائي للتيار من المقسم بالتدفق إلى فواصل أخرى ، ويمكن للتيار أن يتدفق فقط نحو المقاوم التجميع R13 ؛ وبالتالي ، فإن جميع الفواصل مستقلة عن بعضها البعض. يمكنك قراءة المزيد عن مضافات الجهد السلبي هنا:

جامع الجهد السلبي

en.wikibooks.org/wiki/Circuit_Idea/Parallel_Voltage_Summer

en.wikibooks.org/wiki/Circuit_Idea/Simple_Op-amp_Summer_Design#Passive_summer

خلاطات الصوت

sound.whsites.net/articles/audio-mixing.htm

الخطوة 2: ضبط الفولتية

هكذا شرعت في تعيين الفولتية اللازمة:

1) قم بتوصيل الفولتميتر بين الأرض و Vin.

2) اضغط على جميع الأزرار الانضغاطية في VA ، واقرأ الفولتميتر. في حالتي ، تقرأ 1.10 فولت. هذا هو الحد الأقصى للجهد المتاح عند خرج VA. يظهر تخطيط PBs في الصورة أعلاه.

3) خذ الجهد الناتج عن الحاجز الأول (زر الضغط 1) على أنه "V1". كون كل جهد أكبر بنسبة 6٪ من الجهد السابق ، قم بتكوين معادلة:

V1 + 1.06xV1 + (1.06 ^ 2) xV1 + (1.06 ^ 3) xV1 + (1.06 ^ 4) xV1 + (1.06 ^ 5) xV1 = 1.10

حل هذا لـ "V1" يعطي V1 = 0.158V

لذلك ، الفولتية عند الفواصل الأخرى هي: V2 = 0.167V ، V3 = 0.177V ، V4 = 0.187V ، V5 = 0.199V ، V6 = 0.211V. لقد قمت بتقريب هذه القيم إلى الرقم العشري الثاني: V1 = 0.16V ، V2 = 0.17V ، V3 = 0.18V ، V4 = 0.19V ، V5 = 0.20V ، V6 = 0.21V.

اضبط أدوات التشذيب المقابلة للحصول على هذه القيم. إذا كان تردد خرج VCO لا يتوافق مع ملاحظة معينة ، فاضبط أداة التشذيب R19 الخاصة بـ VCO (بدون لمس أدوات التشذيب في VA!) حتى يتم إنشاء ملاحظة معينة. يجعل R19 من الممكن ضبط تردد خرج VCO بدون نطاق معين دون تغيير Vin. يمكنك التحقق من ترددات النوتات الموسيقية باستخدام مقياس التردد ، أو ضبط ملاحظة باستخدام موالف الصوت (على سبيل المثال ، يحتوي Garage Band على هذه الميزة في قسم "التسجيل الصوتي").

وفقًا لحساباتي ، يمكن للمحرك VA أن يولد 34 جهدًا مستقلاً ؛ ستة منهم فقط تتطابق مع الملاحظات الدقيقة ، وتعطي مجموعات الأزرار الانضغاطية نغمات حول النغمات الدقيقة ضمن +/- 30 سنتًا (سنت واحد هو 1/100 من نصف نغمة).

ستجد جدولًا يحتوي على الملاحظات والترددات الخاصة بكل منها هنا:

web.archive.org/web/20081219095621/https://www.adamsatoms.com/notes/

الخطوة 3: فاتورة المواد

جامع الجهد

SW1 … SW6 - أزرار الضغط

R1 ، R3 ، R5 ، R7 ، R9 ، R11 - قادين 5K

R2 ، R4 ، R6 ، R8 ، R10 ، R12 - 1 ك

R13 - 330 أوم

D1… D6 - IN4001

مذبذب الجهد التحكم

IC 1 - LM331

Q1 - 2N3904

R14 ، R16 - 100 ألف

R15 - 47 أوم

R17 - 6.8 ك

R18 - 12 ك

R19 - ماكينة حلاقة 10 كيلو

R20 - 10 كيلو

R21 - 1 ك

C1 - 0.1 ، سيراميك

C2 - 1.0 ، مايلر

C3 - 0.01 ، سيراميك

LS1 - مكبر صوت صغير بمقاومة 150 أوم

SW1 - مفتاح كهربائي

مقبس IC

بطارية 9 فولت

ملاحظة: معدل الطاقة لجميع المقاومات هو 0.125 واط ، الدقة (الكل باستثناء R15 ، R17 ، R18) - 5٪ ، دقة R15 ، R17 ، R18-1٪. سيكون من المرغوب أيضًا استخدام أدوات تشذيب عالية الدقة ومتعددة الدورات لتعديل أكثر دقة.

الخطوة 4: الآلات والأدوات

كنت بحاجة إلى سكين x-acto لصنع لوحة الدائرة ، ثم مكواة لحام مع جندى وقاطع أسلاك لبناء الدائرة نفسها. هناك حاجة إلى مفك براغي دقيق لضبط أدوات التشذيب لضبط الفولتية اللازمة في المقسمات. هناك حاجة إلى مقياس متعدد لمراقبة الفولتية المعدلة ، وفحص الدائرة بشكل عام.

يمكنك ملاحظة الملاحظات التي تضبط عليها الدائرة باستخدام موالف صوت ، مثل تلك المضمنة في Garage Band. يمكنك أيضًا استخدام الذبذبات الافتراضية مثل Academo (https://academo.org/demos/virtual-oscilloscope/) لمشاهدة التذبذبات. لقد أرفقت لقطة شاشة لهذا الذبذبات التي توضح شكل التذبذبات الناتجة عن جهازي.

الخطوة 5: الضميمة ولوحة الدائرة

لقد استخدمت صندوقًا متوفرًا مصنوعًا من البلاستيك الشفاف بحجم 125 × 65 × 28 ملم. قمت بطلائه باللون الأبيض من الداخل وقمت بإجراء تعديلات أخرى ضرورية لاستضافة الجزء الإلكتروني من جهازي. أنت حر في اتباع المسار الخاص بك في صنع هذا العلبة. أما بالنسبة للوحة الدائرة ، فقد صنعتها من القماش الزجاجي المغطى بالنحاس عن طريق قطع الوسادات المربعة في الرقائق ومكونات اللحام لهذه الوسادات. أجد هذه الطريقة أكثر ملاءمة من صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور عندما يتعلق الأمر بقطعة واحدة فقط.