Isang Pocket Soundbox: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang aparatong ito ay hindi lamang umaangkop sa isang bulsa ngunit gumagawa din ng iba't ibang mga tono ng musika na katulad ng mga ito sa isang bagpipe (sa palagay ko) sa pamamagitan ng iba't ibang mga kumbinasyon ng anim na mga pindutan ng itulak. Malinaw na, ito ay isang gadget lamang upang libangin ang mga bata; gayunpaman, ang prinsipyo ng pagtatrabaho ay maaaring magamit (sana) sa mas seryosong mga artefact ng elektronikong musika.

Hakbang 1: Paglalarawan ng Circuit

Oscillator na kinokontrol ng boltahe (VCO)

Ang oscillator ay binuo gamit ang isang IC LM331 (isang datasheet na magagamit dito: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm331.pdf), isang boltahe-sa-dalas na converter na may eksaktong linear na proporsyon sa pagitan ng input boltahe (Vin) at ang dalas ng mga pulso sa output (Fout). Ang isang panloob na transistor sa output ng IC (pin 3) ay bubukas sa dalas na isang linear na pag-andar ng boltahe ng pag-input. Ang supply boltahe Vs ay konektado sa pin3 sa pamamagitan ng risistor R20; bilang isang resulta, isang tren ng pulso ang lilitaw sa output. Ang mga pulso na ito ay pana-panahong binubuksan ang panlabas na transistor Q1 na nagtutulak sa speaker kaya gumagawa ng tunog. Ang input boltahe ay nagmula sa isang boltahe adder na maaaring magbigay ng iba't ibang mga voltages sa pamamagitan ng iba't ibang mga kumbinasyon ng mga pushbuttons nito. Parehong ang osiloster at ang adder ay pinalakas ng isang 9 volt na baterya.

Boltahe adder (VA)

Ang passive voltage adder ay binubuo ng 6 na divider ng boltahe na ang bawat isa ay binubuo ng isang potentiometer trimmer, isang resistor at isang diode. Kapag pinindot ang isang pushbutton, ang boltahe Vs mula sa baterya ay inilalapat sa kaukulang divider ng boltahe. Ang boltahe ng output ng isang divider ay tumutugma sa isang tukoy na dalas na nabuo ng VCO. Ang dalas ng mga oscillation na direktang proporsyonal sa input boltahe ng IC, ang bawat divider ay gumagawa ng boltahe na 6% mas mataas kaysa sa boltahe na ginawa ng nakaraang divider. Ang dahilan dito ay ang mga dalas ng dalawang magkasunod na tala ay naiiba sa 6%; sa gayon, anim na divider ang gumagawa ng mga voltages na naaayon sa anim na magkakaibang tala. Ang risistor ay pinapalitan ang boltahe sa kasalukuyang maaaring idagdag sa mga alon mula sa iba pang mga divider kapag maraming mga pindutan ang pinindot. Hindi pinapayagan ng diode ang kasalukuyang mula sa isang divider na dumaloy sa iba pang mga divider, ang kasalukuyang maaaring dumaloy lamang patungo sa summing risistor R13; kaya, lahat ng mga divider ay malaya mula sa bawat isa. Maaari kang magbasa nang higit pa tungkol sa mga passive voltage adder dito:

Passive voltage adder

en.wikibooks.org/wiki/Circuit_Idea/Parallel_Voltage_Summer

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

Mga panghalo ng audio

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

Hakbang 2: Pagsasaayos ng Mga Boltahe

Iyon ay kung paano ako nagpatuloy upang magtakda ng mga kinakailangang voltages:

1) Ikonekta ang isang voltmeter sa pagitan ng ground at Vin.

2) Pindutin ang lahat ng mga pushbutton ng VA, basahin ang voltmeter. Sa aking kaso binasa nito ang 1.10 Volts. Iyon ang maximum na boltahe na magagamit sa output ng VA. Ang layout ng PBs ay ipinapakita sa larawan sa itaas.

3) Kunin ang boltahe na ginawa ng 1st divider (pushbutton 1) bilang 'V1'. Ang pagiging ang bawat boltahe ay 6% mas malaki kaysa sa nakaraang isa, bumuo ng isang equation:

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

Ang paglutas nito para sa 'V1' ay nagbibigay sa V1 = 0.158V

Samakatuwid, ang mga voltages sa iba pang mga divider ay: V2 = 0.167V, V3 = 0.177V, V4 = 0.187V, V5 = 0.199V, V6 = 0.211V. Inikot ko ang mga halagang ito sa pangalawang decimal: V1 = 0.16V, V2 = 0.17V, V3 = 0.18V, V4 = 0.19V, V5 = 0.20V, V6 = 0.21V.

Ayusin ang mga kaukulang trimmer upang makuha ang mga halagang ito. Kung ang dalas ng output ng VCO ay hindi tumutugma sa isang tukoy na tala, ayusin ang trimmer R19 ng VCO (nang hindi hinawakan ang mga trimmer ng VA!) Hanggang sa mabuo ang isang tukoy na tala. Ginagawang posible ng R19 na ayusin ang dalas ng output ng VCO nang walang tiyak na saklaw nang hindi binabago ang Vin. Maaari mong suriin ang alinman sa mga frequency ng mga tala na may isang meter ng dalas, o ibagay sa isang tala na may isang tunog tuner (halimbawa, ang Garage Band ay may tampok na ito sa seksyong 'pagrekord ng boses').

Ayon sa aking pagkalkula, ang VA ay maaaring makabuo ng 34 independiyenteng mga voltages; anim lamang sa kanila ang tumutugma sa eksaktong tala, ang mga kumbinasyon ng mga pushbutton ay nagbibigay ng mga tono na nasa paligid ng eksaktong mga tala sa loob ng +/- 30 sentimo (isang sentimo ay isang 1/100 ng isang semitone).

Mahahanap mo ang isang talahanayan na may mga tala at kani-kanilang mga frequency dito:

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

Hakbang 3: Bill ng Mga Materyales

Boltahe adder

SW1… SW6 - mga pushbutton

R1, R3, R5, R7, R9, R11 - mga trimmers 5K

R2, R4, R6, R8, R10, R12 - 1K

R13 - 330 Ohm

D1… D6 - IN4001

Ang oscillator na kinokontrol ng boltahe

IC 1 - LM331

Q1 - 2N3904

R14, R16 - 100K

R15 - 47 Ohm

R17 - 6.8K

R18 - 12K

R19 - trimmer 10K

R20 - 10K

R21 - 1K

C1 - 0.1, ceramic

C2 - 1.0, mylar

C3 - 0.01, ceramic

LS1 - maliit na nagsasalita na may impedance na 150 Ohm

SW1 - lumipat

Socket para sa IC

Baterya 9V

Tandaan: ang rating ng kuryente ng lahat ng mga resistors ay 0.125W, katumpakan (lahat maliban sa R15, R17, R18) - 5%, katumpakan ng R15, R17, R18 - 1%. Ito ay kanais-nais din na gumamit ng mataas na katumpakan multi turn trimmer para sa mas eksaktong pagsasaayos.

Hakbang 4: Mga Instrumento at Tool

Kailangan ko ng isang x-acto na kutsilyo upang gawin ang circuit board, pagkatapos ay isang soldering iron na may solder at isang wire cutter upang maitayo ang circuit mismo. Ang isang mahusay na distornilyador ay kinakailangan upang ayusin ang mga trimmer upang maitakda ang mga kinakailangang voltages sa mga divider. Ang isang multimeter ay kinakailangan upang subaybayan ang mga nababagay na mga boltahe, at suriin ang circuit sa pangkalahatan.

Maaari mong obserbahan ang mga tala kung saan mo tune ang circuit gamit ang isang tunog tuner, tulad ng isang naka-embed sa Garage Band. Maaari mo ring gamitin ang isang virtual oscilloscope tulad ng Academo (https://academo.org/demos/virtual-oscilloscope/) upang makita ang mga oscillation. Nag-attach ako ng isang screen capture ng oscilloscope na ito na nagpapakita ng hugis ng mga oscillation na nabuo ng aking aparato.

Hakbang 5: Enclosure at Circuit Board

Gumamit ako ng isang magagamit na kahon na gawa sa transparent na plastik at may sukat na 125 x 65 x 28mm. Pininturahan ko ito ng puti sa loob at gumawa ng iba pang mga pagbabago na kinakailangan upang ma-host ang elektronikong bahagi ng aking aparato. Malaya kang sundin ang iyong sariling landas sa paggawa ng enclosure na ito. Tulad ng sa circuit board, ginawa ko ito sa tanso na nakasuot ng salamin na textolite sa pamamagitan ng paggupit ng mga parisukat na pad sa foil at mga sangkap ng paghihinang sa mga pad na ito. Nahanap ko ang pamamaraang ito na mas maginhawa kaysa sa paggawa ng isang PCB kung ito ay halos isang piraso lamang.