N Pocket Soundbox: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie toestel pas nie net in 'n sak nie, maar produseer ook verskillende musiektone soortgelyk aan dié van 'n doedelsak (na my mening) deur middel van verskillende kombinasies van ses drukknoppies. Dit is duidelik dat dit net 'n gadget is om kinders te vermaak; die beginsel van werk kan egter (hoop ek) gebruik word in ernstiger artefakte van elektroniese musiek.

Stap 1: Beskrywing van stroombaan

Spanning beheerde ossillator (VCO)

Die ossillator is gebou met 'n IC LM331 ('n datablad wat hier beskikbaar is: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm331.pdf), 'n spanning-na-frekwensie-omskakelaar met 'n presiese lineêre verhouding tussen die ingangsspanning (Vin) en die frekwensie van pulse by die uitset (Fout). 'N Interne transistor by die uitgang van die IC (pen 3) open met die frekwensie wat 'n lineêre funksie van die insetspanning is. Die voedingsspanning Vs word deur die weerstand R20 aan die pen 3 gekoppel; gevolglik verskyn 'n trein pulse by die uitset. Hierdie pulse maak periodiek die eksterne transistor Q1 oop wat die luidspreker dryf en sodoende 'n geluid produseer. Die ingangsspanning kom van 'n spanningsadder wat verskillende spannings kan lewer deur verskillende kombinasies van die drukknoppies. Beide die ossillator en die adder word gevoed met 'n 9 volt battery.

Spanningsadder (VA)

Die passiewe spanningsadder bestaan uit 6 spanningsverdelers wat elk bestaan uit 'n potensiometertrimmer, 'n weerstand en 'n diode. As 'n drukknop ingedruk word, word die spanning Vs van die battery op die ooreenstemmende spanningsverdeler toegepas. Die uitgangsspanning van 'n verdeler stem ooreen met 'n spesifieke frekwensie wat deur die VCO gegenereer word. Aangesien die frekwensie van die ossillasies direk eweredig is aan die ingangsspanning van die IC, lewer elke verdeler die spanning wat 6% hoër is as die spanning wat deur die vorige verdeler geproduseer is. Die rede is dat die frekwensies van twee opeenvolgende note met 6%verskil; dus produseer ses verdelers spannings wat ooreenstem met ses verskillende note. Die weerstand skakel spanning om in stroom wat by die strome van ander verdelers gevoeg kan word as verskeie knoppies ingedruk word. Die diode laat nie toe dat die stroom van 'n verdeler na ander verdelers vloei nie; die stroom kan slegs na die somweerstand R13 vloei; alle verdelers is dus onafhanklik van mekaar. U kan hier meer lees oor passiewe spanningsadders:

Passiewe spanningsadder

en.wikibooks.org/wiki/Circuit_Idea/Parallel_Voltage_Summer

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

Klankmengers

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

Stap 2: Pas spanning aan

So het ek die nodige spannings ingestel:

1) Koppel 'n voltmeter tussen grond en Vin.

2) Druk alle VA se drukknoppies, lees die voltmeter. In my geval lees dit 1.10 Volt. Dit is die maksimum spanning wat by die VA se uitset beskikbaar is. Die uitleg van die PB's word op die prent hierbo getoon.

3) Neem die spanning wat deur die 1ste verdeler (drukknop 1) geproduseer word, as 'V1'. Aangesien elke spanning 6% groter is as die vorige, stel 'n vergelyking saam:

V1 + 1,06xV1 + (1,06^2) xV1 + (1,06^3) xV1 + (1,06^4) xV1 + (1,06^5) xV1 = 1,10

Om dit vir 'V1' op te los, gee V1 = 0.158V

Daarom is die spannings by die ander verdelers: V2 = 0.167V, V3 = 0.177V, V4 = 0.187V, V5 = 0.199V, V6 = 0.211V. Ek het hierdie waardes afgerond tot tweede desimaal: V1 = 0.16V, V2 = 0.17V, V3 = 0.18V, V4 = 0.19V, V5 = 0.20V, V6 = 0.21V.

Pas die ooreenstemmende snyers aan om hierdie waardes te kry. As die uitsetfrekwensie van die VCO nie ooreenstem met 'n spesifieke noot nie, pas die trimmer R19 van die VCO aan (sonder om die trimmers van die VA aan te raak!) Totdat 'n spesifieke noot gegenereer word. R19 maak dit moontlik om die uitsetfrekwensie van die VCO sonder 'n sekere reeks aan te pas sonder om Vin te verander. U kan die frekwensies van die note met 'n frekwensiemeter kontroleer, of op 'n noot met 'n klankstemmer stem (byvoorbeeld, Garage Band het hierdie funksie in die afdeling 'stemopname').

Volgens my berekening kan die VA 34 onafhanklike spannings opwek; slegs ses van hulle pas by presiese note; die kombinasies van die drukknoppies gee toon wat ongeveer +/- 30 sent ongeveer presiese note is (een sent is 'n 1/100 van 'n halfton).

U vind hier 'n tabel met notas en hul onderskeie frekwensies:

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

Stap 3: Staatsbrief

Spanningsadder

SW1 … SW6 - drukknoppies

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

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

R13 - 330 Ohm

D1… D6 - IN4001

Spanning beheerde ossillator

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, keramiek

C2 - 1.0, mylar

C3 - 0,01, keramiek

LS1 - klein luidspreker met 'n impedansie van 150 Ohm

SW1 - skakelaar

Socket vir IC

Battery 9V

Let wel: die kragwaarde van alle weerstande is 0.125W, presisie (alles behalwe R15, R17, R18) - 5%, presisie van R15, R17, R18 - 1%. Dit sou ook wenslik wees om 'n hoë presisie multi -draai -trimmers te gebruik vir 'n meer presiese aanpassing.

Stap 4: Instrumente en gereedskap

Ek het 'n x-acto-mes nodig gehad om die printplaat te maak, dan 'n soldeerbout met soldeer en 'n draadknipsel om die kring self te bou. 'N Fyn skroewedraaier is nodig om die trimmers aan te pas om die nodige spannings in die verdelers in te stel. 'N Multimeter is nodig om die aangepaste spannings te monitor en die stroombaan in die algemeen na te gaan.

U kan die note waarna u die kring afstem met 'n klankstemmer waarneem, soos een wat in Garage Band ingebed is. U kan ook 'n virtuele ossilloskoop soos Academo (https://academo.org/demos/virtual-oscilloscope/) gebruik om die ossillasies te sien. Ek het 'n skermopname van hierdie ossilloskoop aangeheg wat die vorm toon van die ossillasies wat deur my toestel gegenereer word.

Stap 5: Omhulsel en kringbord

Ek gebruik 'n beskikbare boks gemaak van deursigtige plastiek en groot 125 x 65 x 28 mm. Ek het dit wit binne geverf en ander aanpassings aangebring wat nodig was om die elektroniese deel van my toestel te huisves. U is vry om u eie pad te volg om hierdie omheining te maak. Wat die printplaat betref, het ek dit gemaak van koperbeklede glas -tekstoliet deur vierkantige pads in die foelie te sny en soldeerkomponente aan hierdie pads te soldeer. Ek vind hierdie metode geriefliker as om 'n PCB te maak as dit net een stuk is.