Peti Suara Poket: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Peranti ini tidak hanya sesuai dengan poket tetapi juga menghasilkan pelbagai nada muzik yang serupa dengan beg bagip (pada pendapat saya) dengan pelbagai kombinasi enam butang tekan. Jelas, ini hanya alat untuk menghiburkan anak-anak; namun, prinsip bekerja boleh digunakan (saya harap) dalam artifak muzik elektronik yang lebih serius.

Langkah 1: Penerangan Litar

Pengayun voltan terkawal (VCO)

Pengayun dibina dengan IC LM331 (lembaran data tersedia di sini: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm331.pdf), penukar voltan-ke-frekuensi dengan perkadaran linear tepat antara voltan masukan (Vin) dan frekuensi denyutan pada output (Fout). Transistor dalaman pada output IC (pin 3) dibuka dengan frekuensi yang merupakan fungsi linear voltan masukan. Voltan bekalan Vs disambungkan ke pin3 melalui perintang R20; sebagai hasilnya, aliran denyutan muncul pada output. Nadi ini secara berkala membuka transistor luaran Q1 yang mendorong pembesar suara sehingga menghasilkan bunyi. Voltan input berasal dari penambah voltan yang dapat memberikan voltan yang berbeza dengan kombinasi yang berbeza dari tombol tekannya. Pengayun dan penambah diberi tenaga dengan bateri 9 volt.

Penambah voltan (VA)

Penambah voltan pasif terdiri daripada 6 pembahagi voltan yang masing-masing terdiri daripada perapi potensiometer, perintang dan diod. Apabila butang tekan ditekan, voltan V dari bateri digunakan pada pembahagi voltan yang sesuai. Voltan keluaran pembahagi sepadan dengan frekuensi tertentu yang dihasilkan oleh VCO. Kekerapan ayunan berkadar langsung dengan voltan input IC, setiap pembahagi menghasilkan voltan yang 6% lebih tinggi daripada voltan yang dihasilkan oleh pembahagi sebelumnya. Sebabnya ialah frekuensi dua nota berturut-turut berbeza sebanyak 6%; oleh itu, enam pembahagi menghasilkan voltan yang sepadan dengan enam nota yang berbeza. Perintang menukar voltan menjadi arus yang dapat ditambahkan ke arus dari pembahagi lain apabila beberapa butang ditekan. Diod tidak membenarkan arus dari pembahagi mengalir ke pembahagi lain, arus hanya dapat mengalir ke arah perintang penjumlahan R13; oleh itu, semua pembahagi bebas antara satu sama lain. Anda boleh membaca lebih lanjut mengenai penambah voltan pasif di sini:

Penambah voltan pasif

en.wikibooks.org/wiki/Circuit_Idea/Parallel_Voltage_Summer

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

Pengadun audio

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

Langkah 2: Melaraskan Voltan

Begitulah cara saya menetapkan voltan yang diperlukan:

1) Sambungkan voltmeter antara tanah dan Vin.

2) Tekan semua butang tekan VA, baca voltmeter. Dalam kes saya membaca 1.10 Volt. Itulah voltan maksimum yang terdapat pada keluaran VA. Susun atur PB ditunjukkan dalam gambar di atas.

3) Ambil voltan yang dihasilkan oleh pembahagi 1 (butang tekan 1) sebagai ‘V1’. Oleh kerana setiap voltan 6% lebih besar daripada yang sebelumnya, buat persamaan:

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

Menyelesaikan ini untuk ‘V1’ memberikan V1 = 0.158V

Oleh itu, voltan pada pembahagi lain adalah: V2 = 0.167V, V3 = 0.177V, V4 = 0.187V, V5 = 0.199V, V6 = 0.211V. Saya membundarkan nilai ini ke perpuluhan kedua: V1 = 0.16V, V2 = 0.17V, V3 = 0.18V, V4 = 0.19V, V5 = 0.20V, V6 = 0.21V.

Laraskan pemangkas yang sesuai untuk mendapatkan nilai-nilai ini. Sekiranya frekuensi output VCO tidak sesuai dengan nota tertentu, sesuaikan pemangkas R19 VCO (tanpa menyentuh perapi VA!) Sehingga nota tertentu dihasilkan. R19 memungkinkan untuk menyesuaikan frekuensi output VCO tanpa julat tertentu tanpa mengubah Vin. Anda boleh memeriksa sama ada frekuensi nota dengan meter frekuensi, atau menyesuaikan nota dengan penala suara (misalnya, Garage Band mempunyai ciri ini di bahagian 'rakaman suara').

Menurut pengiraan saya, VA dapat menghasilkan 34 voltan bebas; hanya enam daripadanya yang sesuai dengan nota yang tepat, kombinasi tombol tekan memberikan nada yang berada di sekitar nota tepat dalam +/- 30 sen (satu sen adalah 1/100 semitone).

Anda akan menemui jadual dengan nota dan frekuensi masing-masing di sini:

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

Langkah 3: Bil Bahan

Penambah voltan

SW1… SW6 - butang tekan

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

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

R13 - 330 Ohm

D1… D6 - IN4001

Pengayun terkawal voltan

IC 1 - LM331

S1 - 2N3904

R14, R16 - 100K

R15 - 47 Ohm

R17 - 6.8K

R18 - 12K

R19 - perapi 10K

R20 - 10K

R21 - 1K

C1 - 0.1, seramik

C2 - 1.0, mylar

C3 - 0.01, seramik

LS1 - pembesar suara kecil dengan impedansi 150 Ohm

SW1 - suis

Soket untuk IC

Bateri 9V

Catatan: penilaian kuasa semua perintang adalah 0.125W, ketepatan (semua kecuali R15, R17, R18) - 5%, ketepatan R15, R17, R18 - 1%. Sebaiknya gunakan perapi multi putaran berketepatan tinggi untuk penyesuaian yang lebih tepat.

Langkah 4: Alat dan Alat

Saya memerlukan pisau x-acto untuk membuat papan litar, kemudian besi pematerian dengan solder dan pemotong wayar untuk membina litar itu sendiri. Pemutar skru halus diperlukan untuk menyesuaikan pemangkas untuk menetapkan voltan yang diperlukan di pembahagi. Multimeter diperlukan untuk memantau voltan yang disesuaikan, dan memeriksa litar secara umum.

Anda dapat melihat nota-nota yang anda tetapkan litarnya dengan penala suara, seperti yang disisipkan ke Garage Band. Anda juga boleh menggunakan osiloskop maya seperti Academo (https://academo.org/demos/virtual-oscilloscope/) untuk melihat ayunan. Saya melampirkan tangkapan skrin osiloskop ini yang menunjukkan bentuk ayunan yang dihasilkan oleh peranti saya.

Langkah 5: Papan Lekapan dan Litar

Saya menggunakan kotak yang ada yang diperbuat daripada plastik lutsinar dan berukuran 125 x 65 x 28mm. Saya melukisnya putih di dalam dan membuat pengubahsuaian lain yang diperlukan untuk menampung bahagian elektronik peranti saya. Anda bebas mengikuti jalan anda sendiri dalam membuat kandang ini. Mengenai papan litar, saya membuatnya dari tekstolit kaca berpakaian tembaga dengan memotong pad persegi di kerajang dan komponen pematerian ke pad ini. Saya dapati kaedah ini lebih senang daripada membuat PCB apabila hanya satu bahagian.