یک جعبه صوتی جیبی: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

این دستگاه نه تنها در جیب جا می گیرد ، بلکه با استفاده از ترکیبات مختلف شش دکمه ، انواع مختلف موسیقی شبیه به صدای یک گنجاب (به نظر من) را تولید می کند. بدیهی است ، این فقط یک ابزار برای سرگرم کردن کودکان است. با این حال ، اصل کار می تواند (امیدوارم) در مصنوعات جدی تر موسیقی الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد.

مرحله 1: شرح مدار

نوسان ساز کنترل ولتاژ (VCO)

نوسان ساز با IC LM331 ساخته شده است (یک برگه داده در اینجا موجود است: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm331.pdf) ، مبدل ولتاژ به فرکانس با نسبت خطی دقیق بین ولتاژ ورودی (Vin) و فرکانس ضربان در خروجی (Fout). یک ترانزیستور داخلی در خروجی IC (پین 3) با فرکانسی که یک تابع خطی ولتاژ ورودی است باز می شود. ولتاژ منبع تغذیه Vs از طریق مقاومت R20 به pin3 متصل می شود. در نتیجه ، قطار پالس در خروجی ظاهر می شود. این پالس ها به صورت دوره ای ترانزیستور خارجی Q1 را باز می کنند که باعث بلندگو می شود و در نتیجه صدا تولید می کند. ولتاژ ورودی از یک جمع کننده ولتاژ ناشی می شود که می تواند ولتاژهای متفاوتی را با استفاده از ترکیب های مختلف دکمه های فشار ایجاد کند. نوسان ساز و جمع کننده با یک باتری 9 ولتی تغذیه می شوند.

افزایش دهنده ولتاژ (VA)

جمع کننده ولتاژ غیرفعال شامل 6 تقسیم کننده ولتاژ است که هر یک از آنها یک تریمر پتانسیومتر ، یک مقاومت و یک دیود تشکیل شده است. هنگامی که یک دکمه فشاری فشار داده می شود ، ولتاژ Vs باتری به تقسیم ولتاژ مربوطه اعمال می شود. ولتاژ خروجی تقسیم کننده مربوط به فرکانس خاصی است که توسط VCO تولید می شود. فرکانس نوسانات مستقیماً متناسب با ولتاژ ورودی IC است ، هر تقسیم کننده ولتاژی تولید می کند که 6٪ بیشتر از ولتاژ تولید شده توسط تقسیم کننده قبلی است. دلیل این است که فرکانس دو نت متوالی 6 درصد متفاوت است. بنابراین ، شش تقسیم کننده ولتاژهای مربوط به شش نت مختلف را تولید می کنند. مقاومت ولتاژ را به جریان تبدیل می کند که می توان با فشار دادن چند دکمه به جریانهای تقسیم کننده های دیگر به جریان اضافه کرد. دیود اجازه نمی دهد جریان از یک تقسیم کننده به تقسیم کننده های دیگر جریان یابد ، جریان فقط می تواند به سمت مقاومت جمع کننده R13 جریان یابد. بنابراین ، همه تقسیم کننده ها از یکدیگر مستقل هستند. در اینجا می توانید اطلاعات بیشتری در مورد جمع کننده ولتاژ غیرفعال بخوانید:

جمع کننده ولتاژ منفعل

fa.wikibooks.org/wiki/Circuit_Idea/Parallel_Voltage_Summer

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

میکسرهای صوتی

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

مرحله 2: تنظیم ولتاژ

به این ترتیب من ولتاژهای لازم را تنظیم کردم:

1) یک ولت متر بین زمین و Vin وصل کنید.

2) همه دکمه های فشار VA را فشار دهید ، ولت متر را بخوانید. در مورد من 1.10 ولت می خواند. این حداکثر ولتاژ موجود در خروجی VA است. طرح PB ها در تصویر بالا نشان داده شده است.

3) ولتاژ تولید شده توسط تقسیم کننده 1 (دکمه 1) را به عنوان "V1" در نظر بگیرید. با توجه به این که هر ولتاژ 6 درصد بیشتر از ولتاژ قبلی است ، یک معادله ایجاد کنید:

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

حل این مسئله برای 'V1' V1 = 0.158V می دهد

بنابراین ، ولتاژهای تقسیم کننده های دیگر عبارتند از: V2 = 0.167V ، V3 = 0.177V ، V4 = 0.187V ، V5 = 0.199V ، V6 = 0.211V. من این مقادیر را به اعشار دوم گرد کردم: V1 = 0.16V ، V2 = 0.17V ، V3 = 0.18V ، V4 = 0.19V ، V5 = 0.20V ، V6 = 0.21V.

اصلاح کننده های مربوطه را برای بدست آوردن این مقادیر تنظیم کنید. اگر فرکانس خروجی VCO با یک یادداشت خاص مطابقت ندارد ، اصلاح کننده R19 VCO (بدون لمس برشگرهای VA!) را تنظیم کنید تا یک یادداشت خاص ایجاد شود. R19 امکان تنظیم فرکانس خروجی VCO را بدون محدوده خاصی بدون تغییر Vin ممکن می سازد. می توانید فرکانس یادداشت ها را با فرکانس سنج بررسی کنید یا با تنظیم کننده صدا روی یک یادداشت تنظیم کنید (به عنوان مثال ، Garage Band این ویژگی را در بخش "ضبط صدا" دارد).

طبق محاسبه من ، VA می تواند 34 ولتاژ مستقل تولید کند. فقط شش مورد از آنها با نت های دقیق مطابقت دارد ، ترکیب دکمه های فشار ، زنگ هایی را در حدود نکات دقیق در عرض +/- 30 سنت (یک سنت 1/100 نیم صدا) می دهد.

در اینجا جدولی با یادداشت ها و فرکانس های مربوطه پیدا خواهید کرد:

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

مرحله 3: صورتحساب مواد

افزایش دهنده ولتاژ

SW1… SW6 - دکمه های فشار

R1 ، R3 ، R5 ، R7 ، R9 ، R11 - اصلاح کننده 5K

R2 ، R4 ، R6 ، R8 ، R10 ، R12 - 1K

R13 - 330 اهم

D1… D6 - IN4001

نوسان ساز کنترل شده با ولتاژ

IC 1 - LM331

Q1 - 2N3904

R14 ، R16 - 100K

R15 - 47 اهم

R17 - 6.8K

R18 - 12K

R19 - ماشین اصلاح 10K

R20 - 10K

R21 - 1K

C1 - 0.1 ، سرامیک

C2 - 1.0 ، میلار

C3 - 0.01 ، سرامیک

LS1 - بلندگوی کوچک با امپدانس 150 اهم

SW1 - سوئیچ

سوکت برای IC

باتری 9 ولت

توجه: قدرت تمام مقاومتها 0.125W است ، دقت (همه به جز R15 ، R17 ، R18) - 5٪ ، دقت R15 ، R17 ، R18 - 1٪. همچنین مطلوب است که از تنظیم کننده های چند دور با دقت بالا برای تنظیم دقیق تر استفاده کنید.

مرحله 4: ابزارها و ابزارها

من برای ساخت برد مدار به یک چاقوی x-acto نیاز داشتم ، سپس یک آهن لحیم کاری با لحیم و یک سیم برش برای ساختن خود مدار. یک پیچ گوشتی خوب برای تنظیم تریمر برای تنظیم ولتاژهای لازم در جدا کننده ها مورد نیاز است. یک مولتی متر برای نظارت بر ولتاژهای تنظیم شده و بررسی مدار به طور کلی مورد نیاز است.

شما می توانید نت هایی که مدار را با تنظیم کننده صدا تنظیم می کنید ، مانند نوار تعبیه شده در Garage Band ، مشاهده کنید. همچنین می توانید از یک اسیلوسکوپ مجازی مانند Academo (https://academo.org/demos/virtual-oscilloscope/) برای مشاهده نوسانات استفاده کنید. من ضبط صفحه ای از این اسیلوسکوپ را ضمیمه کردم که شکل نوسانات ایجاد شده توسط دستگاه من را نشان می دهد.

مرحله 5: محفظه و برد مدار

من از یک جعبه ساخته شده از پلاستیک شفاف و اندازه 125 65 65 28 28 میلی متر استفاده کردم. داخل آن را سفید رنگ کردم و تغییرات دیگری را برای میزبانی قسمت الکترونیکی دستگاهم ضروری کردم. شما آزاد هستید که راه خود را در ایجاد این محوطه دنبال کنید. در مورد برد مدار ، من آن را از textolite شیشه ای با روکش مس با برش لنت های مربع در فویل و لحیم کردن اجزا به این پدها ، ساختم. من این روش را راحت تر از ساخت PCB می دانم در حالی که فقط یک قطعه است.