Ультразвуковой звуковой пистолет (параметрический динамик): 3 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Для этого проекта я построил пистолет, который испускает узкий луч ультразвукового звука. Звук могут слышать только люди внутри узкого луча или через ближайший источник, когда звук демодулируется.

Я был вдохновлен на создание этого проекта после просмотра потрясающего видео CodeParades «Превращение звука в лазер». Я определенно рекомендую посмотреть его видео, прежде чем смотреть мое.

Я видел подобные параметрические колонки в продаже на некоторых сайтах, но я хотел сделать их самостоятельно. Он работает, используя источник звука, в данном случае схему динамика Bluetooth, которая затем модулируется до 40 кГц через схему таймера 555. Выходной сигнал таймера 555 усиливается, а затем отправляется на массив ультразвуковых преобразователей.

40 кГц находится за пределами слышимого человеком диапазона, что означает, что мы не можем его слышать, однако, как только звуковые волны ударяют о объект, звук 40 кГц демодулируется, и вы можете слышать звук, который воспроизводится через модуль динамика Bluetooth. Поскольку вы не слышите ультразвуковой звук, создается впечатление, что звук исходит от объекта. Если вы стоите в узком луче звуковых волн, звук можно услышать, но, стоя вне луча, звук будет тихим.

Запасы

Вот что вам нужно для создания ультразвуковой звуковой пушки

1. Ссылка на модуль Bluetooth

2. Таймер 555, ссылка на 2, 3, 4, 7 и 8

3. Резистор 100 кОм, резистор 2 кОм, резистор 1 кОм Подключение к 2, 3, 4, 7 и 8

4. Конденсатор емкостью 1 мкФ и малые конденсаторы для настройки apx 100 нФ Ссылка на 2, 3, 4, 7 и 8

5. Усилитель (я использовал модуль моста L298n H, подойдет любой Mosfet) Ссылка

6. Ультразвуковые преобразователи (чем больше, тем лучше) Ссылка

7. Различные переключатели и светодиоды по мере необходимости. Ссылка на 2, 3, 4, 7 и 8.

8. Ссылка Perfboard на 2, 3, 4, 7 и 8

9. 3D-принтер не является обязательным.

Шаг 1: соберите схему

Схема 555 - непростая задача. Малейшее изменение емкости приведет к неправильной модуляции всего проекта, и звук будет неслышным. Я рекомендую сначала использовать пьезозуммер вместо преобразователя, так как его легче услышать, если он работает правильно. Схема показывает 160 пФ, но это может быть немного не так, просто добавьте или удалите очень маленькие конденсаторы, пока схема не перейдет в режим 40 кГц.

Как только схема заработала правильно, я добавил все компоненты на перфокарту и припаял их. К вашему сведению, емкость схем перфокарта была другой, чем та, которую я использовал на макетной плате, поэтому имейте в виду, что вам, возможно, придется выполнить дополнительную настройку.

Чтобы собрать матрицу преобразователей, я просто протолкнул провода через отверстия в перфокартоне с легким давлением (я сломал пару изо всех сил). Я привел все свои преобразователи в порядок и пометил первый из них лентой, чтобы убедиться, что они подключены параллельно.

Шаг 2: Соберите компоненты

Затем я разработал 3D-печатный корпус в Fusion 360. Это определенно не моя лучшая работа, и я срезал много углов, но, тем не менее, я загрузил STL 1, 2 и 3 выше. Поскольку я срезал углы, мне пришлось использовать паяльник, чтобы протыкать отверстия для различных переключателей и светодиодов. Впрочем, все подошло довольно красиво, так что оно мне до сих пор нравится.

Из-за частоты схемы у вас могут возникнуть проблемы с индукцией, если компоненты расположены слишком близко. Он никогда не придумал тот, который я построил, но это определенно возможно.

Если у вас нет 3D-принтера, ничего страшного, вы можете просто проявить творческий подход и поместить компоненты в любой другой футляр.

Шаг 3: Готово

Готово!

Если вы следовали моей схеме, левый переключатель загружает все, а светодиодный индикатор показывает, что модуль Bluetooth готов к подключению. Затем вы можете подключить свой телефон и начать воспроизведение звука. Мне нравится использовать микрофон или просто играть песню. Нажатие на спусковой крючок приведет к воспроизведению ультразвукового звука, когда вы держите палец на спусковом крючке, а нажатие тумблера приведет к постоянному воспроизведению музыки.

Мне очень понравилось строить этот проект, хотя у меня было много проблем с его созданием. Это определенно не проект для новичков, так как предстоит много работы по устранению неполадок.

Спасибо, что прочитали это руководство, надеюсь, вам понравилось.