Звуковой прожектор своими руками

Как это устроено. Ультразвуковой прожектор

См. также № 1, 3, 5, 7/08

Как это устроено.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРОЖЕКТОР. Представьте себе, что вы идёте в маркете вдоль прилавков и вдруг слышите: «Хочешь пить? Купи меня!» Вы останавливаетесь – вокруг никого, да и продавец довольно далеко. Оказывается, вы стоите прямо в звуковом луче. Обычный громкоговоритель излучает звук во всех направлениях, как лампа накаливания – свет, а направленный громкоговоритель – только в узком луче. Этот луч – ультразвуковой, так что вы не можете его слышать, но оказывается, что при его распространении в воздухе генерируются звуковые частоты, которые можно услышать при определённых условиях. Описав процесс распространения ультразвука в воздухе математически, инженеры обнаружили, что можно «уговорить» ультразвуковой луч нести музыку, речь и другие звуковые сигналы. Эти исследования начались ещё в 60-х гг. прошлого века, но долго не удавалось передать ничего, кроме отдельных искажённых звуков. В 1998 г. Джон Помпеи (Массачусетский технологический институт) придумал алгоритм, который позволял устранять искажения до уровня нескольких процентов. Он сконструировал усилитель, электронные блоки и громкоговорители, с помощью которых можно было воспроизводить звуковое наполнение ультразвукового луча. Свой метод от назвал «Звуковой прожектор» и в 1999 г. основал фирму Holosonics (объёмный звук). Громкоговорители Помпеи установлены в Музее изящных искусств в Бостоне и во Всемирном центре У.Диснея в Эпкоте. Встав перед ними, посетитель – и только он один – слышит дикторский текст при полной тишине в остальной аудитории. Производители автомашин пытаются сейчас создать ультразвуковой дисплей, позволяющий каждому пассажиру слушать свою музыку или смотреть свой фильм, не мешая другим пассажирам. Установленное в квартире, такое устройство позволит отцу семейства смотреть футбол по телевизору, в то время, как остальные члены семьи смогут читать в тишине. Пока что такие системы дороги: от 600 до 1000 долл. и более, но всё ещё впереди.

Направленный громкоговоритель излучает сфокусированный ультразвуковой луч, в котором на воздухе воспроизводится слышимый звук.

Обычные громкоговорители генерируют звук во всех направлениях

УЗ-громкоговоритель общей толщиной около 12 мм преобразует напряжение звуковой частоты с выхода обычного громкоговорителя в ультразвук с помощью тонкой металлополимерной плёнки, которая колеблется с частотой 60 кгц

Однородные УЗ-волны (слева) создают флуктуации плотности воздуха, в результате чего эти волны искажаются (в центре) и из них выделяется слышимый звук (справа)

Знаете ли вы, что.

Ультразвуковой луч остаётся узконаправленным, если он отражается от твёрдой гладкой поверхности. Полиция использует УЗ-локаторы для поимки преступников в темноте.

Ультразвук (частотный диапазон 40 кГц–80 кГц) человек не слышит (наш слух имеет частотный диапазон от 20 Гц до 20 кГц), но его могут слышать некоторые животные. Так, собаки слышат звук частотой до 40 кГц, обычные мыши – до 90 кГц, летучие мыши, дельфины и киты-белухи – до 100 кГц и даже выше.

Однажды на книжной ярмарке, где презентовалась новая книга «Убийство по написанному» патрон, слоняясь по павильону, неожиданно вдруг услышал голос ниоткуда: «Эй ты, не оборачивайся! Слышишь? Ты когда-нибудь думал об убийстве? Подбирал подходящее? А я всё время думаю об этом. И мне за это платят. Я – автор криминальныхх бестселлеров».

Кости нашего среднего уха ограничивают диапазон слышимых звуков частотой 20 кГц. Однако если приложить источник ультразвука частотой 200 кГц непосредственно к костям черепа, то человек слышит его!

Посетители публичной библиотеки Нью-Йорка могут индивидуально прослушать сообщение из микрофона (наверху), встав под ультразвуковой луч.

Все остальные при этом не слышат никакого звука – в зале полная тишина

Scientific American, 2000, September, p. 96–97.

Сокр. пер. с англ. Н.Д.КОЗЛОВОЙ

УЛЬТРАЗВУК КАК СРЕДСТВО ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИВОЙ И НЕЖИВОЙ ПРИРОДЫ. ПРИМЕНЕНИЕ

Компьютерные изображения зародышей в материнской утробе. Но это не фантазия художника… Изображения были созданы с помощью ультразвуковой технологии 4D: отсканированное с помощью ультразвука изображение тела беременного животного помещались в компьютер, и в результате сложного совмещения появились эти удивительные изображения. www.topnews.ru/photo_id_660.html

– изготовление смесей, гомогенных растворов, эмульсий, взвесей и дисперсий из различных продуктов;

– дегазация среды или, наоборот, её насыщение кислородом или озоном, удаление пены из жидкостей;

– измельчение цветных частиц минералов, порошков, красок и лаков в нанодиапазоне для различных отраслей промышленности: от фармацевтической до печатной – даже частиц шоколада для приготовления ликёров;

– запуск процесса кристаллизации с помощью кавитационных пузырьков, что исключает необходимость присутствия посторонних веществ – центров кристаллизации;

– очистка сточных вод путём отделения частиц загрязнений, что способствует уменьшению их объёма и, следовательно, приводит к сокращению затрат на утилизацию. Кроме того, технология позволяет эффективно контролировать распространение нитчатых бактерий, которые образуют плавающую корку (пену на поверхности сточной жидкости) и вспухший активный ил;

– очищение питьевой воды в cочетании с облучением ультрафиолетом и обработкой озоном;

– очищение водной массы от водорослей и других биологических культур без использования каких-либо химических добавок;

Продолжение см. в № 11/08

Источник

Автономный прожектор или накамерный свет своими руками

Привет всем любителям самоделок, а также тем, кто любит заняться съемкой видеороликов, так как эта статья будет полезна для вас.

Многие, кто занимается видеосъемкой знают то, что получить хорошую картинку можно при условии, что у вас хорошо снимает камера, а также имеется хорошее освещение. Но как выйти из ситуации, если камера хорошая, а вот освещение оставлять желать лучшего, тут конечно же поможет автономный прожектор, который и послужит в качестве накамерного света о создании которого я и расскажу в этой статье. Главной задачей была автономность, а также надежность. Все компоненты можно приобрести в магазинах радиоэлектроники или же в Китае через интернет заказ. Прежде чем приступить к сборке прожектора определимся с тем, что нам необходимо для этого.

Для того, чтобы сделать самодельный накамерный свет нам понадобится:
* Прожектор, купленный в магазине.
* Повышающий модуль, чтобы получить на выходе около 30 В.
* Модуль зарядки для аккумулятора 18650.
* Аккумулятор 18650.
* Паяльник.
* Канифоль и припой.
* Провода.
* Кнопка включения.
* Термоусадка.
* Помощник или «третья рука».
* Напильники круглый и квадратный.
* Вольтметр.
* Двусторонняя лента.
* Термоклей.
* Термопаста или термоподложка.
* Изоляционная лента.

Вот все , что нужно для сборки автономного прожектора, большинство из деталей приобретено в Китае.
Приступим непосредственно к сборке.

Посмотреть процесс сборки можно здесь.

Схема подключения такова, сначала клеммы идут от аккумулятора 18650 к модулю зарядки, затем минус аккумулятора идет на вольтметр и он же приходит на повышающий модуль, минус и плюс которого идет на прямую к светодиоду, а разрыв плюса модуля подключается вольтметр в разрыв включателем с плюсом аккумулятора. На видео также подробно рассказано, как подключить все детали.

Шаг третий.
Теперь включаем паяльник и ждем пока он разогреется до рабочей температуры, после чего лудим жало, чтобы приступить к работе. Первым к чему припаяем провода, так это к вольтметру, паяем небольшие проводочки и очищаем места пайки от остатков флюса.

Источник

Территория звука. Выпуск 4

Звуковые прожекторы

А в данном типе устройств за основу взята конструкция современных радаров. Ранее они, как и сонары, сканировали небо узконаправленным лучом электромагнитной волны, но со временем скорость целей существенно увеличилась, поэтому было разработано специальное ноу-хау, на самом деле очень простое. Современные радары — это целые комплексы, состоящие из множества взаимосвязано работающих маленьких радаров. Направление суммарного луча зависит от фазы сигнала, а скорость сканирования равна скорости света. При этом данные системы могут эмулировать не только один, а сразу несколько мощных радаров.

Применительно к звуку на эту технологию обратила внимание британская компания 1Ltd и запатентовала ее. Но сама ничего выпустить не смогла. А вот компания Pioneer все-таки разработала такое устройство и сейчас вы можете его найти под названием Pioneer Digital Sound Projector или в аббревиатуре — PDSP-1. Изначально это позиционировалось как очень дорогое решение, поэтому изобретатели ни на что не скупились — 254 излучателя и к каждому отдельный цифровой усилитель. Цена также не маленькая — 40 000 $. Хотя если пойдет серийное производство, то она уменьшится вдвое.

Второе устройство или даже три устройства предлагает Yamaha. Они использовали технологию от 1Ltd, но решили позиционировать свои модели ближе к пользовательскому ценовому диапазону. Поэтому в базовой модели Yamaha Sound Projector-1 (или, сокращенно YSP-1) для создания фронтальных и тыловых каналов используется только 40 излучателей, а для обеспечения центрального — два СЧ-динамика. Соответственно, в итоге — 42 отдельных цифровых усилителя. Сразу с момента появления YSP-1 была объявлена цена — 1500 $. Уменьшив количество излучателей практически вдвое и выпустив YSP-800 Yamaha смогла понизить цену до примерно 700 $.

А как работают звуковые прожекторы?

На самом деле очень просто. Под плазменной панелью или телевизором вы ставите само устройство. После этого его нужно настроить. Принцип работы достаточно прост — звуковой прожектор направляет узконаправленные лучи в потолок или стены, после чего они один или несколько раз отражаются и доходят до слушателя в нужном направлении. То есть, никаких тыловых, фронтальных боковых колонок не нужно — все делается за счет отражения. При инсталляции устройства, нужно указать геометрические характеристики помещения и месторасположение слушателя. Далее все происходит на автомате или регулируется вручную. PDSP-1 может эмулировать в пространстве системы вплоть до 7.1, а YSP — до 5.1 (Dolby, DTS). В звуковых прожекторах используются небольшие по размерам излучатели, поэтому для данных систем нужен дополнительный сабвуфер. По качеству звучания это близко к стандартным вариантам дешевой акустики, но следует отметить компактность таких решений.

Подытожим

Если говорить в общем, то акустические системы для домашних кинотеатров постоянно подвергаются множеству изменений к лучшему. Это видно как и в новинке от Microlab Technologies, так и в идее звуковых прожекторов.

Рынок звукового ПО

В принципе, новинок в этом году очень мало. В основном из-за того, что класс профессиональных независимых разработчиков стал исчезающим, соответственно, нет новых толковых и хорошо оформленных идей. Интернет-каталоги переполнены большей частью студенческими поделками, что говорит об общем падении качества и застое. Хочется надеяться, что это связано с недавним всплеском спроса на программистов в области аудио со стороны брэндов, и свежие идеи мы увидим в брэндовых продуктах. Из новинок я бы отметил только одну интересную компанию…

H. G. Fortune

Ну вот мы и подошли к кульминации. Под маркой H.G. Fortune скрывается Гюнтер Хагер (Gunter Hager) из Германии. Музыкой он начал заниматься еще в далеких 70-х. Позже перешел к «электронному» творчеству, и основной тематикой его музыкальных творений были гороскопы. Кстати, увлечение многих разработчиков астрологией и подобными вещами — это уже не новость, например, достаточно вспомнить тоже немца Петера Неубакера (Celemony Melodyne — название фирмы Celemony составное от «CELEstial harMONY» — «небесная гармония»), а сам Петер долгое время возглавлял издательский дом на астрологическую тематику. Тут у нас схожая картина с единственной разницей, что Гюнтер Хагер является музыкантом, владеющим современными технологиями в области синтеза. Причем он разработал свою собственную систему алгоритмического создания композиций. В начале 90-х в его студии стояли Kawai K11, Kawai K4 & K4R, Peavey DPM V2, Juno 106, JX8P, Kawai RV4 и на этой базе он делал современную для того времени электронную музыку. Но потом пришла очередь компьютерных технологий и Хагер перебазировался на них. Одной из первых программ, действительно его поразивших была SynthEdit. Нужно отметить, что в музыкальной технике Гюнтер разбирается очень хорошо, об этом даже говорит тот период, когда он работал фрилэнс-редактором таких известных изданий как Fachblatt, Keyboards, PC & Musik, Sound & Vision. И вот в 2003-м Хагер решился на создание собственной программы, куда вложил свою «систему» по созданию композиций, она называлась «Wheel of Fortune». Ну, а дальше мы посмотрим на его разработки с позиции 2006-го года.

X-Wheel of Fortune 3 (X-WoF 3)

Этот релиз вышел совсем недавно — 19 мая. X-WoF 3 — не просто VSTi, а некий автоматический композитор/секвенсор/арпеджиатор, работающий по достаточно хитрым алгоритмам. В его состав включено восемь инструментов, среди которых Pad 1 synthesizer, Pad 2 synthesizer, Bass synthesizer, Hi Sq Synthesizer, Kick, HiHat, Perc3 to Perc5 и Variable Atmospheric Oneshot Sq. Каждый из них звучит уже в варианте законченого музыкального трека, то есть мелодии в нем генерируются автоматически или управляются вручную. В автоматическом режиме нужно просто указать музыкальный лад (в программе их предусмотрено сорок) и весь «оркестр» заиграет как нужно. Получается автокомпозитор-аранжировщик, в работу которого вы можете вносить лишь небольшие поправки.

Для синтезаторов Pad1 и Pad2 используются PCM данные с 80-ю формами волны, а банк ударных и перкуссии включает 200 инструментальных звуков.

В принципе, это очень мощная машина, которая сразу же дает превосходный готовый результат. Отдельно хочется сказать о графическом интерфейсе — высший балл, по крайней мере, это один из лучших, что я видел когда-либо. Хотя стоит отметить, что он не совсем понятен и требует некоторой расшифровки. То есть, «на лету» его освоить нельзя. В общем, великолепная программа. Вам даже не нужно вводить ноты в своем мультитреке. Просто создайте новый проект, откройте X-WoF 3 и нажмите Play.

STS-24

STS — это аббревиатура от «Space Transition Synthesizer» (если дословно, то «синтезатор пространственного перемещения»). Как видно из названия речь идет о синтезаторе звуковых текстур, падов, атмосферики. Вообще-то это все лучше услышать, чем читать текст. В общем звучание с одной стороны — вроде бы и стандартно для подобных вещей, а с другой — чтобы получить такие звуки нужно достаточно долго возиться (отстраивать) с обычными синтезаторами, продумывать алгоритмические схемы и т.п., а тут все собрано в одном интерфейсе. Очень удобная вещь, если вы занимаетесь озвучкой фильмов, игр или работаете в этом музыкальном направлении.

Кстати, STS-24 интегрирован в синтезаторы Pad 1 и Pad 2 в рамках X-WoF 3, но там нет такого количества настроек.

ProtoPlasm TSM

А это новая усовершенствованная разработка от H.G. Fortune, посвященная той же теме, что и STS-24, но очень сильно навороченная. И эта усложненная модель расширяет возможности синтезатора в плане воспроизводимых инструментальных звуков. Теперь можно услышать и привычные уху более-менее стандартные звуки, при этом есть место и для креатива.

LaserBlade

В принципе, в данном случае мы говорим о стандартной спецэффектовой обработке, типа «металлизирования». Такие звуки активно используются в кино и современной музыке. Сам модуль неплохой, но имеет очень много повторов в другом ПО.

Какие можно сделать выводы?

Немного о приятном… Цены! X-WoF 3 (39 евро до 30 июня и 49 после), STS-24 (39 евро), ProtoPlasm TSM (39 евро), LaserBlade (25 евро). Для VSTi такого качества это очень немного. Отдельно отмечу, что у всех этих продуктов есть бесплатные демо-версии и скачать вы их может по адресу.

За последние годы в алгоритмах синтеза и обработки звука абсолютно не появилось ничего нового. Поэтому, модели написания софта нужно упростить, и будущее, скорее всего, за конструкторами. Причем, имея одну и ту же элементную базу можно сделать что-то очень простое, а можно сложное и красивое, как это мы видим в продукции H.G. Fortune. То есть все зависит от уровня знаний и результатов их применения на практике.

Номинанты TEC Awards

Полный список студийной техники и лучших работ вы можете посмотреть на сайте TEC Awards, а мы сейчас выберем то, что имеет непосредственное отношение к компьютерам:

Дополнительное оборудование:

• Ampeg SVT-DI Direct Box
• Crown Xti Amplifier
• Dangerous Music ST/SR Monitor Controller
• Frontier Design Group Tranzport
• Shure E4 Earphones
• Whirlwind E-Snake 2 (ES2)

Цифровые преобразователи:

• Benchmark Media ADC1
• Digidesign Mbox2
• Focusrite Saffire
• Lavry Stereo DA10
• MOTU UltraLite
• RME AES-32

Музыкальные инструменты:

• Cakewalk Dimension Pro
• Dave Smith Instruments Poly Evolver Keyboard
• Korg OASYS
• MOTU Symphonic Instrument
• TC Electronic G-System
• VSI Vienna Instrument

Программная обработка:

• Antares AVOX Vocal Toolkit
• Digidesign Dynamics III
• Eventide Anthology II
• SSL LMC-1 Listen Mic Compressor Plug-in
• Universal Audio Precision Multiband for UAD-1
• Waves SSL 4000 Collection

Рабочие станции:

• Ableton Live 5.2
• Apple Logic Pro 7.2
• Cakewalk SONAR 5 Producer Edition
• Digidesign Pro Tools 7
• Steinberg Nuendo 3.2
• TC Electronic PowerCore PCI mkII

Очень отрадно увидеть в числе цифровых преобразователей Focusrite Saffire, это действительно, один из лучших интерфейсов. Музыкальные инструменты практически все нам знакомы, в очередной раз удивляет присутствие Korg OASYS, и еще больше удивит, если он победит в этой номинации, как это делает два года подряд в номинации «Лучший музыкальный инструмент» на церемонии m.i.p.a. (Musikmesse). В разделе рабочих станций полный разброд и шатание. Хотя понятно, что большая масса программ работает и для Mac’ов, поэтому, возможно их туда и включили. А вот Mackie/RAW Material Tracktion как всегда забыли, хотя и идейно и конструктивно, она более свежая и несомненно заслуживает внимания. В разделе программной обработки есть все шансы победить у набора Antares AVOX Vocal Toolkit.

Но общее впечатление от списка таково: сейчас достаточно активно развивается техника, а ПО стоит на месте. Ждет, пока все остальное под него подтянется. Хотя, в общем и целом, здесь достаточно правильно отображен прошлый, 2005-й год и состояние рынка в то время. Надеюсь, что в следующем году мы увидим, что хорошего было в этом.

Источник