namai › Atsiliepimai › Pradėkite nuo mokslo. Lazerinė arfa - kas tai? Kaip interaktyvus grojimas lazerine arfa

Pradėkite nuo mokslo. Lazerinė arfa - kas tai? Kaip interaktyvus grojimas lazerine arfa

lazerinė arfa- aukštųjų technologijų muzikos instrumentas. Daugelis gali prisiminti lazerinę arfą pasaulinio garso Jean Michel Jarre pasirodymuose. Naudodamas šią arfą savo pasirodymuose, Jeanas Michelis šviesų šou padarė dar futuristiškesnį. Šio pasirodymo metu jis grojo kai kuriuos takelius lazerine arfa, uždengdamas lazerio spindulius ir taip priversdamas išgauti iš jos garsus.
Praėjo daug metų, tačiau lazerinė arfa vis dar yra neįprastiausias ir paslaptingiausias muzikos instrumentas. O technologinės pažangos dėka kone kiekvienas gyventojas turi galimybę užsisakyti lazerinę arfą išsinuomoti.

Ar esate muzikantas ar didžėjus?
Pridėkite savo pasirodymui šiek tiek unikalumo ir magijos. Juk dabar vis sunkiau nustebinti išprususį žiūrovą.

Jūs esate renginio organizatorius.
Į savo įvykį įtraukite interaktyvumo. Lazerinės arfos nuoma jūsų renginį pavers nepaprastu. Pakvieskite savo svečius groti pačiu neįprastiausiu instrumentu.

Lazerinė arfa yra aparatinės ir programinės įrangos kompleksas, susidedantis iš lazerio, kuris gali būti žalias arba spalvotas. Speciali jutiklių įranga, su kuria lazerio spinduliai pradeda skleisti garsus. Rūko generatorius palankiam lazerio spindulių suvokimui.

Tam tikrais atvejais, norint suteikti renginio mastelį ir sustiprinti vizualinį efektą, galima sumontuoti dar du lazerinius projektorius, ant kurių, beje, galima, pavyzdžiui, nupiešti įmonės logotipą.

Lazerinės arfos naudojimo parinktys:

Muzikinė aranžuotė Renginiai
Susitikimas su svečiais
Sceninių numerių palaikymas
Scenos šviesos ir muzikos šou
klubo vakarėlis

„Laser New Tec“ siūlo lazerinę arfą. Ši specializuota midi sąsaja leis lazerinį projektorių naudoti kaip neįprastą muzikinis instrumentas. Galite tapti atlikėju muzikos kūriniųįspūdingo dydžio virtualioje šviesos arfoje, kurioje vietoj stygų naudojami lazerio spinduliai. Blokuodami lazerinės arfos spindulius, kad jie nepasiektų jutiklio, siunčiate MIDI signalą iš valdiklio į kompiuterio garso plokštę, sintezatorių ar semplerį, kuris yra atsakingas už norimo garso grojimą.

<br>

Pagrindinės siūlomų lazerinių arfų savybės

Mūsų siūlomos lazerinės arfos išsiskiria:

Universalumas.

Neginčijamas įrangos pranašumas yra jos universalumas ir naudojimo paprastumas. Jis gali būti naudojamas suaktyvinti bet kokio tipo garso ar vaizdo informaciją, bet kokį vaizdinį turinį, garsą ar muziką, specialiuosius efektus ar pirotechniką. Kartu su „Pangolin QuickShow“, „Beyond“ arba „Live PRO“ programine įranga „Laser Harp“ valdiklis gali būti naudojamas pasirinktiems lazerio efektams ir pasirodymams leisti. Įranga galėsite naudotis įvairių renginių metu (nuo pristatymų iki miesto švenčių).

funkcionalumą.

Galite pasirinkti iš 8, 9, 10 arba 12 lazerio spindulių, priklausomai nuo to, kiek tonų reikia grojamai melodijai. Jungiamas prie bet kurio lazerinio projektoriaus su standartine ILDA įvestimi. Galima prijungti reikiamos galios lazerinį aparatą

Patikimumas.

Kiekvienas lazerinis arfos valdiklis yra pagamintas ir sukonfigūruotas patyrusių profesionalų ir daug kartų išbandytas. Siūlomi modeliai susidoroja su visomis užduotimis.

Pastaba! Bet kurią lazerinę arfą galite ne tik nusipirkti, bet ir išsinuomoti. Teikiame kokybišką žinomų gamintojų įrangą pačiomis palankiausiomis sąlygomis. Bendrovė taip pat sukūrė lanksčią nuolaidų sistemą. Dėl to galite naudoti modernius sprendimus net ir turėdami ribotą biudžetą.

Susisiekite su mumis! Mūsų ekspertai atsakys į visus jūsų klausimus ir padės pasirinkti.

Lazerinė arfa yra elektroninis muzikos instrumentas, susidedantis iš kelių lazerio spindulių, kuriuos reikia blokuoti, panašiai kaip įprastos arfos stygų plėšimas. Jis garsėja tuo, kad buvo naudojamas Jean Michel Jarre koncertuose.

Lazerinę arfą, kuri gavo savo pavadinimą dėl panašumo į įprastą arfą, JMJ pirmą kartą panaudojo per koncertus Kinijoje 1981 m. Kinijos visuomenė buvo nustebinta ir sužavėta šiuo instrumentu. Šios arfos stygos yra lazerio spinduliai. Lazerinės arfos prototipą 1979 metais sukūrė prancūzas Bernardas Szajneris. 1981 m., kai instrumentas pirmą kartą buvo parodytas visuomenei, jis vis dar buvo kuriamas. Nuo to laiko lazerinė arfa patyrė daug pokyčių.

Muzika besidomintis prancūzų inžinierius Philippe'as Guerre'as radikaliai pakeitė instrumentą ir jo programinę įrangą. Jo lazerinė arfa buvo sukonstruota iš lazerio ir besisukančio veidrodžio, kuris atspindėjo spindulius įvairiomis kryptimis. Fotoelektriniai jutikliai tiksliai nustatė, kur lazerio spindulio kelyje yra kliūtis.

Panašaus dizaino lazerinę arfą Jarre'as panaudojo Hjustone koncerte ir vėlesniuose pasirodymuose. Intelektinė instrumento dalis yra mikrokompiuteris, kuriame naudojama Guerre sukurta Laserharp programa. Kiekvienas spindulys gali žaisti skirtingos natos kai Jarre'as paliečia šviesos „stygas“. Kai Jarre pakelia rankas aukštyn arba žemyn, natos tonas pasikeičia. Kai tik Jarre'as nuims ranką nuo spindulio, nata nustos groti.

Lazerinė arfa, kurią Jeanas-Michelis naudojo Paryžiuje, buvo keturių metrų aukščio ir dviejų su puse metro pločio aliuminio konstrukcija su dvylika skaidrių dirbtinio stiklo vamzdelių dvylikai lazerio spindulių.

Jeanas-Michelis dažnai buvo kritikuojamas dėl to, kad koncertuodamas lazerine arfa mūvėjo didžiules gremėzdiškas pirštines. Tačiau tai ne dekoracijos dalis, kaip kai kurie galvoja, o saugumo priemonė. Pirštinės pagamintos iš specialios medžiagos ir apsaugo atlikėją nuo lazerio spindulių. Priešingu atveju atlikėjo rankos tiesiog perdegtų. Be to, specialus akiniai nuo saulės apsaugoti akis nuo lazerio spinduliuotės.

Taip pat lazerines arfas gamina Jen Levine.

Architektė Jen Lewin turi neįprastą hobį – kuria lazerines arfas. Kas tai yra? Tai ir muzikos instrumentai, ir meno instaliacijos. Pagrindinis jų elementas – lazerio spinduliai, už kuriuos „atsakingi“. garso efektas. Nuostabu, ar ne?

Tiesą sakant, viskas paprasta ir aišku. Bet tai jau specifika. šiuolaikinis menas: autorius tikrai turi viską paaiškinti, būtinai pagardinkite savo paaiškinimus neaiškiomis ir paslaptingomis sąvokomis. Ir, žinoma, visa tai vadinkite sąvoka.

Taigi, lazerinių arfų samprata, kaip interpretavo Jen: „Naudojant šviesą, o ne tikras stygas, keičiasi mūsų erdvės ir materijos suvokimas.

Tai, ko fiziškai neegzistuoja (virtuali styga), veikia taip, lyg būtų." Tiesiogiai poezija!.

Priėmęs šią – ar kokią kitą – „suktą“ formulę ar net be jos, Jen ėmėsi lazerinių arfų dar 1997 m. ir nuo to laiko sugebėjo jų pagaminti 8. Toks hobis.
Ji teigia, kad visos arfos yra skirtingos: vienos pagamintos elegantiškų medžio skulptūrų pavidalu, kitos ne tokios elegantiškos, tačiau atsparios vandeniui ir oro sąlygoms.
Jen Levine vieną iš šių arfų pagamino gavusi „Black Rock Art Foundation“ dotaciją, pernai pristatė ją plačiajai visuomenei festivalyje „Burning Man“, o dabar savo instrumentą demonstruoja „Wired NextFest“. Todėl, anot atlikėjo, arfą reikėjo saugoti ne tik nuo vėjų, liūčių ir purvo, bet ir nuo „fizinio lankytojų poveikio“.

Siekdama geriau pademonstruoti arfos galimybes ir patraukti žiūrovų dėmesį, Jen nusprendė ją padaryti kompoziciją. Instaliaciją sudaro trys arfos, kurios gali būti išdėstytos bet kokiu būdu (kiekviena maitinama nepriklausomu elektros srovės šaltiniu). Beje, Jen perstatė savo kūrybą visas parodos dienas. Tai yra, kiekvieną rytą instaliacija pasirodė tarsi nauja.
Tačiau ryte, kaip ir po pietų, nėra į ką ypatingo žiūrėti – įprasti plieniniai rėmai. Tačiau tą naktį atsitiko kažkas stebuklingo. Vertikalūs spinduliai, prasidedantys nuo pat žemės ir staigiai „nutrūkstantys“ iki trijų metrų aukštyje atvira erdvė, atvirame lauke, taip sakant, yra tikrai kerintis vaizdas. Tačiau lankytojai nepamiršo ir muzikinio konstrukcijų komponento. Ir dėl geros priežasties – ji taip pat pasirodė itin neįprasta.
Juk stygos – tai spinduliai, kuriuos galima ne tik „traukti“, bet ir pro juos praeiti. Jūs netgi galite groti visą dainą – bėgiojant (arba praeinant, priklausomai nuo muzikinių pageidavimų) per skirtingas arfas: žinoma, jei leidžia konfigūracija.
Remiantis skaičiavimais, spindulių stygų pakanka penkioms oktavoms: galite pavaizduoti (kiek teisingas žodis!) kažkas labai simfoniško, juolab kad vienu metu gali groti keli žmonės. Tačiau lazerinė arfa nebuvo sukurta naudoti kaip įprasta. Todėl Jen nusprendė į jį pridėti keletą „čipsų“, apie kuriuos arfoms partijas kūrę kompozitoriai nė nesvajojo.

Pavyzdžiui, kertant vienu spinduliu galima gauti dvi dešimtis skirtingų atrinktų garsų, kurių amplitudė, be to, kinta priklausomai nuo judėjimo greičio: kuo greičiau, tuo garsiau. Jen sako, kad tokiu būdu galima groti įvairias melodijas – dažniausiai meditacines ir atmosferines.
Jen svetainėje yra 2001 ir 2004 m. lazerinės arfos vaizdo įrašų – daug ką žiūrėti ir klausytis.
Baigdama pasakojimą apie lazerinių arfų koncepciją, Jen staiga prisimena, kad jos instaliacijoje „įrengta klasės lazeriai, pripažinti saugiais naudoti tiesioginis poveikis“. Po tokio įdomaus sąvokos paaiškinimo žodžiai apie įrangos klasę nuskamba kaip banalybė.
Bet Jeną galima suprasti: juk šios arfos yra viena iš nedaugelio interaktyvių skulptūrų, kurioms yra vieta muzikos industrija– ir net ne virtualiai.

Taigi lazerinė arfa taip pat buvo platinama Rusijoje.

Rusų muzikantai nusprendė nesivadovauti vakarietiška patirtimi ir bandė sukurti lazerinę arfą nuo nulio. Dėl to dizaineriai kūrybinė asociacija Deftaudio iš Nižnij Novgorodas taip pat pasirodė, kad tai kūno lazerinė arfa, bet iš aštuonių spindulių. Kaip Infox.ru korespondentui pasakojo kūrėjai, Nižnij Novgorodo arfos konstrukcijoje naudojamas vienas pramoninis lazeris, kurio galia iki 100 mW, taip pat aštuoni reflektoriai ir tiek pat jutiklių, kurie ant rėmo sumontuoti apie du ir pusės metro aukščio.

Vienas lazeris nukopijuojamas taip pat, kaip ir Guerra instrumente, tačiau kiekvieną gautą spindulį priima atskiras jutiklis. Rankos padėtis aukštyje, palyginti su spinduliu vidaus plėtra gali būti valdomas infraraudonųjų spindulių jutikliu, kuris yra pritvirtintas prie rankos.

Kaip ir kolegos, Deftaudio arfa yra prijungta prie sintezatoriaus įrangos, kuri leidžia modeliuoti jos garsą atlikėjo nuožiūra.

Nižnij Novgorodo lazerinės arfos galia yra maža, ir jai nebūtina naudoti asbesto pirštinių. Todėl geriausiai atrodo mažose tamsiose patalpose, kur veikia dūmų mašina. Būtent tai leidžia jį naudoti klubuose ir koncertų salėse.

Ir taip instrumentas skamba vaizdo įraše.

Darbo tekstas patalpintas be vaizdų ir formulių.
Pilna versija darbą galima rasti skirtuke „Darbo failai“ PDF formatu

Įvadas

Šiuolaikinės skaitmeninės technologijos pakeitė pažodžiui viską – nuo mūsų kasdienybės iki meno, bet kokiomis jo apraiškomis. medinis karkasas, virveles, lanko garsas- pirmoji asociacija, kylanti paminėjus žodį arfa. Bet ką daryti, jei priešais save įsivaizduojate ne vieną seniausių plėšyti instrumentai, ir įrankis, kuris veikia šiuolaikinės technologijos ir kuria muziką, kai judini ranką ore? Viskas atrodo nesuprantama ir intriguojanti. Idėja sukurti tokį įrankį mus paskatino šviesos šou prancūzų kompozitorius Jeanas Michelis Jarre'as. Reikia pasakyti, kad elektroniniai muzikos instrumentai atsirado XX amžiaus aštuntojo dešimtmečio pabaigoje, pavyzdžiui, elektroninės gitaros, sintezatoriai, būgnų komplektai. Pirmosios technologijos, kaip panaudoti lazerio spindulį muzikos instrumentams kurti, pasirodė praėjusį dešimtmetį. Deja, iki šiol jie dar nebuvo plačiai paplitę. To priežastys – didelė šio įrenginio kaina ir Rusijos produkcijos trūkumas.

Studijų objektas: elektroninių muzikos instrumentų projektavimo ir kūrimo procesas;

Studijų dalykas: lazerio, kaip elektroninių muzikos instrumentų veikimo technologinio pagrindo, panaudojimas;

Projekto tikslas: muzikos instrumento – arfos sukūrimas, kurio veikimo principas pagrįstas lazerio spindulio technologijos panaudojimu;

Tyrimo tikslai:

Išstudijuoti ir apibendrinti informacijos šaltinius tiriama tema;

Išanalizuoti tokių įrenginių rinką;

Sukurti lazerinės arfos elektroninių komponentų prototipą ir specifikaciją;

Sumodeliuokite ir suprojektuokite šį įrenginį;

Surinkti, komplektuoti, programuoti ir išbandyti įrenginį;

Atlikti projekto galimybių studiją ir parengti jo taikymo rekomendacijas.

Tyrimo metodai: informacijos tyrimas ir sisteminimas, projektavimas, kompiuterinis modeliavimas, kodavimas (programavimas), testavimas

Istorinis projekto aspektas

Arfa – vienas seniausių žmonijos muzikos instrumentų (1 pav.). Jis kilęs iš svogūno ištempta styga, kuris iššautas skambėjo melodingai. Vėliau stygos garsas buvo naudojamas kaip signalas. Žmogus, kuris pirmą kartą ištraukė tris ar keturias lanko stygas, kurios dėl nevienodo ilgio skleisdavo garsus skirtingų aukščių, ir tapo pirmosios arfos kūrėju. Net XV amžiaus prieš Kristų Egipto freskose arfos vis dar primena lanką. Ir šios arfos nėra pačios seniausios: archeologai seniausią arfą aptiko kasinėdami šumerų miestą Urą Mesopotamijoje – ji buvo pagaminta prieš keturis su puse tūkstančio metų, 26 amžiuje prieš Kristų.

Senovėje Rytuose, Graikijoje ir Romoje arfa išliko vienu labiausiai paplitusių ir mylimiausių instrumentų. Jis dažnai buvo naudojamas dainuojant ar grojant kitais instrumentais. Anksti pasirodė arfa viduramžių Europa: Čia specialus menasžaisti ant jo garsėjo Airija, kur liaudies dainininkai- bardai, - jai pritariant dainavo savo sakmes.

XX amžiuje, atsiradus skaitmeninėms technologijoms, buvo išrasta lazerinė arfa. Pirmą kartą lazerinė arfa buvo panaudota JMJ Kinijos koncerte dar 1981 m. ir padarė didelį įspūdį publikai. Sudėtingesnę – dviejų spalvų lazerinę arfą – išrado ir 2008 m. pagamino Maurizio Carelli. Italų programinės įrangos ir elektronikos inžinierius sukūrė nešiojamą dviejų tonų lazerinę arfą, pavadintą KromaLASER KL-250. Jis buvo paremtas silpnais (tik 80-100 mW) lazerio spinduliais, nes tai buvo tik šiuo metu egzistuojančios Laser Harp prototipas. Po to Carelli sukūrė galutinę ir galingesnę lazerinės arfos versiją pavadinimu „KromaLASER KL-450“. būdingas bruožasšis instrumentas buvo sukonfigūruota visa oktava su žaliais spinduliais bet kokioms diatoninėms natoms ir raudonais spinduliais bet kokioms chromatinėms natoms. 2010 m. antroje pusėje Maurizio Carelli taip pat sukūrė spalvotą lazerinį įrenginį, nepriklausomą nuo dienos šviesa atskiras modelis su 1W lazeriu, pavadinimu „KromaLASER KL-PRO“, taip pat kita lazerinės arfos versija, galinti valdyti ILDA lazerinius skaitytuvus, naudojant mėlyną / žydrą spalvą, kad būtų įdiegtas pirmasis kelių spalvų lazerinis valdiklis: KL-Control“ (KL-Kontrol), kurio prototipas buvo „KL-ILDA“.

Mūsų tyrimo metu buvo atlikta tokio pobūdžio muzikos instrumentų rinkos analizė, kurios metu buvo nustatyta, kad esamų įrankių Pagal veikimo technologiją galima klasifikuoti:

be rėmelio,

rėmas,

pagal apimtį:

kabinetas,

koncertas.

Berėmė (atvira) lazerinė arfa dažniausiai yra neuždengtas lazerinis „ventiliatorius“, sklindantis iš vienokio ar kitokio dizaino lazerinio projektoriaus. Todėl jis ir vadinamas „atviru“, nes nei iš šonų, nei iš viršaus niekuo neuždaromas. Kai naudojamos patalpose, sijos tiesiog pasiekia lubas, o atvirose vietose gali laisvai patekti į dangų. (2 pav.)

Pirmosios lazeriu įrėmintos (uždarosios) arfos buvo vienspalvės – dažniausiai su žaliais spinduliais. Taip yra dėl žmogaus regėjimo ypatumo: esant tokiai pačiai lazerinio projektoriaus galiai, žalia lazerio šviesa mums matoma daug geriau nei raudona. Bet tada pradėjo atsirasti dvispalvės ir daugiaspalvės lazerinės arfos. (3 pav.)

Lazerinių arfų veikimo principas

Fizinių procesų požiūriu lazerinės arfos veikimas grindžiamas fotoelektrinio efekto reiškiniu – t.y. medžiagos gebėjimas spinduliuoti elektronų srautą veikiant šviesai – fotovoltinis efektas (4 pav.). Pirmą kartą jį 1839 m. pastebėjo prancūzų fizikas Antoine'as Henri Becquerel. 1888 metais Aleksandras Stoletovas sukūrė pirmąjį pasaulyje fotoelementą, o 1905 metais Albertas Einšteinas savo darbe paaiškino fotoelektrinio efekto fenomeną, už kurį buvo apdovanotas. Nobelio premija fizikoje 1921 m.

Atvirų lazerinių arfų veikimo principas yra gana sudėtingas, o pagrindinį vaidmenį čia atlieka specialūs jutikliai, esantys žemiau, prie atlikėjo kojų. Šie jutikliai registruoja šviesos blyksnius iš atlikėjo rankų: kai muzikantas delnu uždengia vieną ar kitą spindulį, delnas blyksteli ryškia šviesa. Pagal šių jutiklių veikimo principą atvira lazerinė arfa skirstoma į techninę ir programinę-aparatinę įrangą.

Pirmajame signalus iš šviesai jautrių elementų apdoroja įrenginiai, pagrįsti mikrovaldikliais, antrajame didelės spartos vaizdo kameros (nuo 60 kadrų per sekundę ir daugiau) dažniausiai veikia kaip jutikliai, iš kurių apdorojamas vaizdas. specialios programos kompiuteriuose realiu laiku (5 pav.).

Vykdydami projektą pasirinkome rėminę technologijos versiją. Arfa šiuo atveju yra uždara konstrukcija, kurioje vertikalūs lazerio spinduliai krenta ant fotoelementų, kaip lazerinėse signalizacijos sistemose ar metro turniketuose. Fotoelementai, savo ruožtu, priklausomai nuo šviesos srauto ryškumo, generuoja tam tikro lygio elektrinius signalus, kurie vėliau paverčiami garsais (6 pav.).

Ekonominis projekto aktualumo pagrindimas

Dalis Šis tyrimas išanalizavome muzikos instrumentų rinką, siekdami išsiaiškinti šiuolaikinių lazerinių arfų kainą. Remiantis analizės rezultatais, gauti šie duomenys:

minimali uždaros arfos kaina yra 270 USD (18 500 rublių) Kinijos svetainėje („Aliexpress“).

didžiausia įrankio kaina yra 490 tūkstančių rublių.

Išanalizavę tokių muzikinių prietaisų rinką, darome išvadą, kad lazerinės arfos muzikos instrumentų parduotuvėse yra labai retos, o Rusijoje jų visiškai nėra. Toliau pateikiama išsami informacija apie skirtingus lazerinių arfų modelius (1 lentelė):

1 lentelė

Lazerinių arfų charakteristikos

Arfos fotografija	Kaina, gamintojas	Pavadinimas ir savybės
	150 000 rublių, Kinija	Vintažinė lazerinė arfa. - Lazeriai: puslaidininkiniai, 100, 150, 200 mW; - Stygos: jūsų pasirinktų lazerinių stygų skaičius; - Matmenys: dėžė ~ 30x40x45 mm, rėmas ~ 120x90 mm, svoris ~ 7 kg; Maitinimas: U=3V, A=5A, maitinamas 220V; Sąsaja: USB (virtualus midi) Jungtys: USB.
	700 000 rub., Kinija	Klasikinė lazerinė arfa (kompiuterinis įrenginys). įranga: Kompiuteris; Garso plokštė; Specializuota programinė įranga; Galingas lazeris; Midi, ILDA ir kiti perjungimai; Oktavos pedalas.
	550 000 rublių, Kinija	Aukštųjų technologijų lazerinė arfa, įranga: Kompiuteris; Garso plokštė; Specializuota programinė įranga; Galingas lazeris; Veidrodžiai; sulankstomas dizainas; Midi, ILDA ir kiti perjungimai

Uždarosios grandinės arfa yra palyginti maža, palyginti su atviruoju tipu. Abiejų tipų kilmės šalis yra Kinija. Šio prietaiso analogų, pagamintų Rusijoje, nėra. Tokių prietaisų nebuvimas mūsų šalyje ir didelė kaina užsienyje lemia mūsų darbo aktualumą.

Uždaras lazerinės arfos dizainas

Funkciniam įrenginio organizavimui mums reikėjo šio elektroninių komponentų rinkinio:

Arduino UNO mikrovaldiklis – valdiklis pastatytas ant ATmega328. Platformoje yra 14 skaitmeninių įėjimų/išėjimų, 6 analoginiai įėjimai, 16 MHz kristalinis generatorius, USB jungtis, maitinimo jungtis, ICSP jungtis ir atstatymo mygtukas. Norėdami dirbti, turite prijungti platformą prie kompiuterio per USB kabelį arba tiekti maitinimą naudojant AC / DC adapterį arba bateriją. (7 pav.)

Puslaidininkiniai lazeriai – tai lazeriai su puslaidininkių pagrindu sukurta stiprinimo terpe, kur generavimas paprastai vyksta dėl stimuliuojamos fotonų emisijos tarpjuostinių elektronų perėjimų metu, esant didelei nešlio koncentracijai laidumo juostoje (8 pav.).

Rezistoriai ir fotorezistoriai. Pagrindinis funkcinis elementas mūsų įrenginyje yra fotorezistorius – jutiklis, kurio elektrinė varža kinta priklausomai nuo į jį krentančios šviesos intensyvumo. Kuo intensyvesnė šviesa, tuo didesnis elektronų srautas ir mažėja elemento varža (9 ir 10 pav.).

Garso signalas (pjezoelektrinis elementas) – signalizacijos įtaisas, elektromechaninis, elektroninis arba pjezoelektrinis. (11 pav.)

Laboratorinis maitinimo šaltinis. (12 pav.)

Iš fotoelementų pašalinamas elektrinis signalas ir paduodamas į pjezoelektrinį elementą, kuris skleidžia garsą.

Kalbant apie būsimo įrenginio dizainą, įvertinus visas galimybes, pradedant nuo klasikinis stilius prieš aukštąsias technologijas nusprendėme sukurti savo. Arfos karkaso forma primins gerai žinomą SIBUR kompanijos lakštą. Pasinaudodami Fusion 360 3D modeliavimo aplinkos galimybėmis, sukūrėme būsimo muzikos instrumento rėmo modelį, kuris bus sukurtas projekto rezultatas (15 pav.)

Atsižvelgdami į didelį arfos dydį, nusprendėme nespausdinti jos 3D spausdintuvu, o naudoti lazerinę faneros pjovimo mašiną. Tam panaudojome Sliser programą, skirtą Fusion 360. (16 pav.).

Lazerinis arfos programavimas

Šią sistemą valdo programuojamas mikrovaldiklis. Arduino UNO, kaip programavimo aplinką pasirinkome IDE. IDE yra vienintelė programa, kurioje vyksta visa plėtra. Jame yra daug funkcijų, skirtų programinei įrangai kurti, keisti, kompiliuoti, diegti ir derinti. Žemiau pateikiamas valdymo programos fragmentas.

Kokia pirmoji asociacija paminėjus žodį arfa? Medinis rėmas, stygos, jos garsas. Bet ką daryti, jei įsivaizduotume tamsų kambarį, dūmus, lazerį ir Elektroninė muzika? Viskas atrodo nesuprantama ir intriguojanti.

Dabar aplink rėmą atsiranda keli lazerio spinduliai. Bet jei peržengsite šią mintį, galite įsivaizduoti arfą su neribotu rėmu ir pagamintą tik ant vieno lazerio spindulio.

Kas yra iliuzija?

Šią idėją įkvėpė prancūzų kompozitoriaus Jean-Michel Jarre šviesų šou. Šis pasirodymas mane taip įkvėpė, kad norėjau jį pakartoti namuose.

Lazerinė arfa pirmą kartą buvo panaudota koncerte Kinijoje. Lazerinės arfos prototipą 1979 metais sukūrė prancūzas Bernardas Scheineris. 1981 m., kai instrumentas pirmą kartą buvo pristatytas visuomenei, jis vis dar buvo kuriamas. Nuo to laiko arfa patyrė daug pokyčių.

Prancūzų inžinierius Philippe'as Guerre'as radikaliai pakeitė instrumentą ir jo programinę įrangą. Jo lazerinė arfa buvo sukonstruota iš lazerio ir besisukančio veidrodžio, kuris atspindėjo spindulius įvairiomis kryptimis. Fotoelektriniai jutikliai tiksliai nustatė, kur lazerio spindulio kelyje yra kliūtis.

Panašaus dizaino lazerinę arfą panaudojo ir Jarre. Intelektinė instrumento dalis yra mikrokompiuteris, kuriame naudojama Guerre sukurta Laserharp programa. Kiekvienas spindulys gali groti skirtingomis natomis, kai Jarre paliečia „šviesos“ stygas. Kai jis judina rankas aukštyn ir žemyn, natos tonas pasikeičia. Kai tik Jarre'as nuims ranką nuo spindulio, nata nustos groti.

Įjungta Šis momentas idėja nukeliavo net iki spalvotos arfos, kuri, reikia pripažinti, atrodo įspūdingai. Vaikinai, jei norite sužinoti daug daugiau įdomių dalykų, patariu paieškoti „Google“ Greig Stewart. Vaikinas daro tikrai įdomius dalykus.

Grandinės elementų pagrindimas

Kaip matote iš straipsnio pavadinimo, projekte naudojamas Arduino Uno. Taip pat reikia:
– jutiklis atspindinčios eilutės intensyvumui nuskaityti. Paprastas fotorezistorius gali, ką dar gali;
- sistemos nustatymo elementas (patogus apšvietimo slenksčio reguliavimas). Pirmas dalykas, kuris ateina į galvą, yra potenciometras;
- variklis su veidrodžiu stygoms lygiagrečiai sulyginti. Na, čia jau reikia galvoti ir protingai žiūrėti į klausimą, nes nuo šio pasirinkimo daug kas priklausys;
- lazeris, kuris užtikrins reikiamą arfos stygų funkcionalumą;
– MIDI signalų procesorius, kuris priima stygų dažnius.

Jei kalbėsime apie paskutinį punktą, tai yra du variantai: arba viską įgyvendinti fiziškai, arba virtualiai. Aš apsisprendžiau antruoju variantu.

Signalams konvertuoti buvo pasirinkta „Hairless-midiserial“ programa, o „loopMIDI“, kad būtų sukurtas virtualus MIDI prievadas. Toliau signalas bus perduotas į FL Studio, kuri priima pasirinkto muzikos instrumento signalą.

Dabar dėl variklio. Jei neturite nė menkiausio supratimo, kur judėti šioje temoje, kaip aš, iš principo, anksčiau, ir norite pakrapštyti šią temą, tai yra puikus Ridiko Leonido Ivanovičiaus straipsnis „Žingsniniai varikliai“. Tai geriausia, ką galite rasti internete.

Žiūrint konkrečiai šį klausimą buvo pagunda projekte panaudoti variklį Nema 17. Kas gi nenorėtų su tuo žaisti? Patikėkite, suprasti, kaip tokie „vaikai“ dirba nepasiruošusiam žiūrovui, gali užtrukti ne vieną vakarą. Bent jau man taip buvo. Tačiau buvo pasirinktas PM55L-048 vienpolis variklis ir ULN2003 tvarkyklė. Kaip tai sujungti, kaip veikia šis derinys, nesunkiai galima rasti, todėl visko dešimt kartų nekartosiu. Bet! Nebandykite naudoti šio dizaino 28BYJ-48 varikliu. Niekada to nepasieksite norimą greitį. Ir problema bus ne jūsų rankose, o tame, kad jis tiesiog netinkamas šiam tikslui.

Kad suprasčiau visa tai, kas išdėstyta pirmiau, pasakysiu tik tai, kad viskas atrodė taip:

Galbūt kas nors pastebėjo, kad grandinėse yra tranzistorius, apie kurį nebuvo paminėta. Na, jis įvestas dėl lazerio įjungimo ir išjungimo.

Surinkimas

Jei atsižvelgsime į darbo sulėtintu judesiu principą, viskas atrodo taip:

žingsninis variklis padaro posūkį į atitinkamą kampo reikšmę, šiuo metu lazeris įsijungia sekundės daliai ir fotorezistorius apšaukiamas. Jei fotorezistoriaus reikšmė yra didesnė už eilutės atsako slenkstį, galime daryti prielaidą, kad eilutė yra nutraukta, ir mes žinome, kuri eilutė yra pagal variklio padėtį. Belieka nusiųsti signalą į virtualų midi prievadą, kad būtų galima apdoroti garsą. Jei fotorezistoriaus vertė neviršijo slenksčio, yra dvi galimybės: arba eilutė nenutrūko, arba slenkstinė vertė yra per didelė. Norėdami pakeisti slenkstį, galite pasukti potenciometro rankenėlę ir kitą kartą, kai bus apklausiamas fotorezistorius, jo reikšmė jau bus lyginama su kita slenksčio reikšme.

Tada lazeris išsijungia ir variklis vėl juda vienu žingsniu. Lazeris vėl įsijungia, įvyksta apklausa, priimamas sprendimas, lazeris išjungiamas ir variklis sukasi. Kai variklis padaro vienu žingsniu mažiau nei eilučių skaičius, kurį galima nustatyti programiškai, žingsniai prasidės išvirkščia pusė dideliu greičiu neįjungus lazerio. Vizualiai mes to nepastebėsime, o mums vis tiek atrodo, kad vienu metu matome kelias stygas.

O taip, lazeris. Mūsų draugai kinai puikiai moka rinkodarą. Juk patogu rašyti ne pačią faktinę lazerio galią, o kažką panašaus, kad maksimali išėjimo galia neviršija tokio ir tokio skaičiaus. Dėl to pardavėjai tikrai neskaito duotas faktas, užtikrintai tvirtinkite, kad turėsite puikų galingą lazerį. Smagu žiūrėti.

Kadangi nieko daugiau ar mažiau galingo nepavyko rasti, tai, kas buvo, nuėjo perniek. Ir tikrai yra kažkur apie 5 mW, kuri negali net degtuko uždegti. Dėl to rezultatas nėra toks, kokio norėjome. Tačiau kažkaip nesinorėjo imti instaliacijos už kelis W, jei, žinoma, galima tiesiog nusipirkti. Gražu, bet kažkaip pavojinga.

Taip, taip, žiūrėdami į aukščiau esančią nuotrauką, galite pagalvoti apie lentos išgraviravimą. Atrodo, jau antras projektas. Na, pasakysiu, kad galvojau apie tai, bet dar neapsisprendžiau dėl šio žygdarbio.

Toliau galite pamatyti, į kokį gražų popierių viskas buvo suvyniota. Kad nesivargintumėte, kurioje vietoje dėti vieną nedidelį fotorezistorių ir kad jis visada veiktų, galite padaryti elementų kaskadą. Tačiau sistema veikia ir su vienu fotoelementu, patogiai esančiu šalia veidrodžio. Viskas priklausys tik nuo slenksčio, kuris bus pasirinktas. Pažymėtina, kad lazeris geriau šviečia nuo kažko balto. Naudojau baltas pirštines. Papildo visą vaizdą.

Ir, žinoma, galutinis rezultatas:
nuotraukoje spinduliai aiškiai išsiskiria oro drėkintuvo dėka (vaizdo įraše girdimas sovietinio padalinio triukšmas): kuo daugiau dalelių ore, tuo geriau matosi lazeris. Deja, vaizdo įrašas neperteikia viso efekto. O dieną spindulių visai nesimato.