OneTesla: Катушка Тесла как музыкальный инструмент


    К сожалению, не получилось встроить видео с презентацией. Если что, то вот оно.

    OneTesla — это небольшая катушка Тесла, подключаемая через порт MIDI и играющая музыку электрическими разрядами. Само устройство, которое в высоту около 25 сантиметров, может выдавать молнии длиной до полуметра. Этот агрегат может устроить неплохое шоу и удивить ваших друзей музыкальной плазмой. Все спецификации устройства открыты и доступны вместе с инструкцией по сборке на сайте проекта.

    Как она играет музыку?


    Человеческое ухо воспринимает звуковые волны где-то от 20 герц до 20 килогерц, в то время, как устройство резонирует с частотой 230 кГц, что значительно превышает максимальную частоту звука, слышимую человеком. Но можно включать и выключать разряды именно с той частотой, с которой слышен нужный нам звук.

    Краткие технические характеристики


    Параметр Значение
    Первичная катушка 6 витков, радиус 88.9мм, 1.6мм провод (14 AWG)
    Вторичная катушка 65мм х 254мм, 0.127мм провод (36 AWG), 1800 витков
    Конденсатор CDE 940C30S68K, 0.068μF@3000V
    Тороид 200мм х 50мм, покрыт фольгой
    Резонансная частота ~230 КГц
    Инвертор Полумост на базе IGBT транзисторов FGA60N65SMD, 340 вольт
    Длительность импульса 50 мкс при 1 КГц, 150 мкс при 50 Гц)
    Максимальная длина разряда 58 см
    МК платы-прерывателя ATmega328P-PU


    Внешний вид устройства


    Внешний вид устройства

    Немного о принципе работы


    • Плата-драйвер подключается к бытовой электрической сети, питает всё устройство. Также, она принимает оптический (чтобы защитить нежную звуковую электронику от высокого напряжения) сигнал от платы-прерывателя.

      Внешний вид платы драйвера



    • К плате-прерывателю, основанной на микроконтроллере ATmega328P-PU, подключается MIDI-устройство, сигнал от которого преобразуется микроконтроллером в набор импульсов, включающих и выключающих генерацию разрядов. Кстати, прерыватель полифонический (может играть две ноты за раз) и с ручкой, которой регулируется мощность.


    Полёт шмеля в исполнении OneTesla



    Дополнительная информация



    Конечно же, просьба обязательно сообщать обо всех ошибках в посте.
    Метки:
    Поделиться публикацией
    Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 36
    • +2
      Видел такую на Живых огнях в Питере, играла марш империи.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • +3
          Такое было в фильме «Ученик чародея» 2010 г. где-то на 50-ой минуте. Очень красиво и эффектно
          • +4
            Ну…


            Характерный треск неисправим?

            Какие динамические характеристики у Вашей «колонки»? В смысле аудиофильских ЛТХ.

            И почему тут треска таки нет?
            • 0
              Позволю себе предположить что треска там нет так как это совсем другой девайс и работает по-другому.
              • 0
                Я так понимаю это риторический вопрос? Если нет — там конструкция правильная. Там колебания производятся, как я понял, стабильным разрядом линейной формы, здесь — форма произвольная, как бог послал (Тесла?). Для производства синусоидальных звуковых волн более всего пригоден шар, струна или мембрана. Применение для этого формы молнии вызывает большие сомнения в качестве звука. Кроме того, по ссылке прямо написано о частотных ограничениях, о чем в статье ни слова. Ограничения очевидны — длина струны задает нижнюю ноту, которую струна в состоянии озвучить. Возможно в случае Теслы это не верно, но про расход энергии там совершенно очевидно правы — низкочастотная волна требует «поднятия» бОльших масс воздуха, следовательно разряд должен быль более объемным.

                PS А идея красивая. Если будет хороший звук и цена сопоставимая с нормальными колонками — точно куплю. А так — прикольная игрушка, не более. И как там насчет безопасности? У меня тут дети бегают…
                • 0
                  Как говорят сами авторы, «Только под присмотром взрослых»
                  • 0
                    Катушка теслы не может воспроизводить сложный звук. Я встречал мненние, что более одной частоты одновременно дает большие искажения. В катушке, описанной в статье ограничение на две ноты одновременное.
                    Она не может воспроизводить произвольную музыку. Под неё надо писать свою музыку, рассчитанную на своеобразность звучания. И управляется данная конкретная модкль midi командами.
                    Цену можно увидеть на странице кикстартера.
                    Подходить к такой работающей штуке не рекомендуется, хотя токи там мизерные.
                    • 0
                      Две ноты легко эмулировали на спектруме. Там звук создавался путём включения/выключения звукового порта. 1 битный звук, так сказать. В принципе, можно было и более сложные звуки издавать, вроде записанного голоса, но уж очень фигово это звучало.
                      • 0
                        1 бита при достаточной частоте несущей хватает, чтобы реализовать сносный сигнал с помощью ШИМ.
                        На том же «спектруме» можно было оцифровать произвольный аудиосигнал со входа (хоть сложную органную полифонию) и потом достаточно узнаваемо воспроизвести его через тот самый 1 бит.
                        • 0
                          Знаю. Сам баловался, записывая всякую фигню на свой Кворму с 48 килобайтами ОЗУ, Мало конечно, но поиграться хватало.
                        • +1
                          На спеке не только 2 ноты эмулировали, но и вытворяли такое на одном бипере…

                          Скрытый текст

                  • +5
                    6 оборотов

                    1800 оборотов

                    Машинный перевод? Вообще-то «витков» было бы правильнее.
                    • +1
                      Тесла в гробу не перевернулся?
                      • +2
                        Неа, потому что это устройство простейший Ионофон, хотя он и основан на катушке теслы.
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                        • +1
                          не пробка, а винтовой зажим, который удерживает оптокабель
                          а ручка подключается на 1х6 разъём над атмегой
                          • +1
                            image
                          • +1
                            Это достаточно любопытно, я сам не так давно хотел подобное смастерить.
                            Вообще, на сколько я понимаю, гораздо интереснее с точки зрения и красоты разрядов и чёткости звучания гибриды, а не STTC чистая. Сейчас не найду с ходу, но в одном из университетов США был проект по сбору такого стереофонического агрегата — катушки Тесла скрещенной с ионофоном. И всё это пропущенное через каскад фильтров, чтобы получить чистый звук.
                            Что-то вроде такого выходит.
                            видео на ютубе
                            Постараюсь вспомнить — там документация была богатая и на мой взгляд, весьма интересные реузультаты и качество.
                          • +4
                            Я пришел сюда за ссылкой на видео с имперским маршем. Где она? )
                          • 0
                            А есть еще такое видео — прямо уличная магия Дэвида Блейна)
                            www.youtube.com/embed/ZYTOHK-IwG0 (не могу вставить видео почему-то)
                            • 0
                              Немного масштабнее: Black Sabbath — Iron Man
                              youtu.be/fPoomwdNZeY
                              • +1
                                Простите, но по-моему это не музкальный инструмент. Это динамик + цветомузыка, но точно не музыкальный инструмент. В моем представлении, музыкальный инструмент это то, с чем взаимодействует человек для извлечения звука (ссылка на википедию). А данное устройство лишь воспроизводит звук.
                                • 0
                                  А MIDI вход вам о чем-то говорит? Подключить эту штуку вместо динамика не получится, а вот водключить её к синтезатору — вполне.
                                  • +1
                                    При этом синтезатор останется музыкальным инструментом, а катушка Тесла так и останется устройством вывода.
                                    • 0
                                      То есть орган тоже не является музыкальным инструментом, только пульт от него?
                                      • 0
                                        Орган это клавишный музыкальный инструмент. У него сразу есть клавиши, а тут только порт.
                                        • +1
                                          Есть орган: свистки огромные, компрессор. У них нет клавиатуры. А есть пульт от орагана. Этакая тумба с парой клавиатур для рук и клавиатурой для ног. Тумба эта катается на колесиках, вывозится на сцену, только когда нужна и подключается проводочками. Что из этого музыкальный инструмент?
                                          • 0
                                            Если честно, я не большой специалист, но подключение клавиш органа к свисткам при помощи проводочков я не нашел. Но что я нашел, это определение музыкального инструмента в БСЭ.
                                            Музыкальные инструменты, инструменты, обладающие способностью воспроизводить при содействии человека ритмически организованные и фиксированные по высоте звуки или четко регулированный


                                            Так вот, я думаю что по отдельности клавиши и орган нельзя назвать музыкальным инструментом. Так и тут, устройство которое воспроизводит записанный ранее звук само по себе не является инструментом.
                                            • 0
                                              Если вы не тролль — я поясню. MIDI — стандарт для передачи музыкальных нот (грубое приближение).

                                              Подключить к этой катушке можно не синтезатор, а MIDI-контроллер — т. е. глупое устройство, которое способно лишь передавать информацию о том, какие ноты будут играть. При этом в качестве контроллера может выступать как клавиатура, так и компьютер, который будет воспроизводить определенную последовательность нот (не записанных звуков).

                                              Катушка же, модулирует разряд с частотами этих нот, тем самым создавая звук (не воспроизводя). Что мы получаем: эта самая катушка сродни струнам с молоточками в рояле, например, или тем же свисткам в органе. При подаче управляющих сигналов (механических в случае органа/рояля, MIDI в данном случае) она создает звук с заданной частотой.

                                              Т. е. это вполне себе музыкальный инструмент, даже исходя из вашего определения. То что она играет сама по себе — результат подачи определенной последовательности нот на порт MIDI. Если бы робот нажимал клавиши на органе, орган бы не перестал быть музыкальным инструментом, ведь так?
                                              • 0
                                                Спасибо за пояснение, теперь понял.
                                • 0
                                  У нас в универе на дне открытых дверей (и не только) показывали катушку, игравшую музыку с мобилы (мп3шку, со словами). Правда катушка была много меньше и не била на полметра. (та что била на несколько метров, музыку не воспроизводила, а вместо этого просто отвратительно шумела) Звучало неплохо. А вы говорите 2 ноты…
                                  • 0
                                    2 ноты одновременно, а не всего две ноты, если вы об этом
                                  • 0
                                    я так понял что эта катушка синтезирует тон за счет включения катушки импульсами, если мы хотим воспроизвести тон 1 кгц то прерыватель посылает 1000 раз в секунду на контроллер импульс длительностью 100 мкс. (постоянное включение в документации запрещено так как оно может разрушить преобразователь) Что бы воспроизвести мелодию с обычного аудиоисточника а не midi инструмента, нам надо просто этот сигнал усилить и собрать на 555 таймере генератор импульсов, который бы по восходящему фронту давал импульс на включение катушки. Так мы в итоге от исходного аудиосигнала берем информацию только о частоте и воспроизводим ее при помощи разрядов. Я прав?

                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.