Пользователь
0,0
рейтинг
3 января 2013 в 23:58

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.
Андрей @lanseg
карма
13,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

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? )
    • +3
      Вот
      Скрытый текст
  • 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 зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.