Envoyer de la musique par faisceau laser : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

ATTENTION: ce projet implique l'utilisation et la modification d'appareils laser. Bien que les lasers que je suggère d'utiliser (pointeurs rouges achetés en magasin) soient relativement sûrs à manipuler, NE REGARDEZ JAMAIS DIRECTEMENT DANS UN FAISCEAU LASER, MÉFIEZ-VOUS DES RÉFLEXIONS et soyez EXTRÊMEMENT PRUDENT lorsque vous MODIFIEZ un produit laser. De plus, je ne suis pas responsable de tout ce que vous faites de stupide. Voici encore une autre chose à faire avec ces pointeurs laser promotionnels: envoyez de la musique (ou des données) d'un point A à un point B sur le faisceau laser en utilisant la modulation d'amplitude. Tout ce qu'il faut, c'est pointer le laser modulé vers un détecteur, et la musique peut être entendue à partir d'un amplificateur connecté. La portée et la qualité (ou la vitesse des données) peuvent varier, mais j'ai obtenu un DEMI-MILE de portée avec une excellente qualité audio et environ 300 bps de débit. L'image montrée ici est l'émetteur et le récepteur fonctionnant sur mon bureau pendant un test. À VOIR COMMENT UTILISER DEUX LASERS POUR TRANSMETTRE DEUX CANAUX DE MUSIQUE ET LES MÉLANGER AVEC UNE PAIRE DE LUNETTES DE SOLEIL, consultez le blog ici. Une vidéo du fonctionnement du système peut être trouvée ici: https://video.google.com/videoplay?docid =6895048767032879458&hl=frUne grande partie de l'inspiration pour ce projet est venue de

Étape 1: Rassemblez les matériaux

Pour envoyer de la musique sur un faisceau laser, vous aurez besoin des pièces suivantes, dont la plupart peuvent être obtenues pour moins de 5 dollars au total de radioshack (outre le pointeur, qui coûte probablement 15 $). Si votre budget est serré, essayez de remplacer le laser par une LED rouge et une résistance de 100 ohms montées en série.

pour l'émetteur: un pointeur laser des piles (les cellules D fonctionnent le mieux) un potentiomètre (résistance variable) une source audio de 50 kohms ou moins (iPod, lecteur cd, préampli micro, sortie ligne PC, etc.) du fil (cat5 aka câblage Ethernet fonctionne le mieux) interrupteur à bascule (un interrupteur turbo d'un vieux PC fonctionne bien) transformateur audio (peut être tiré d'un équipement audio) prise audio 1/8" (peut être obtenue à l'extrémité d'un câble d'écouteur) pour le récepteur: phototransiteur (les photodiodes ou les détecteurs IR fonctionnent également) prise audio 1/8" un peu plus de fil amplificateur à gain élevé (ordinateur portable avec entrée micro, ou préampli micro plus amplificateur) loupe (aide à de grandes distances) outils: coupe-fil/dénudeur fer à souder et électronique ruban à souder (transparent et/ou électrique) multimètre numérique (peut être utile… pas vraiment nécessaire) trépied (aide à viser le laser à distance) boîtes à pizza vides à dos blanc (pour trouver le faisceau et pour les réglages) quelques assistants

Étape 2: pirater le laser

Tout d'abord, le pointeur laser doit être modifié. Retirez toutes les batteries et additionnez la tension des batteries pour trouver la tension requise par le laser. Par exemple, le mien prend deux piles AAA, soit 2 x 1,5 ou 3 volts. Soudez maintenant les fils sur les bornes positive et négative à l'intérieur du laser. Cela peut nécessiter de couper un peu le boîtier (un dremmel est parfois nécessaire).

Ensuite, découvrez comment maintenir enfoncé le bouton du pointeur qui l'éclaire. Une gomme à crayon rasée et un élastique fonctionnent pour moi. Testez maintenant le laser modifié en connectant des batteries de tension appropriée aux fils nouvellement connectés. Si cela ne fonctionne pas, essayez de les connecter dans le sens opposé. Les pointeurs laser utilisent des diodes laser qui ne prennent le courant que dans un sens. Ce mod va nous permettre de contrôler la luminosité du laser en faisant varier la tension et le courant qui lui sont fournis. Sur la photo ci-dessous, vous pouvez voir mon pointeur, avec deux piles D-cell attachées.

Étape 3: Créer un circuit d'émetteur

Utilisez le schéma ci-dessous comme guide pour souder le circuit de l'émetteur. Tout à gauche du laser est le circuit émetteur.

Collez ou collez les composants sur un morceau de carton, ou utilisez une planche à pain. Regardez la photo de ma planche finie. J'ai utilisé une prise femelle 1/8e de pouce pour faciliter les connexions. Pour tester le circuit, montez le volume de l'iPod au MAX, jouez de la musique avec beaucoup de basses et baissez le potentiomètre à fond. Le point laser doit sembler palpiter avec la musique, car il s'agit d'un circuit à modulation d'amplitude (AM).

Étape 4: Configurer le récepteur

Soudez les longs fils sur le phototransistor (ou la photodiode). Fixez-les à une prise audio 1/8e de pouce (un câble pour casque est parfait). Branchez-le sur le port MIC d'un ordinateur portable ou d'un PC ou d'un autre préampli/ampli MIC et augmentez le gain et le volume à un niveau modéré. Essayez de monter l'ensemble de l'installation (avec de la place pour une loupe) sur un matériau solide mais portable (comme une planche de bois).

Pour ce projet, le GAIN de l'amplificateur est critique. Il doit être très élevé pour capter de légères variations du signal d'entrée (lumière) pour extraire la musique. Par conséquent, je construis un préampli de maquette à partir du kit de maquette 50-en-1 Sensor Lab de RadioShack, que je recommande vivement. Consultez les photos et les schémas du livre inclus.

Étape 5: Essayez-le

Dirigez le faisceau laser vers la photodiode, appuyez sur lecture sur l'iPod et écoutez tous les bruits provenant de l'ampli. Jouez avec les positions de volume et de potentiomètre de l'iPod jusqu'à ce que la musique puisse être entendue clairement et sans distorsion du côté de la réception. Ensuite, augmentez le gain du récepteur comme nécessaire.

Essayez de monter le laser sur un trépied et d'envoyer de la musique sur une plus longue distance. J'ai récemment pu entendre clairement Starway to Heaven à une distance de faisceau d'un demi-mile. Cela a été fait au-dessus d'un petit lac, avec un assistant dans un canue avec une boîte à pizza pour aider à la visée.

Étape 6: Comment ça marche ? et où puis-je partir d'ici ?

Ce circuit fonctionne en modulation d'amplitude, exactement comme la radio AM, sauf en utilisant une longueur d'onde de lumière visible au lieu d'une fréquence radio. Le signal audio quitte l'iPod sous la forme d'une tension variable qui force un courant variable à travers le laser. Ensuite, la luminosité variable du laser transmet l'information musicale. Enfin, le phototransistor varie en résistance au fur et à mesure que la luminosité change. L'ampli micro applique une petite tension au phototransistor et amplifie le courant résultant.

Un problème avec ce système est qu'à chaque étape, il existe une fonction de transfert non linéaire, c'est-à-dire qu'il y a une distorsion qui se produit car les changements de luminosité ne sont pas toujours proportionnels au changement de tension appliquée. Voir la capture d'écran ci-dessous pour un exemple, et écoutez l'échantillon audio ci-joint. La prochaine étape de ce projet consisterait à utiliser des impulsions (comme un code morse rapide et géré par ordinateur) pour transmettre des informations numériques telles que du texte, un son cristallin ou même une vidéo. On pourrait même mettre en réseau des ordinateurs avec des faisceaux laser d'une manière similaire à la fibre optique mais à l'air libre. Je posterai le code C pour mes programmes de transmission et de réception.