Con el fin de explorar los límites de la tecnología de impresión 3D, he creado una técnica para convertir archivos de audio digital en 3D imprimibles, discos de 33 rpm e impreso unos prototipos funcionales que jugar en jugadores de registro ordinario. Aunque la calidad del audio es baja - los registros tienen una frecuencia de muestreo de 11kHz (un cuarto de audio mp3 típico) y 5-6 bits de resolución (menos de una milésima del típico de 16 bits de resolución) - las canciones siguen siendo fácilmente reconocibles, ver el video de arriba para ver el proceso y escuchar lo que los registros de sonido como. También Compruebe hacia fuera mi laser corte records, hechos en madera, papel y acrílico.
Este año pasado yo he sido publicando un montón de proyectos de audio, específicamente, yo he estado experimentando con el uso de técnicas y herramientas relativamente simples y muy poca memoria para aproximarse y recrear señales digitales de audio. Un gran ejemplo es mi caja de efectos vocales Arduino, donde usé un Arduino para realizar la flexión de pitch en tiempo real en una señal de audio entrante. A través de estos proyectos, he aprendido que el audio es un medio muy resistente, puede tomar una gran cantidad de abusos (en forma de distorsión y compresión) mientras que todavía mantiene la mayor parte de la integridad del sonido original. La clave es siempre que usted libremente aproximada la forma general de una señal de audio, la salida de sonido razonablemente reconocible. Tenemos evolución gracias por esto: como escuchamos audio, algunos proceso complicado sucede en nuestro cerebro que nos hace muy buenos para ignorar el ruido y centrándose en las piezas importantes de información que llega a través de. Podemos trabajar de señales relativamente pocos (a veces estos uniformes incluyen claves contextuales o visuales) para armar audio mangled o ruidoso y tienen sentido; se trata de cómo somos capaces de concentrarse en una sola voz en la sala abarrotada o descifrar un mensaje enviado a través de un barato walkie talkie.
Este proyecto fue mi primer experimento que se extiende esta idea más allá de la electrónica. Imprimí estos registros en una impresora de resina de curado UV llamada el Objet Connex500. Como impresoras más 3D, objeto crea un objeto mediante el depósito de material capa por capa hasta conseguir la forma final. Esta impresora tiene increíblemente alta resolución: 600dpi en la x y y hachas y 16 micras en el eje z, de la resolución más alta posible con la impresión 3D en el momento. A pesar de su precisión, el objeto es todavía al menos un orden de magnitud o dos lejos de la resolución de un disco de vinilo real. Cuando empecé este proyecto, no estaba seguro de que la resolución del objeto sería suficiente para reproducir audio, pero esperaba que pudiera producir algo reconocible por aproximar la forma del surco tan exactamente como sea posible con las herramientas que tenía.
En este Instructable, te demuestro cómo desarrollé un flujo de trabajo que puede convertir cualquier archivo de audio de prácticamente cualquier formato, en un modelo 3D de un registro, y cómo optimicé estos registros para su reproducción en una verdadera plataforma giratoria. El modelado 3D en este proyecto era demasiado complejo para técnicas de CAD tradicionales de estilo de redacción, así que escribí un programa que haga esta conversión automáticamente. Funciona al importar datos audio, realizar algunos cálculos para generar la geometría de un registro y eventualmente exportar esta geometría hacia un formato de archivo imprimible en 3D. La mayor parte del trabajo pesado se hace por proceso, una fuente abierta programación entorno que a menudo se utiliza para gráficos 2D y 3D y aplicaciones de modelado. Aquí está una descripción básica de mi algoritmo de procesamiento:
utilizar datos audio para ajustar la profundidad de la ranura- análisis a través de los datos de audio crudos, esto es el conjunto de números que define la forma de la onda de audio y utilizan esta información para ajustar la altura de la parte inferior de una ranura en espiral. De esta forma, cuando una aguja de tocadiscos se mueve a lo largo de la ranura se mueven verticalmente en el mismo camino que la forma de onda original y recrear la señal de audio original.
sorteo registro y surco de la geometría- un modelo 3D es esencialmente una lista de triángulos dispuestos en el espacio 3D para crear una malla continua, utilice los datos de la última fase y algunos general registrar parámetros (registro de diámetro, espesor, anchura de la ranura, etc.) para generar la lista de caras triangulares que describe la forma de registro y el surco espiral detallada inscrito en su superficie.
exportar modelo en formato STL- el formato de archivo STL es entendido por todas las impresoras 3D, la exportación de la geometría calculada en el paso pasado como un archivo STL. Para conseguir procesar para exportar a STL, utilicé la Biblioteca ModelBuilder escrito por Marius Watz (si estás en proceso de Arduino y 3D impresión recomiendo comprobar esto hacia fuera, funciona muy bien).
He subido algunos de mis modelos de registro completadas a la Galería 123D como Pirate Bay. Revise el paso 6 para una lista completa de lo que hay y lo que planeo publicar. Alternativamente, usted puede ir al paso 7 para descargar mi código y aprender cómo hacer modelos de registro para imprimir desde tu propio sonido.
Agradecimiento especial a Randy Sarafan, Steve Delaire, Arthur Harsuvanakit, Phil Seaton y Audrey Love por su ayuda con este proyecto.
Aquí hay otro video que da una gran Descripción del proceso de impresión y las impresoras se muestra en el trabajo:
