Ik heb om te verkennen de huidige grenzen van 3D printing technologie, gemaakt van een techniek voor het omzetten van digitale audiobestanden in 3D-afdrukbare, 33 toeren platen en enkele functionele prototypes die op gewone platenspelers spelen afgedrukt. Hoewel de geluidskwaliteit is laag - de records hebben een sampling rate van 11kHz (een kwart van typische mp3 audio) en 5-6-bits resolutie (minder dan één duizendste van typische 16 bit resolutie) - de nummers zijn nog steeds gemakkelijk herkenbaar, Bekijk de video hierboven om het proces te zien en horen wat de goede records zoals. Lees ook mijn laser gesneden records, gemaakt van hout, papier en acryl.
Dit afgelopen jaar ik heb detachering een heleboel audio projecten, specifiek, ik heb geëxperimenteerd met behulp van betrekkelijk eenvoudige hulpmiddelen en technieken en zeer weinig geheugen om te benaderen en recreëren digitale audio signalen. Een goed voorbeeld is mijn Arduino vocale effecten vak, waar ik een Arduino gebruikt voor het uitvoeren van realtime worp-buigen op een inkomende audiosignaal. Via deze projecten die ik heb geleerd dat audio is een zeer veerkrachtig medium, het kan een behoorlijke hoeveelheid misbruik (in de vorm van vervorming en compressie) terwijl nog het handhaven van de meeste van de integriteit van het oorspronkelijke geluid. De sleutel is zolang als u losjes bij benadering de algemene vorm van een audiosignaal, de output zal klinken redelijk herkenbaar. We hebben evolutie bedanken voor dit: zoals we horen de audio, sommige gecompliceerde verwerking gaat op in onze hersenen dat maakt ons zeer goed bij het negeren van lawaai en zich te concentreren op de belangrijke stukken van informatie komt door. We kunnen werken off van relatief weinig signalen (soms deze zelfs inclusief contextuele of visuele signalen) te stuk samen vervormde of luidruchtige audio en zinvol; Dit is hoe we kunnen concentreren op één stem in overvolle kamer of een bericht verzonden via een goedkope walkie talkie ontcijferen.
Dit project was mijn eerste experiment uitbreiding van dit idee dan elektronica. Ik deze records afgedrukt op een printer van de UV-cured hars de Objet Connex500 genoemd. Zoals meest 3D printers maakt het Objet een object door het storten van materiaal laag voor laag totdat de uiteindelijke vorm is bereikt. Deze printer heeft een ongelooflijk hoge resolutie: 600dpi in de x- en y-assen en 16 micron op de z-as, enkele van de hoogste resolutie mogelijk met 3D printen op dit moment. Ondanks alles zijn precisie, de Objet is nog steeds ten minste een orde van grootte of twee verwijderd van de resolutie van een echte vinyl record. Toen ik begon dit project, ik was niet zeker dat de resolutie van de Objet zou genoeg om te reproduceren audio, maar ik had gehoopt dat ik zou kunnen iets herkenbaar produceren door de onderlinge aanpassing van de vorm van de groef zo nauwkeurig mogelijk met de tools die ik had.
In dit Instructable, laat ik je zien hoe ik ontwikkelde een workflow die een audio-bestand, van vrijwel alle formaten, naar een 3D-model van een record converteren kunt, en hoe ik deze records voor het afspelen van een echte draaitafel geoptimaliseerd. De 3D modeling in dit project was veel te complex voor traditionele opstelling-stijl CAD technieken, dus ik schreef een programma om te doen deze omzetting automatisch. Het werkt door het importeren van onbewerkte audiogegevens, sommige berekeningen voor het genereren van de geometrie van een record en uiteindelijk deze geometrie rechtstreeks naar een 3D afdrukbare-bestandsindeling exporteren. De meeste van het zware werk wordt gedaan door verwerking, een open source programmeeromgeving die vaak voor 2D- en 3D-graphics gebruikt wordt en modellering van toepassingen. Hier is een basisoverzicht van mijn verwerking algoritme:
Gebruik onbewerkte audiogegevens als u wilt instellen van de diepte van de groef- parse via de onbewerkte audiogegevens, dit is de verzameling van getallen die definieert de vorm van de audio golfvorm, en deze informatie gebruiken om de hoogte van de onderkant van een spiraal groef instellen. Op deze manier, wanneer de naald van een platenspeler beweegt langs de groef zal bewegen verticaal in hetzelfde pad als de oorspronkelijke golfvorm en opnieuw het oorspronkelijke audiosignaal.
loting record en groove geometrie- een 3D-model is in wezen een lijst van driehoeken gerangschikt in 3D-ruimte te maken van een continue mesh, gebruikt de gegevens uit de laatste stap en enkele algemene parameters (record diameter, dikte, breedte van de groef, enz.) voor het genereren van de lijst met driehoekige vlakken die beschrijft van de record vorm en de groef van de gedetailleerde spiraal ingeschreven op arbied opnemen.
model in STL-formaat exporteren- de STL-bestandsindeling is begrepen door alle 3D printers, de geometrie berekend in de laatste stap als een STL-bestand exporteren. Om te verwerken krijgen om rechtstreeks naar STL te exporteren, ik gebruikte de ModelBuilder bibliotheek geschreven door Marius Watz (bent u in Arduino/verwerking en 3D printen, adviseer ik hoogst controle dit uit, het werkt geweldig).
Ik heb sommige van mijn volledige record modellen geüpload naar de 123D galerij evenals de Pirate Bay. Stap 6 voor een volledig overzicht van wat er is en wat ik van plan over detachering controleren. Als alternatief, kun je naar stap 7 te downloaden van mijn code en leren hoe om afdrukbare record modellen van uw eigen audio te maken.
Speciale dank aan Randy Sarafan, Steve Delaire, Arthur Harsuvanakit, Phil Seaton en Audrey Love voor hun medewerking aan dit project.
Hier is een andere video, dat geeft een goed overzicht van het afdrukproces en toont de printers op het werk:
