Drukowane 3D płyty gramofonowe

Drukowane 3D płyty gramofonowe

Na portalu Instructables pojawił się ciekawy pomysł wykorzystania technologii druku 3D. Użytkowniczka o mało dźwięcznym imieniu Amanda opracowała coś, co z kolei z dźwiękiem ma wiele wspólnego. A mianowicie metodę, dzięki której zyskujemy możliwość zamiany cyfrowych nagrań w drukowane płyty gramofonowe. Wprawdzie jakość tych nagrań nie rzuca na kolana (częstotliwość próbkowania jest cztery razy mniejsza niż w przypadku typowych nagrań w formacie mp3 ), ale mimo to słuchacz właściwie bez trudu jest w stanie rozpoznać odsłuchiwane utwory.

Amanda interesuje się dźwiękiem i wszystkim co z nim związane. Przez ostatni rok pracowała nad wieloma projektami audio. Przy użyciu prostych narzędzi i technik starała się odtworzyć cyfrowe sygnały dźwiękowe. Podczas pracy nad tymi projektami upewniła się, że dźwięk jest wyjątkowo elastycznym nośnikiem – można go zniekształcić, a i tak będziemy w stanie usłyszeć oryginalną melodię. Dopóki zachowujemy przybliżony kształt sygnału audio, dopóty efekt końcowy będzie dla nas rozpoznawalny. A to wszystko za sprawą ewolucji naszego organizmu. Kiedy coś słyszymy, nasz mózg potrafi ignorować zakłócenia i skupia się na najważniejszej części sygnału. Potrafimy, słysząc tylko fragmenty zniekształconego utworu, zebrać je w głowie tak, aby usłyszeć coś, co będzie dla nas zrozumiałe. Właśnie dzięki tej umiejętności jesteśmy w stanie skupić się na jednym głosie w zatłoczonym pomieszczeniu albo usłyszeć wiadomość przekazywaną przez tanie, zabawkowe walkie-talkie.

Płyta wydrukowana w 3D
Najnowszy projekt Amandy, drukowane płyty, przy których stworzeniu wykorzystała drukarkę Objet Connex500 cechującą się jedną z najwyższych dostępnych obecnie rozdzielczości wydruku, sięgającej 600 dpi w osiach x i y oraz 16 mikronom w osi z. Mimo tak wysokiej precyzji Objet jest nadal o klasę albo dwie za mało dokładna, aby tworzyć płyty porównywalne do tradycyjnych winyli. I to właśnie była jedna z największych obaw Amandy na początku pracy jej nad projektem – czy powstałe płyty w ogóle będą nadawać się do słuchania.

zaprojektujemy szkolenie z druku 3d dla twojej firmy

Igła gramofonu położona na wydrukowanej płycie
Ponieważ tradycyjne tworzenie modelu 3D w CADzie było by zbyt skomplikowane, Amanda napisała własny program, który konwertuje dźwięk automatycznie. Importuje on plik audio, poddaje go przeliczeniom, aby stworzyć geometryczny kształt nagrania, który następnie jest eksportowany do formatu mogącego być wydrukowanym w 3D. Większość obliczeń robiona jest przez „Proccessing”, środowisko programistyczne, które często używane jest przy modelowaniu grafiki 2D i 3D.

Rowki powstałe w płycie
Dokładniejszy opis algorytmu:
Wykorzystując plik audio należy ustawić głębokość rowków, czyli przeanalizować surowy plik audio, który jest zbiorem liczb definiujących kształt fali dźwiękowej. Właśnie dzięki temu możliwe będzie ustalenie, jak grube powinny być żłobienia tworzące spirale, po której poruszać się będzie igła gramofonu.

Następnie należy stworzyć geometrię rowków. Model 3D jest zbiorem trójkątów ułożonych w przestrzeni 3D tak, że tworzą ciągłą powieszchnię. Wykorzystując wcześniejsze dane oraz główne parametry płyty (średnica, grubość, szerokość rowka itp.), należy wygenerować pozycje i kształt trójkątów, które układać się będą w spiralę na powierzchni płyty.

Ostatnim etapem jest wyeksportowanie pliku do formatu STL, który jest odczytywany przez wszystkie drukarki 3D. Żeby to zrobić Amanda wykorzystała program „ModelBuilder Library” napisany przez Mariusa Watza.

Niektóre gotowe pliki płyt dostępne są na 123D Gallery oraz na Pirate Bay.

Źródło: www.instructables.com

Napisz do nas, a na organizowanych przez nas szkoleniach i warsztatach dowiesz się wszystkiego o druku 3D.

Autor: Maciej Combrzyński-Nogala