রঙিন আলো ব্যবহার করে শব্দ তরঙ্গ দেখুন (RGB LED): 10 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

SteveMannEyeTap মানবতাবাদী বুদ্ধিমত্তা লেখকের আরো অনুসরণ করুন:

সম্পর্কে: আমি এমন সময়ে বড় হয়েছি যখন প্রযুক্তি স্বচ্ছ এবং বোঝা সহজ ছিল, কিন্তু এখন সমাজ পাগলামি এবং বোধগম্যতার দিকে এগিয়ে যাচ্ছে। তাই আমি প্রযুক্তি মানুষ করতে চেয়েছিলাম। 12 বছর বয়সে, আমি c… স্টিভম্যান সম্পর্কে আরও »

এখানে আপনি শব্দ তরঙ্গ দেখতে পারেন এবং দুই বা ততোধিক ট্রান্সডুসার দ্বারা তৈরি হস্তক্ষেপের নিদর্শন পর্যবেক্ষণ করতে পারেন কারণ তাদের মধ্যে ব্যবধান বিভিন্ন। (বামদিকের, প্রতি সেকেন্ডে 40,000 সাইকেলে দুটি মাইক্রোফোন সহ হস্তক্ষেপের প্যাটার্ন; উপরের ডানদিকে, 3520 cps এ একক মাইক্রোফোন; নীচে ডানদিকে, 7040cps এ একক মাইক্রোফোন)।

শব্দ তরঙ্গ একটি রঙ LED চালায়, এবং রঙ তরঙ্গের পর্যায়, এবং উজ্জ্বলতা হল প্রশস্ততা।

একটি সিকোয়েন্সিয়াল ওয়েভ ইমপ্রিন্টিং মেশিন (SWIM) এর মাধ্যমে একটি XY প্লটার শব্দ তরঙ্গ বের করতে এবং ফেনোমেনজোলিকাল অগমেন্টেড রিয়েলিটি ("রিয়েল রিয়েলিটি" on) -এ পরীক্ষা চালানোর জন্য ব্যবহৃত হয়।

স্বীকৃতি:

প্রথমে আমি স্বীকার করতে চাই যারা এই প্রকল্পে সাহায্য করেছেন যারা আমার শৈশব শখ হিসাবে শুরু করেছিলেন, রেডিও তরঙ্গ এবং শব্দ তরঙ্গের ছবি তোলা (https://wearcam.org/par)। রায়ান, ম্যাক্স, অ্যালেক্স, আরকিন, সেন, এবং জ্যাকসন এবং কাইল এবং ড্যানিয়েল সহ ম্যানল্যাবের অন্যদের সহ অনেক অতীত এবং বর্তমান শিক্ষার্থীদের ধন্যবাদ। পর্যবেক্ষণের জন্য স্টেফানি (বয়স 12) কেও ধন্যবাদ যে অতিস্বনক ট্রান্সডুসারগুলির পর্যায়টি এলোমেলো, এবং পর্যায়ক্রমে তাদের দুটি স্তূপে বাছাই করার পদ্ধতি তৈরিতে সাহায্যের জন্য: "স্টিফ্যাটিভ" (স্টেফানি পজিটিভ) এবং "স্টেগেটিভ" '(স্টেফানি নেগেটিভ)। Arkin, Visionertech, Shenzhen Investment Holdings, এবং অধ্যাপক ওয়াং (SYSU) কে ধন্যবাদ।

ধাপ 1: তরঙ্গের প্রতিনিধিত্ব করার জন্য রং ব্যবহার করার নীতি

মৌলিক ধারণা হল তরঙ্গের প্রতিনিধিত্ব করার জন্য রঙ ব্যবহার করা, যেমন শব্দ তরঙ্গ।

এখানে আমরা একটি সাধারণ উদাহরণ দেখি যেখানে আমি বৈদ্যুতিক তরঙ্গ দেখানোর জন্য রঙ ব্যবহার করেছি।

এটি আমাদের কল্পনা করতে দেয়, উদাহরণস্বরূপ, ফুরিয়ার রূপান্তর, বা অন্য কোন তরঙ্গ-ভিত্তিক বৈদ্যুতিক সংকেত, দৃশ্যত।

আমি এটি একটি বইয়ের প্রচ্ছদ হিসাবে ব্যবহার করেছি যা আমি ডিজাইন করেছি [অ্যাডভান্স ইন মেশিন ভিশন, 380pp, এপ্রিল 1992], বইয়ের কিছু অবদান অধ্যায় সহ।

ধাপ 2: সাউন্ড টু কালার কনভার্টার তৈরি করুন

শব্দকে রঙে রূপান্তর করতে হলে আমাদের সাউন্ড টু কালার কনভার্টার তৈরি করতে হবে।

সাউন্ড তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি উল্লেখ করা একটি লক-ইন এম্প্লিফায়ারের আউটপুট থেকে শব্দটি আসে, যেমনটি আমার পূর্ববর্তী কিছু ইন্সট্রাক্টেবল এবং আমার প্রকাশিত কিছু কাগজপত্রের ব্যাখ্যা।

লক-ইন এম্প্লিফায়ারের আউটপুট একটি জটিল মূল্যবান আউটপুট, যা দুটি টার্মিনালে দেখা যায় (অনেক পরিবর্ধক তাদের আউটপুটের জন্য BNC সংযোগকারী ব্যবহার করে), একটি "X" (ইন-ফেজ কম্পোনেন্ট যা আসল অংশ) এবং একটি জন্য "Y" (চতুর্ভুজ উপাদান যা কাল্পনিক অংশ)। X এবং Y- এ উপস্থিত ভোল্টেজগুলি একসাথে একটি জটিল সংখ্যাকে নির্দেশ করে এবং উপরের (বাম) অঙ্কনটি আর্গান্ড সমতলকে চিত্রিত করে যার উপর জটিল মূল্যবান পরিমাণগুলি রঙ হিসাবে প্রদর্শিত হয়। আমরা সাঁতারের ডাইনিও কোড অনুযায়ী XY (জটিল সংখ্যা) থেকে RGB (লাল, সবুজ, নীল রঙ) রূপান্তর করতে দুটি এনালগ ইনপুট এবং তিনটি এনালগ আউটপুট সহ একটি Arduino ব্যবহার করি।

আমরা এইগুলিকে আরজিবি রঙের সংকেত হিসাবে একটি LED আলোর উৎসে নিয়ে আসি। ফলাফল হল একটি রঙের চাকার চারপাশে কোণ হিসাবে ফেজ সহ, এবং হালকা গুণমানের সাথে সংকেত শক্তি (শব্দ স্তর)। এটি একটি জটিল সংখ্যার সাথে RGB কালার-ম্যাপারে করা হয়, নিম্নরূপ:

জটিল রঙ-ম্যাপার একটি জটিল-মূল্যবান পরিমাণ থেকে রূপান্তরিত হয়, সাধারণত একটি হোমোডিন রিসিভার বা লক-ইন এম্প্লিফায়ার বা ফেজ-সুসঙ্গত ডিটেক্টর থেকে রঙিন আলোর উৎসে রূপান্তরিত হয়। সাধারণত সংকেতের মাত্রা বেশি হলে বেশি আলো উৎপন্ন হয়। পর্যায়টি রঙের রঙকে প্রভাবিত করে।

এই উদাহরণগুলি বিবেচনা করুন (যেমন IEEE কনফারেন্স পেপার "র্যাটেলটেল" এ বর্ণিত হয়েছে):

1. একটি শক্তিশালী ইতিবাচক বাস্তব সংকেত (যেমন যখন X =+10 ভোল্ট) উজ্জ্বল লাল হিসাবে এনকোড করা হয়। একটি দুর্বল ইতিবাচক বাস্তব সংকেত, যেমন যখন X =+5 ভোল্ট, একটি ধূসর লাল হিসাবে এনকোড করা হয়।
2. শূন্য আউটপুট (X = 0 এবং Y = 0) নিজেকে কালো হিসাবে উপস্থাপন করে।
3. একটি শক্তিশালী নেতিবাচক বাস্তব সংকেত (যেমন X = -10 ভোল্ট) সবুজ, যেখানে দুর্বলভাবে নেতিবাচক বাস্তব (X = -5 ভোল্ট) ম্লান সবুজ।
4. দৃ imag়ভাবে কাল্পনিক ইতিবাচক সংকেত (Y = 10v) উজ্জ্বল হলুদ, এবং দুর্বলভাবে ইতিবাচক-কাল্পনিক (Y = 5v) হলুদ হলুদ।
5. নেতিবাচকভাবে কাল্পনিক সংকেত নীল
6. আরো সাধারণভাবে, উৎপাদিত আলোর পরিমাণ প্রায় একটি মাত্রার সমানুপাতিক, R_ {XY} = / sqrt {X^2+Y^2}, এবং একটি পর্যায়ের রঙ, / Theta = / arctan (Y/X)। সুতরাং একটি সংকেত সমানভাবে ইতিবাচক বাস্তব এবং ইতিবাচক কাল্পনিক (অর্থাৎ / থেটা = 45 ডিগ্রী) দুর্বল হলে কমলা, শক্তিশালী উজ্জ্বল কমলা (যেমন X = 7.07 ভোল্ট, Y = 7.07 ভোল্ট), এবং খুব শক্তিশালী উজ্জ্বল কমলা, অর্থাৎ X = 10v এবং Y = 10v, সেক্ষেত্রে R (লাল) এবং G (সবুজ) LED উপাদানগুলি পূর্ণ থাকে। একইভাবে একটি সংকেত যা সমানভাবে ইতিবাচক বাস্তব এবং নেতিবাচক কাল্পনিক নিজেকে বেগুনি বা বেগুনি হিসাবে রেন্ডার করে, যেমন R (লাল) এবং B (নীল) LED উপাদান উভয়ই একসাথে। এটি সংকেতের মাত্রা অনুসারে একটি ধূসর বেগুনি বা উজ্জ্বল বেগুনি তৈরি করে। [লিঙ্ক]

আউটপুট X = বর্ধিত বাস্তবতা, এবং Y = বর্ধিত কল্পনা, কোন ফেজ-সমন্বিত ডিটেক্টর, লক-ইন এম্প্লিফায়ার, বা হোমোডিন রিসিভার তাই দৃষ্টিভঙ্গি বা দৃশ্যের ক্ষেত্রে একটি প্রপঞ্চগতভাবে বর্ধিত বাস্তবতাকে ওভারলে করতে ব্যবহৃত হয়, এইভাবে একটি ডিগ্রী দেখায় একটি ভিজ্যুয়াল ওভারলে হিসাবে শাব্দ প্রতিক্রিয়া।

আমার একজন ছাত্র জ্যাকসনকে বিশেষ ধন্যবাদ, যিনি আমার XY থেকে RGB রূপান্তরকে বাস্তবায়নে সাহায্য করেছিলেন।

উপরেরটি একটি সরলীকৃত সংস্করণ, যা আমি শেখানো এবং ব্যাখ্যা করা সহজ করার জন্য করেছি। ১ implementation০ -এর দশকে এবং ১ 1990০ -এর দশকের শুরুতে আমি যে মূল বাস্তবায়নটি করেছি তা আরও ভাল কাজ করে, কারণ এটি একটি চাক্ষুষভাবে অভিন্ন উপায়ে রঙের চাকা ফাঁকা করে। উন্নত XY থেকে RGB রূপান্তর বাস্তবায়নের জন্য 1990 এর দশকের শুরুতে সংযুক্ত Matlab ".m" ফাইলগুলি দেখুন।

ধাপ 3: একটি RGB "প্রিন্ট হেড" তৈরি করুন

"প্রিন্ট হেড" হল একটি RGB LED, 4 টি তারের সাথে এটি XY থেকে RGB কনভার্টারের আউটপুট এর সাথে সংযুক্ত।

কেবলমাত্র LED এর সাথে 4 টি তারের সংযোগ করুন, একটি সাধারণের সাথে এবং প্রতিটি রঙের (লাল, সবুজ এবং নীল) জন্য প্রতিটি টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত করুন।

আমার প্রাক্তন ছাত্র, অ্যালেক্সকে বিশেষ ধন্যবাদ, যিনি প্রিন্ট হেড একসাথে রাখতে সাহায্য করেছিলেন।

ধাপ 4: একটি XY প্লটার বা অন্যান্য 3D পজিশনিং সিস্টেম পান বা তৈরি করুন (Fusion360 লিংক অন্তর্ভুক্ত)

আমাদের এক ধরণের 3D পজিশনিং ডিভাইস দরকার। আমি XY সমতলে সহজেই চলাচল করে এমন কিছু পেতে বা তৈরি করতে পছন্দ করি, কিন্তু তৃতীয় (Z) অক্ষে সহজে চলাচলের প্রয়োজন নেই, কারণ এটি বেশ বিরল (যেহেতু আমরা সাধারণত একটি রাস্টারে স্ক্যান করি)। এইভাবে আমাদের এখানে যা আছে তা মূলত একটি XY চক্রান্তকারী কিন্তু এটিতে দীর্ঘ রেল রয়েছে যা প্রয়োজনে তৃতীয় অক্ষ বরাবর সরানোর অনুমতি দেয়।

চক্রান্তকারী স্থানটির মধ্য দিয়ে একটি আলোর উৎস (RGB LED) সহ একটি ট্রান্সডুসার সরিয়ে স্থানটি স্ক্যান করে, যখন ক্যামেরার শাটারটি সঠিক এক্সপোজার সময়কালের জন্য খোলা থাকে যাতে ভিজ্যুয়াল ছবির প্রতিটি ফ্রেম (এক বা একাধিক ফ্রেম, যেমন একটি স্থির ছবি বা মুভি ফাইলের জন্য)।

XY-PLOTTER (Fusion 360 file)। মেকানিক্স সহজ; কোন XYZ বা XY চক্রান্তকারী করবে। এখানে আমরা যে প্লটার ব্যবহার করি, তা হল 2-মাত্রিক SWIM (সিকোয়েন্সিয়াল ওয়েভ ইমপ্রিন্টিং মেশিন): https://a360.co/2KkslB3 প্লটার XY প্লেনে সহজে চলে যায়, এবং Z- তে আরো কষ্টকর ভাবে চলে যায়, যেমন আমরা ঝাড়ছি 2D তে ছবিগুলি বের করুন এবং তারপর ধীরে ধীরে Z অক্ষের দিকে এগিয়ে যান। লিঙ্কটি একটি ফিউশন 360 ফাইলের। আমরা ফিউশন use০ ব্যবহার করি কারণ এটি ক্লাউড ভিত্তিক এবং Mann টি টাইম জোনে ম্যানল্যাব সিলিকন ভ্যালি, ম্যানল্যাব টরন্টো এবং ম্যানল্যাব শেনজেনের মধ্যে সহযোগিতা করতে দেয়। সলিডওয়ার্কগুলি এটি করার জন্য অকেজো! (আমরা আর সলিডওয়ার্ক ব্যবহার করি না কারণ টাইমজোন জুড়ে ভার্সন ফর্ক করার ক্ষেত্রে আমাদের অনেক সমস্যা ছিল কারণ আমরা সলিডওয়ার্কস ফাইলের বিভিন্ন এডিট একত্রিত করতে অনেক সময় ব্যয় করতাম। সবকিছু এক জায়গায় রাখা অপরিহার্য এবং ফিউশন 360 যে সত্যিই ভাল করে ।)

ধাপ 5: একটি লক-ইন এম্প্লিফায়ারের সাথে সংযোগ করুন

যন্ত্রটি একটি নির্দিষ্ট রেফারেন্স ফ্রিকোয়েন্সি সাপেক্ষে শব্দ তরঙ্গ পরিমাপ করে।

শব্দের তরঙ্গগুলি একটি স্থান জুড়ে পরিমাপ করা হয়, একটি মেকানিজমের মাধ্যমে যা পুরো স্থান জুড়ে একটি মাইক্রোফোন বা স্পিকার সরায়।

চলমান আলোর উৎসে ফটোগ্রাফিক মিডিয়া প্রকাশ করার সময়, আমরা RGB LED সহ, স্থান দিয়ে মাইক্রোফোন সরিয়ে দুটি স্পিকারের মধ্যে হস্তক্ষেপের ধরন দেখতে পারি।

বিকল্পভাবে আমরা শোনার জন্য মাইক্রোফোনের একটি অ্যারের ধারণক্ষমতার ফটোগ্রাফ করার জন্য একটি স্পিকারকে স্থান দিয়ে স্থানান্তর করতে পারি। এটি বাগ সুইপারের একটি ফর্ম তৈরি করে যা সেন্সর (মাইক্রোফোন) এর অনুভূতি বোঝে।

সেন্সর সেন্সিং করা এবং তাদের অনুভূতির ক্ষমতা অনুভব করাকে মেটাভিলেন্স বলা হয় এবং নিম্নলিখিত গবেষণাপত্রে বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হয়েছে:

এটি সংযুক্ত করুন:

এই নির্দেশাবলীর ছবিগুলো স্পিকারের সাথে একটি সিগন্যাল জেনারেটরকে সংযুক্ত করার পাশাপাশি একটি লক-ইন এম্প্লিফায়ারের রেফারেন্স ইনপুট দিয়ে তোলা হয়েছিল, যখন স্পিকারের সাথে একটি RGB LED একসাথে চলছিল। একটি Arduino চলমান LED এর সাথে একটি ফটোগ্রাফিক ক্যামেরা সিঙ্ক্রোনাইজ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

এখানে ব্যবহৃত নির্দিষ্ট লক-ইন এম্প্লিফায়ার হল SYSU x ম্যানল্যাব সায়েন্টিফিক আউটস্ট্রুমেন্ট ™ যা বিশেষভাবে বর্ধিত বাস্তবতার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যদিও আপনি নিজের লক-ইন এম্প্লিফায়ার তৈরি করতে পারেন (আমার ছোটবেলার শখ ছিল শব্দ তরঙ্গ এবং রেডিও তরঙ্গের ছবি তোলা, তাই আমি এই উদ্দেশ্যে অনেকগুলি লক-ইন এম্প্লিফায়ার তৈরি করেছে, যেমন বর্ণনা করা হয়েছে

wearcam.org/par)।

আপনি স্পিকার (গুলি) এবং মাইক্রোফোনের ভূমিকা বিনিময় করতে পারেন। এই ভাবে আপনি শব্দ তরঙ্গ, বা মেটা শব্দ তরঙ্গ পরিমাপ করতে পারেন।

অভূতপূর্ব বাস্তবতার জগতে স্বাগতম। আরও তথ্যের জন্য, আরও দেখুন

ধাপ 6: ফটোগ্রাফ এবং আপনার ফলাফল ভাগ করুন।

কীভাবে তরঙ্গের ছবি তোলা যায় সে সম্পর্কে দ্রুত নির্দেশিকা পেতে, আমার আগের কিছু নির্দেশাবলী দেখুন যেমন:

www.instructables.com/id/Seeing-Sound-Wave…

এবং

www.instructables.com/id/Abakography-Long-…

মজা করুন, এবং আপনার ফলাফল ভাগ করে নেওয়ার জন্য "আমি এটা তৈরি করেছি" ক্লিক করুন এবং আমি গঠনমূলক সাহায্য এবং ইঙ্গিতপূর্ণ বাস্তবতার সাথে কীভাবে মজা করতে পারি সে সম্পর্কে ইঙ্গিত দিতে পেরে খুশি হব।

ধাপ 7: বৈজ্ঞানিক পরীক্ষা পরিচালনা করুন

এখানে আমরা দেখতে পারি, উদাহরণস্বরূপ, 6-এলিমেন্ট মাইক্রোফোন অ্যারে এবং 5-এলিমেন্ট মাইক্রোফোন অ্যারের মধ্যে তুলনা।

আমরা দেখতে পাই যে যখন অদ্ভুত সংখ্যক উপাদান থাকে, তখন আমরা একটি সুন্দর কেন্দ্রীয় লোব তাড়াতাড়ি ঘটতে পারি, এবং এইভাবে কখনও কখনও "কম বেশি" (যেমন 5 টি মাইক্রোফোন কখনও কখনও ছয়টির চেয়ে ভাল, যখন আমরা বিমফর্মিং করার চেষ্টা করছি)।

ধাপ 8: পানির নিচে চেষ্টা করুন

রংধনু প্রতিযোগিতার রংয়ে রানার আপ