الفائز بمسابقة Alex Rider: إنشاء أداة الاستماع للكأس - إنه يعمل! - 💡 Fix My Ideas

الفائز بمسابقة Alex Rider: إنشاء أداة الاستماع للكأس - إنه يعمل!

الفائز بمسابقة Alex Rider: إنشاء أداة الاستماع للكأس - إنه يعمل!


مؤلف: Ethan Holmes, 2019

بقلم كريس ماجري ، متدرب هندسي

شكرًا مجددًا لكل من شارك في مسابقة Alex Rider Dream Gadget! كما وعدنا ، قام فريقنا في Make: Labs ببناء الأداة الفائزة: كأس الاستماع فائق الصلابة الذي صممه الحائز على جائزة Grand Nic. تحقق من ذلك!

وسط مجموعة كبيرة من الإدخالات الرائعة التي كانت مبدعة للغاية ، تم اعتبار كأس الاستماع هو الفائز الإجمالي لأنها خلسة وعالية التقنية ، ولكن لا تزال قابلة للبناء. لقد جاء مع خطط مفصلة مرسومة باليد ، حتى توضح نوع الأجزاء الإلكترونية التي ستكون مطلوبة. كانت الفكرة الأصلية هي فنجان شرب ذو قاع مزيف وإلكترونيات مخبأة أسفل - ميكروفون ومكبر صوت ومكبر صوت - حتى يتمكن أي شخص من وضع الكأس على أذنه والتنصت على المحادثات من مسافة بعيدة ، أو الاستماع عبر الجدران.

النتائج باستخدام الإلكترونيات المتوفرة لأي شخص ، وجدنا أن كوب الاستماع يمكنه بسهولة التقاط الأصوات الباهتة القريبة وجعلها أعلى صوتًا ، على الرغم من أنه لا يمكن الاستماع من خلال الجدران ما لم تكن رقيقة الورق. بالطبع ، نحن نرى أن صاحب العمل لدى أليكس رايدر MI6 يمكنه تحمل بعض الدوائر المصغرة الرائعة ، مثل تلك الموجودة في أجهزة السمع باهظة الثمن ، والتي من شأنها أن تعزز أداء كوب الاستماع بشكل كبير.

وعموما ، كان كأس الاستماع من دواعي سروري أن التصميم والبناء. لقد وضعنا حقًا في أحذية سميثرز ، صانع الأدوات لـ Alex Rider (على الرغم من أننا نشعر بالحسد من مختبره).

بناء كأس الاستماع بعد الحكم على جميع الإدخالات وفقًا لمعايير ثلاثة (الإبداع في الفكرة ، والعامل الرائع ، والواقعية التقنية) ، وتحديد النتائج ، واختيار كأس الإصغاء باعتباره الفائز النهائي ، بدأت مشاكلنا في بدايتها. الآن ، كيف نبني واحدة؟

لقد قمنا بنشر عدد قليل جدًا من دوائر المضخمات في مجلة MAKE ، وقمنا ببناء العديد من الدوائر التي لم يتم نشرها ، لذلك كان لدينا مجموعة جيدة جدًا من الدوائر التي يجب تجربتها. مررنا بالمجلات وحددنا 3 دوائر محتملة قد تنجح. في اليوم الأول ، توصلت أنا والداخلية الهندسية إريك تشو للبناء السريع لاختبار ما سيكون عليه وجود مكبر للصوت بميكروفون داخل كوب. لقد سرقنا وحدة مكبر الصوت من مشروع قائم موجود على الرف لدينا: جهاز "Covert Wireless Listening" متنكّر في كتاب ، من MAKE Volume 16 ، مشكلة "Spy Tech". لقد قطعنا حفرة في كوب Dixie من البلاستيك الأحمر العادي وشقنا الميكروفون. وأصبحت وحدة الاختبار الخاصة بنا في الأيام القليلة المقبلة ...

حلبة الاختبار 1 بعد التشويق في الأجهزة الإلكترونية المسروقة والبطاريات على كأس Dixie مع شريط أسود ، قمنا بلحام ميكروفون على سلكين طويلين حتى نتمكن من تجربة تكوينات ميكروفون مختلفة. كان هناك الكثير من الأسلاك المتدلية بحيث اضطر شخص واحد إلى حمل الكأس وتوجيهه وتثبيته مع المفاتيح ، في حين كان الآخر سيضع علامة بجانب سماعات الأذن. كان الأمر أشبه بالتقييد معًا. لقد اكتشفنا أنه كان من السهل جدًا توجيه الميكروفون بطريقة خاطئة والحصول على تعليقات بتقسيم الرأس! تعلمنا بسرعة عدم وضع سماعات الأذن في آذاننا.

كان هناك الكثير من التجمعات التي تحدث في مكاتب MAKE ، مع جميع الموظفين في الاجتماعات الكبيرة طوال اليوم. حاول إيريك وأنا متورطان بواسطة سلك سماعة الرأس ، التنصت على اجتماعاتهما. كان فشل تام. لم نسمع شيئًا. حاولنا وضع الكأس على الباب الزجاجي في قاعة المؤتمرات. حدق الناس في الداخل ، ثم نظروا بعيدًا ، بنوع من "أوه ، إنه هؤلاء المتدربين المجانين مع موانعهم الفردية مرة أخرى." أعتقد أنهم جميعًا معتادون على رؤية مثل هذه الأشياء.

بعد فترة من الزمن ، انضم إلينا المتدرب الهندسي تايلر موسكويت ، وأصبحنا أكثر علمية. أصبح مصدر الصوت لدينا. سافرنا إلى غرف مختلفة وختمناه بالداخل ، وتحدثنا إلى نفسه. ثم قمنا بتلاعب الميكروفون وإعادة تشكيله ، ونؤذي طبلة الأذن لدينا أكثر من ذلك ، لكن لا شيء يعمل.

لدى أحدهم فكرة جيدة أننا ربما كنا بحاجة إلى شكل قمع لتوجيه الصوت إلى الميكروفون. صنع إريك مخروطًا ورقيًا وقام بتركيب الميكروفون داخل الحافة وتطفل على الاجتماعات. هذا لم ينجح ايضا. ماذا عن طبق مكافئ داخل الكأس؟ ذهبت إلى المنزل أحلم بأساليب لثني الأسلاك أو قص الورق المقوى أو البلاستيك القالب إلى شكل مكافئ. الأيام القليلة التالية قضيت في اختبارات مماثلة. لقد توقف العاملون لدينا أخيرًا عن العمل بسبب كل الأشياء التي حاولنا اللحام بها بحلول هذه المرحلة.

ردود الفعل؟ سماعة رأس جاك كان لدينا مخاوف كبيرة حول ردود الفعل طوال الوقت. في الواقع ، لقد أثرت القلق في المرة الأولى التي نظرنا فيها إلى دائرة نيك الصعبة ، والتي أعادت الميكروفون والسماعة إلى الخلف. في ذلك الوقت ، اعتقدت أن التغذية الراجعة كانت ظاهرة كهربائية ، لذلك اعتقدت أن مشاركة نفس المساحة على لوحة الدائرة قد يسبب مشاكل. اكتشف إريك أن التغذية المرتدة هي بالفعل ظاهرة مادية: يتم التقاط الموجات الصوتية المنبعثة من السماعة بواسطة الميكروفون. كل هذا يتوقف على حيث يشير الميكروفون. حصل إريك على معرفة جيدة بمكان حدوث ردود الفعل ، والحرص الشديد على عدم توجيه الكأس بطريقة خاطئة. لكننا قررنا فصل الميكروفون ومكبر الصوت أكثر. كنا نبني جاك سماعة رأس مخفية في الكأس. سيكون ذلك أفضل للاستماع الشبح على أي حال!

مزيد من البحث في هذه المرحلة ، جلس أنا وإريك بعض الأبحاث على الإنترنت. صادفت "ميكروفونات البندقية" ، التي سميت على شكل براميل البندقية الطويلة. لقد صنعناها بسرعة ، من خلال إطالة أسلاك الميكروفون ووضعها في أنبوب PVC طوله حوالي 1 قدم. لم نتمكن من سماع أي تحسينات.

أخيرًا ، جلست وتعلمت كيفية صنع الأطباق المكافئة. مررت بالحسابات واكتشفت أنه نظرًا لطول الموجة المادية للموجات الصوتية ، يجب ألا يقل قطر الطبق عن قدم واحد لتركيز الصوت على الميكروفون. كان المنمنمات التي تناسب داخل الكأس ضد قوانين الفيزياء. شعرت بالعلم والهندسة في هذه اللحظة. علاوة على ذلك ، حدث أننا درسنا الصوت في فصل الفيزياء في كليتي ، وفي هذا الأسبوع بالذات تعلمت أن الصوت هو موجة ضغط طولية. تستطيع الأذن البشرية اكتشاف هذه التغيرات الصغيرة في الضغط على مدى مذهل ، وصولاً إلى نزوح صغير مثل التباعد بين الذرات. اتضح لي كم هو قليل علمنا في المختبر حقًا عن الصوتيات.

حلبة الاختبار 2 ولكن بحلول اليوم التالي ، وصلنا أنا وإريك إلى نفس النتيجة. لقد أدركنا أن ما نحتاج إليه لم يكن كمية كبيرة من التضخيم. بدلاً من ذلك ، كان ما نحتاجه هو القدرة على التقاط أصوات باهتة للغاية ، وتضخيمها قليلاً ، وهو ما يكفي لقيادة سماعة رأس.

وجد إريك دائرة فعلت ذلك في أرشيف الإنترنت redcircuits.com. طلب جميع الأجزاء وبنينا الدائرة على الألواح. دائرتان - لا تعمل. راجعت له وجدت العديد من الأخطاء. المنجم لم ينجح أيضًا ، لذا قمت بإرسال رسالة إلكترونية إلى مؤلف الدائرة وحصلت على رد جميل من Flavio Dellepiane. في اليوم التالي عندما جئت إلى إريك ، عملت دائرته على العمل (لم أكن لأعمل قط!). بدا الأمر واعداً للغاية - واعداً للغاية ، حتى أننا لم نحاول كأس Dixie. ذهبنا الصحيح لشيء حقيقي.

قرر كيث هاموند ، المحرر المسؤول عن المشروع ، استضافة دارة مكبر الصوت الخاصة بنا داخل كوب سفلي قابل للطي لجعله أكثر تجسسًا على الأجهزة الذكية. طلب إريك هذه الكأس الرائعة القابلة للطي من الفولاذ المقاوم للصدأ ، لذا كانت مهمتي هي محاولة تركيب الدائرة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور دائري صغير يبلغ قطره حوالي 1 ". كنا نستخدم جميع أجزاء الفتحات ، وكانت المكثفات 1 فائق التوهج ضخمة - كان طول كل منهما 1 1! هذا ببساطة لن تفعل. لقد بحثت في كتالوج Digi-Key لأغطية أصغر ووجدت بعض أغطية التنتالوم التي اعتقدت أنها قد تنجح. قبل وصولهم ، ومع ذلك ، في حظ من الحظ ، وجدنا بعض قبعات 1uF كهربائيا في صندوق المهملة في المختبر. ألقينا بهم في حلبة اريك. يبدو أنهم كانوا يعملون وكانوا أصغر بكثير ، لذلك تابعت البناء.

وجدتها! كان من دواعي سروري ترتيب جميع الأجزاء في مساحة صغيرة مع الاستمرار في متابعة تدفق الدائرة. لقد وصلت إلى Zen منه ، في المساء المتأخر في المختبر بنفسي ، وكان هناك عنصر ممتع في الحرفية في المهمة. كان لدي الدائرة بأكملها في رأسي وعرفت المكان الذي يجب أن يربط فيه كل رصاص على الجانب السفلي (على عكس الجانب المكون). اعتقدت أن الدائرة النهائية كانت لطيفة جدًا ، وقد نجحت - كانت دائمًا مكافأة.

في اليوم التالي كان الموعد النهائي لدينا للحصول على الدائرة في الكأس والعمل. حفر إريك حفرة في الكأس لمقبس الصوت وقمنا بتركيب الدائرة. كانت الطريقة التي فعلها بها حقًا بطيئة ، ومخفية بشكل جيد ، وما زالت تسمح للكأس بالانهيار. قمنا بتشغيله وعملت. ركضنا حول المكتب مع كأس الاستماع للعمل ، ونجربه. لقد سررت تمامًا بالالتزام بالموعد النهائي المحدد لنا ، حيث استغرقت 45 دقيقة أو نحو ذلك لتجنيب الحافلة قبل أن تأتي!

D'أوه! ولكن بعد ذلك ، مشكلة. عندما أظهرناه لكيث ، أشار إلى أننا فشلنا في إخفاء الدائرة. كان من المفترض أن يكون للمشروع قاع مزيف ، لذا لم تتمكن من رؤية الدوائر داخل الكأس. أرغ. لقد قطعت بسرعة قاعًا خاطئًا من المعدن وألقته على شريط لاصق. كنت أعلم أنني لم أكن قادمًا في اليوم التالي لذلك أردت حقًا تحديد موعدنا النهائي وأن يتم ذلك في تلك الليلة. لكن الجزء السفلي الخاطئ عالق للغاية لأن المكثفات لدينا كانت طويلة جدًا.

حاولت الاندفاع و desolder- resolder المكثفات. إنها على شكل أسطوانة ، لذا حاولت وضعهم بدلاً من الوقوف. حتى أنني وجدت مكثفًا كان أقصر قليلاً واستبدل به ، وكان مناسبًا تمامًا. ثم استبدلت كل شيء وحاولت الحصول على أسفل مزيف. كان لدي حوالي 10 دقائق اليسار. القاع الخاطئ كان كبيرًا جدًا. أنا غطى بالرمل و غطى بالرمل و أبقى أتحقق ظننت أن الأمر سينجح ، وكان وقت الحافلة يلوح في الأفق ، لذلك أخذت مقامرة "واستخدمت مطرقة أكبر". هذا اسمي للاستخدام الحكيم للقوة. إنه مناسب ، لكنه أخرج الرافعة من فتحة التثبيت اللطيفة للغاية التي حفرها إريك. شفقة. أنا توصيله في أي حال ، واستمع. عزف على نفس الوتيرة، عزف على نفس الوتيرة، عزف على نفس الوتيرة، عزف على نفس الوتيرة. قدمت الدائرة ضوضاء الخفقان غريبة. كانت مكسورة. لقد فشلت مقامرتي. لم يكن إريك سعيدًا بي وبدأ في إطلاق عوارض من فمه. هربت على الحافلة.

Victory at Last في اليوم التالي ، أزعج إريك الدائرة وأكتشف أنه على عجل ، كنت قد أغطيت بغطاء 47 فهرنهايت بدلاً من غطاء 470 فهرنهايت. أوضح تلك المشكلة. لقد نسينا أيضًا كيفية ملائمة مصدر الطاقة الحالي لدينا ، بطارية AA ، داخل الكأس! قررنا استخدام بطارية ليثيوم 3V خلية زر كمصدر الطاقة لدينا. لقد وجدنا أن الدائرة يمكن أن تتعامل مع 1.5 فولت لفترة قصيرة وكانت أعلى من ذلك بشكل ملحوظ ، لكننا لم نتركها عند 3 فولت لخطر قلي المكونات. استخدمنا قانون أوم وحسبنا قيمة المقاوم اللازمة (التي تحولت إلى حوالي 260 أوم) لإسقاط الجهد إلى 1.5 فولت المطلوب.

قرر إريك بناء دائرة أخرى منذ أن كانت الدائرة الأولى غير متوافقة مع اللوحة السفلية المزيفة. وصلت المكثفات التنتالوم 1 فائق التوهج واختبرها على دائرته اللوح. لقد عملوا بشكل مثالي ، لذا وضع جميع المكونات على لوحة جديدة ، مع الأخذ في الاعتبار لجعلها رقيقة قدر الإمكان. قررنا استخدام تقنية قديمة تسمى لف الأسلاك لتوصيل المكونات بدلاً من اللحام ، لأنه كان من السهل التراجع عن أي أخطاء. تم قطع إحدى الشقوق من اللوحة لتتوافق حول مقبس الصوت وتم تأمين خيوط المقبس بقليل من الغراء الفائق للحفاظ على الحلقة اللولبية في مكانها. بعد جولة أخرى من استكشاف الأخطاء وإصلاحها ، تم الانتهاء نهائيًا من الاستماع إلى كأس الاستماع وجاهز لبعض التجسس!



قد تكون مهتمة

كيف: بناء HAMP Nerf Blaster

كيف: بناء HAMP Nerf Blaster


كيف ل: أخبر الماموث العاج من الفيل العاج

كيف ل: أخبر الماموث العاج من الفيل العاج


إنشاء أنماط حرة عبر الابره من الصور مع MyPhotoStitch.com

إنشاء أنماط حرة عبر الابره من الصور مع MyPhotoStitch.com


الفلاش باك: إنشاء باقة الزفاف فاتنة

الفلاش باك: إنشاء باقة الزفاف فاتنة






المشاركات الأخيرة