Led līnijas

Led līnijas

Lai papildinātu gaismu arsenālu esmu nolēmis taisīt diožu līnijas. Neko būtībā daudz netaisīšu, bet drīzāk salikšu kopā jau gatavus produktus.

Internetā aizvien populārākas ir nopērkamas diožu strīpas  (Led stripe) , taču vairumā gadījumu tās ir vienkrāsainas. Uzdūros arī uz tādām kurām var mainīt krāsu visā tās garumā , taču arī tas nebūtu tik interesanti. Tagad ir sastopamas arī šādas gaismas diožu lentas, kuras var mainīt krāsu katrai diodei.

http://www.kutop.com/5v-digital-ws2811-ic-rgb-5050-led-light-strip.html

http://propaneandelectrons.com/blog/the-difference-between-ws2811-and-ws2812

Tādēļ ka krāsu var nomainīt katrai diodei, tas kļūst jau daudz interesantāk. Šādai diožu lentai ir gauži savādāka uzbūves topoloģija. Ja pirms neilga laika varēja iedomāties ka diožu kontrolieris var atrasties tikai ārpus diodes korpusa, tad jau mūsdienas diožu vadība ir iespējama pat pašas diodes korpusā. Pateicoties šīs topoloģijas izveidei, diožu lentās attālumi starp diodēm strauji varēja samazināties. Un tā, arī man nācās nonākt pie sava veida kompromisa, izvēloties diožu skaitu vienā metrā lentas. Protams attālumam nevajadzētu būt pārāk lielam, jo tad atkal nebūtu interesanti aplūkot tālu izvietotas diodes. Taču, tai pašā laikā jātur prātā tas, ka katrai diodei nepieciešama vadība - 3 kanāli nodrošinot kanālu katrai krāsai RGB (red green blue). Ja izvēlētos pēc iespējas mazāku attālumu starp diodēm, ir iespēja iegādāties 144 gaismas diodes metrā. Šādam metram būtu nepieciešams 144*3 = 432 vadības kanālu. Ja izmantotu standarta gaismas interfeisu (DMX512) , tur vienā universā iespējams būtu novadīt tikai kopā 1024 (512) dažādus kanālus. Tātad maksimālais garums šādai diožu lentai būtu ap 2.7m . Maz, 2.7m gara līnija ir trūcīga.

Meklējot kompromisu katram jānonāk pie savas atbildes. Mans kompromiss  60pcs/m . Tākā man piejamai gaismas sistēmai ir tikai 512 kanāli, no tā izriet ka maksimālās šādas vadības iespējas ir tikai 512/3=170 pikseļi, jeb diodes. Jau no sākuma sapratu ka ar standarta vadību  būs pa švaku, meklēju citus variantus vadībai. Lai vadāmo diožu (pikseļu) skaits nebūtu ierobežojums, atradu risinājumu ar iespēju palielināt vadāmo kanālu skaitu tik, cik nepieciešams. Viens no risinājumiem ir izmantot ArtNet interfeisu (http://www.ebay.com/itm/DMX-512-controller-Art-Net-E1-31-ACN-six-output-input-ports-ArtNet-Ethernet-/221303149077?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3386b21215) , jo tas krietni palielina kontrolējamo kanālu skaitu. Tā kā diožu lentai nepieciešams cits informācijas pārraides interfeiss, iegādājos  papildus vel šādus - http://www.ebay.com/itm/DMX-to-SPI-decoder-for-WS2801-WS2803-WS2811-WS2812-UCS1903-/321254966298?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4acc49c41a.

Tā kā no katras izejas shēmas iziet 512 kanāli - 170 pikseļi, nolēmu katrā diožu līnijā izmantot 85 gaismas diodes, tādējādi izmantojot katru izejas shēmu uz diviem lineāliem.

Kas tad būs tie lineāli un ko tie darīs 

Tās būs diožu lentas uzlīmētas uz alumīnija profiliem ar garumu 1.5m . Pagaidām paredzētais skaits 5 gab (testa variantā). Izvietoti vertikāli, vienmērīgi, skatuves aizmugurē. Šādā veidā iespējams izveidot intensīvas krāsas joslas. Apgaismojot skatuves aizmuguri ar kādu kontrastainu krāsu rezultātā iegūstot kaut ko mazliet interesantu.

Pagaidām esmu ticis pie vadības un gaidu uz pašām diožu lentām.

Iespēja būt un dzirdēt!

Gribu aicināt 2. martā pulksten 15.00 , uz  iespēju baudīt cilindriska audio viļņa īpašības ko rada speciāli tam dizainētas skandas - Visaton un Neo, Baznīcas ielā 12.a telpās.
Pasākumā paradzēts īsi pastāstīt par pašiem skaļruņiem un tad lielāko daļu  laiku veltīt skaņas baudīšanai un salīdzināšanai.


Ja ir vēlme ko salīdzināt ar citām audio sistēmām, droši var sūtīt skaņdarbu/us uz armands.arins@gmail.com, tādējādi dzirdot skaņas nianses un atšķirības, ko savādāk salīdzināt ar nepazīstamiem skaņdarbiem nevarētu.

NeoVisaton

Beidzot pati būvniecība.

Pagāja tikai 4 mēneši kopējā koncepta izveidošanai, 1 mēnesis Neo būvniecībai, 1.5 mēneši vidējo frekvenču skaļruņu atrašanai, 3.5 mēneši visaton būvniecībai. Kopā tātad tikai ap 10 mēnešiem.
Sākotnējās pārdomas bija par to, cik joslu sistēmu veidot, galu galā nonākot pie lēmuma veidot 3 joslu sisēmu. 30Hz - 80Hz,   80Hz-1KHz,   1KHz-20KHz.

Sāksim ar augšējo frekveņču skaruņiem, tātad NEO.
Pats nosaukums Neo cēlies no izmantotajiem skaļruņiem Neo8 PDR

Bohlander Graebener Neo8-PDR Planar Transducer

Izvēle galvenokārt tādēļ, ka membrānai maza masa un īss pašsvārstību laiks. Jo lielāks ir pašsvārstību laiks, jo zemāka ir maksimāli izmantojama frekvence skaļrunim.

Lai nodrošinātu pietiekami lielu tuvās zonas apgabalu zālē (ap 15m) , nepieciešams lineāls no 8 šādiem skaņas elementiem. Tā kā nepieciešamais skandas tilpums nav vajadzīgs liels, kastes būtiskākais izmērs ir platums. Platums nodrošina skaņas vairogu, kas neļauj svārstībām tik viegli aplocīties apkārt skandai. Tādā veidā var nodrošināt lielāku enerģijas izplatīšanos uz priekšu. Tā kā sākotnēji jau tika paredzēts skandu novietot paralēli vidus frekveņču skandām, skaļruņus skandai novietojam tuvāk iekšmalai, tādējādi vairogu veidojot gan pašai skandai, gan skandi no vid. fr. skandas. 

1700x240x160  24mm finieris

pēc špaktelēšanas

Visaton

Kopā 32 gab. Visaton  w250 8ohm. 

Saprātīga cena par labu mantu. Parametrus , protams, var aplūkot ražotāja mājas lapā. Skanda taisīta no 24mm finiera, katra 130l tilpuma. Katrs skaļrunis max 130W, tātad kopā 4kW.

Kopā virs 300kg finiera

Skandās 896 skrūves, kopā ar stiprinājumiem virs 1000 skrūvju.

Beidzo pēc vairāk kā 200h kokdarbu, projekts veiksmīgi noslēdzies un skaļruņi sastiprināti un sagāsti vēlamajā 3.5 grādu slīpumā.  Nākamajā rakstā vairāk tehniski mērijumi.

skaļruņu izvietojums

Jebkura starotāja izvietojums un arī starotāja izvēle ir atkarīga no nepieciešamā starotāja virziendarbības un no starojuma jaudas.
Nav nozīmes vai tā ir kāda gaismas spuldze vai arī kāda bezvadu elektroietaise, atkarībā no tā, cik spēcīgs būs starotājs, būs atkarīga tā lietošanas apgabals. Tā piemēram, jo vairāk gaismas izdalīs gaismas spuldze, jo lielākā apgabalā mēs to varētu lietot. Tā arī ar pārējiem starotājiem, jo spēcīgāki tie būs, jo lielākā attālumā varēsim novērot starojumu. Taču, tāpat kā garā gaitenī pa vidu novietota spuldze rada nevienmērīgu gaismas sadalījumu gaitenī, tāpat arī viens pats spēcīgs skaņas avots telpā rada šādu pašu efektu. Savādāk ir ar siltuma starotājiem, tos neaplūkosim.

Skaņas viļņi
Skaļruņa membrānai kustoties, rodas spiediena maiņa gaisā. Rodas apgabals ar paaugstinātu spiedienu un ar pazeminātu spiedienu. Spiediena izmaiņas saistītas ar gaisa saspiešanu un retināšanu, un skaņas izplatīšanās saistīta ar enerģijas pārnesi.

http://physics.tutorvista.com/waves/sound-reflection.html

Priekšstatu var gūt arī veroties ūdenī iemesta akmens radītajos viļņos, taču šādā gadījumā vilnis reprezentē spiediena maiņu un darbība norit tikai 2 dimensijās.

http://jessiesphotography.deviantart.com/art/Rock-Water-Ripple-385490399

Jaudas izkliede.

Vienkāršā gadījumā skaņa izplatās vienmērīgi pa telpu. Tāpat kā gaismas avotam, arī skaņas intensitāte samazinās - palielinoties attālumam. Tā kā izplatība ir sfēriska, tad intensitāte vilnim samazinās, palielinoties sfēras laukumam, proporcionāli attāluma kvadrātam. Ilustratīvi tas izskatītos šādi:

http://gain11.wordpress.com/2008/06/28/inverse-square-law/

Vairāk informācijas par jaudas samazināšanos var izlasīt tieši augstāk norādītajā vietnē.

Kas notiek, ka vairs nav viens, bet vairāki skaņas starotāji?

http://www.soundonsound.com/sos/mar06/articles/live_linearrays.htm

Šādā gadījumā skaņu nevar analizēt kā punktveida starojumu, jāņem vērā visa starotāju sistēma. 

Ja pieņemtu, ka skaļruņi atrodas viens pie otra, un arī audio signāls, kas tiek tiem padots ir vienā fāzē, tad var pieņemt, ka visa skaļruņu plakne veic vienlaicīgas vibrācijas. Lai saprastu kādā veidā izplatīsies skaņas vilnis, var aplūkot kādā situācijā atrodas 2 skaļruņi, viens pašā kolonas galā un otrs vidū. Skaļrunis kolonas galā spiež gaisu un rada spiedienu. Tā kā blakus skaļrunis veicis tādu pašu darbību un saspiedis tikpat daudz gaisa, malējā skaļruņa radītajam spiediens var izlīdzināties tikai 3 virzienos: uz priekšu, uz sāniem un pretējā virzienā blakus skaļrunim. Tas tādēļ, ka blakus esošā skaļruņa radītais spiediens neatļauj spiedienam turp izlīdzināties. Spiediens "meklē" virzienu kur tas būtu mazāks, tādējādi mēģinot spiedienu līdzsvarot. 

Skaļrunim pa vidu ir līdzīga situācija, taču šajā gadījumā gan virs, gan zem tā atrodas cits skaļrunis, tādēļ skaņa var izplatīties tikai uz priekšu un uz sāniem.

Jo garāka ir kolona ar skaļruņiem, jo izteiktāka būs spiediena izplatīšanās tā vidējam skaļrunim un tas ir - uz priekšu un uz sāniem. Tas pats notiek arī tad, kad gaiss tiek retināts - pretēja virzuļa gājiena rezultātā. No tā izriet, ka arī spiediena svārstības izplatās pēc šāda paša principa. 

Šāda veida skaņas vilnim ir mazāka enerģijas izkliede un tas nozīmē, ka skaņas intensitāte, palielinoties attālumam, mainīsies mazāk. Mainīsies atkarībā tikai no attāluma pirmās pakāpes (1/r) nevis (1/(r*r)) otrās pakāpes, kā tas bija pie punktveida starotāja.

http://artr.com.ua/en/story/wavefront-sculpture-technology-wst-l-acoustics%C2%AE

Pieņēmām, ka skaļruņi atrodas blakām, bet cik liels attālums nozīmē blakus? Ja skaļruņi neatrodas blakus un ir ar kādu brīva gaisa atstarpi, tad sākotnēji radītie gaisa spiedieni izplatās uz visām iespējamām pusēm un ne kādi citi spiedieni sākotnēji netraucē to pārvietošanos. Taču ,tā kā ir vairāk par vienu starotāju, spiedieni  un retinājumi kādā brīdī tāpat "satiksies".

http://artr.com.ua/en/story/wavefront-sculpture-technology-wst-l-acoustics%C2%AE

Redzams, ka veidojas minimumu un maksimumu stari. Interferences aina māinas atkarībā no frekvences, jo katrai frekvencei savs viļņa garums. Šāda veida sistēmas jau būs daudz grūtāk "savaldīt". Pēc bildes redzam, ka skaļruņu attālums ir gandrīz 4 viļņu garumi. Tātad ja attālums starp skaļruņiem būtu 1/2 viļņa garuma, tad interferencei nevajadzētu tikt novērotai, jo vilnis formētos vienlaicīgi no abiem skaļruņiem. Attālumam jābūt ne lielākam kā 1/2 viļņa garuma. Viļņa garums atkarīgs no frekvences kādu atskaņojam, tādēļ, izvēloties attālumu, nepieciešams zināt augstāko atskaņojamo frekvenci iekārtai.

Šo apsvērumu dēļ, izvēlējāmies skaļruņus izvietot pēc iespējas garākā kolonā.

Skandas

Skandas (skaļruņi)

Šis pagaidām būs pats lielākais Skaļruņu būvēšanas projekts, kādā būšu piedalījies. Pirms sāku rakstīt par pašām skandām, nedaudz ievadam. Pie lēmuma būvēt skandas pašiem, nonācām galvenokārt viena apsvēruma dēļ - jau uzbūvētas nevar iegādāties. Nauda, šajā gadījumā, nebija būtiskākais apsvērums.

Kas tad ir tas, ko nevar nopirkt?

Šajā rakstā vairāk teorijas.

Paldies Sandim - skaņotājam un draugam, ka par daudz ko projekta laikā lika aizdomāties.

Audio sistēmas primārais uzdevums ir reproducēt, jeb atdarināt. Nav nozīmes KĀ audio signāls nokļūst sistēmā un nav būtiski kāds signāls tas ir. Būtiskais ir tas, lai audio sistēma to atskaņotu tā, kāds tas ir ievadīts. Pārējie audio sistēmas pienākumi ir sekundāri.

Galvenais audio signāla izkropļotājs ir tieši pati elektro-mehāniskā ietaise - skanda. Lai gan daudzi audiomīļi uzskata, ka nav nekā labāka par audio pastiprinātājiem, kas darbojas uz elektronlampām, iespējamais ieguvums, ka audiosignāls, elektriski tiekot pastiprināts, tiktu kropļots mazāk, tomēr galu galā nav tik liels, kā tas būtu, ja ar tādu pašu precizitāti vēlētos atspoguļot skaņu, kas tiek izstarota no skandas. Protams, uzlabojot jebkuru no audiotrakta daļām, signāls kopumā uzlabosies.

Tā arī, raugoties uz šo lietu, redzējām, ka ir daudz lietas, kas iespaido no skandām izstarotu skaņu. Pirmkārt - pats skaļrunis.

http://lenardaudio.com/education/05_speakers_2.html

Magnētisko lauku mijiedarbība...

Strāvas svārstības spolē (Voice coil) rada mainīgu magnētisko lauku, kurš mijiedarbojoties ar patstāvīgu magnētisko lauku no magnēta rada kustību pašai spolei un tādējādi arī membrānai. Tā kā jaudas pastiprinātāji ir pārsvarā sprieguma pastiprinātāji, tad I=U/R strāva pēc Oma likuma ir proporcionāla spriegumam un tādējādi strāvas svārstības proporcionālas sprieguma maiņai. Tā kā tuvināti pieņemot, ka pretestība ir konstanta, tad arī sprieguma un strāvas saistība ir proporcionalitāte ir konstanta. Taču par strāvas un tās radītās kustības attiecība gan nav tik vienkārši aprakstāma. 

http://ludoislabs.com/giant-speaker/

Tā kā spoles tinumi uztīti vienmērīgi, tad arī magnētiskais lauks vienmērīgi sadalās visā spoles augstumā. Tā pat tas ir arī magnēta spraugā. Uzreiz ir redzams, ka ,līdz ko spole izvirzās kaut nedaudz ārpus magnēta, spoles un magnēta mijiedarbības spēks samazinās un pretējā virzienā spēks palielinās. No tā izriet, ka, ja magnēta biezums un spoles augstums sakrīt, tad strāvas radītā lauka un magēta lauka mijiedarbība  ir pilnīgi nelineāra, jo pie mazākās spoles kustības izmainās mijiedarbojošo virsmu laukumi. Tātad lineāro gājienu pēc šāda apskata varētu aprakstīt ar (Lineārais gājiens = (spoles augstums - magnēta biezums)/2 uz pusēm, jo lineārais gājiens ir gājiens no miera stāvokļa, nevis visa amplitūda), taču tā kā magnētiskais lauks nebeidzas diskrēti uzreiz aiz magnēta beigām un tā apliecas, tādēļ bieži pieskaita 1/4 daļu vēl no magnēta biezuma. Šo parametru apzīmē ar Xmax. Lai efektīvāk izmantotu visu lineāro gājienu, virzuļa piekarei jābūt pietiekami elastīgai, lai neradītu nevienmērīgu nostiepumu gumijā, tādējādi vienlīdzīgi iespaidojot virzuļa svārstīšanos. 

Piekares elastība.... 

Vienkāršiem vārdiem sakot, jo lielāka ir elastība, jo lielāka ir skaļruņa jūtība. Taču ir citi veidi kā palielināt skaļruņa jūtību. Jūtība nav tas parametrs, kas rada problēmas. Problēmas rodas, ja masa iekarināta lielā elastīgā atsperē un vienu reizi atspere atvilkta, pēc viena atvilciena  rodas ilgstošs svārstību process. Tas pats ir ar skaļruņa membrānu, tās masu un piekares elastību. Lai gan svārstības tiek apslāpētas ar spolē esošo magnētisko lauku, jo lielāka masa skaļruņa membrānai un elastīgāka piekare, jo garākas svārstības. Jebkura skaļruņa svārstība ārpus spoles radītas ir liekas un rada nepatiesu informāciju skaņas klausītājam par to, kam būtu jābūt atskaņotam. Šī iemesla dēļ, bieži tiek samazināta skaļruņa iespējamā jūtība - lai samazinātu pašsvārstības. 

Intermodulācija

Tā kā membrānu svārsta no vidus, spēka sadalījums uz membrānu nav vienāds. Ja membrāna nav pietiekami cieta, tad spolei virzot membrānu, vidus seko spoles kustībai ātrāk kā sāni, tādēļ, lai to censtos samazināt, šo lieko viļņošanu, skaļruņa membrānas veido slīpas, nevis perpendikulāras pret spoli. Taču svārstības jebkurā gadījumā ir un membrānai, šādi vibrējot rodas spiediena vibrācijas, kuras nav paredzētas. Tā, ka membrānai ir jābūt pietiekami cietai, to grūti izveidot vieglu. Ja membrāna ir smaga, tad tai piemīt liela inerce un sistēma nevar atskaņot augstas frekvences kustības. Šī iemesla dēļ, nevar izmantot vienu skaļruni, lai atskaņotu visu audio diapazonu.

Šī ir tikai daļa no parametriem kurus nepieciešams ņemt vērā.

Flīzēšana

Pirmie soļi flīzēšanā.

Pēc betona virsmas slīpēšanas, lakošanas , pienācis laiks flīzēšanai. Protams varētu iztikt arī bez flīzēm virs virsmas un izmantot  cita veida materiālus, piemēram, likt rūdītu stiklu. Lai gan rūdīts stikls varētu izskatīties ļoti eleganti, flīžu uzlikšana sanāk krietni lētāk. 

Kā jebkurā būvniecības fāzē, nepieciešamas veidot labu saķeri starp tevis iecerēto materiālu un materiālu pie kura esi iecerēto iecerējis likt. Sienas pirms flīžu līmes jānotīra un tad jāgruntē. Tādējādi mazie puteklīši kas radušies būvniecības laikā salips ar flīžu līmi un radīsies slikta saķere ar sienu (citā gadījumā grīdu). Sākumā jātiek skaidrībā ar flīzējamās virsmas lielumu, un no tā atkarīgs cik m2 nepieciešams flīžu. Tā kā izvēlējos mozaīkas flīzes, tās ir mazas un veidojas mazs atgriezuma daudzums. Ar lielākām flīzēm flīzējot, jārēķinas ar atgriezumiem un tas ir jāparedz jau flīzes pērkot.

Flīžu līmes uzklāšana arī var likties interesanta , jo tā ir jāuzklāj vienmērīgā slānī pa iecerēto flīzēšanas vietu. tad ar speciālu špakteļlāpstu nepieciešams to visu izrobot, lai flīzes var iegremdēt nepieciešamajā dziļumā. Talkā nāca palīgi. Paldies viņiem par to.

Lai līme nepaspētu izžūt pirms esmu pielicis visas flīzes , pa starpai nepaspēju uzņemt foto. Ja jāflīzē liels apgabals, tad līmi uzklāj pakāpeniski. Būtiski ir atcerēties par līmeņrādi. kopumā diezgan lielu pacietību vajag.

Pēc flīzēšanas laiks šuvot flīžu starpas.  Ar gumijas špakteli rūpīgi aizpilda flīžu starpas.

Pēc šuvošanas liekais cements jāņem nost, jo tad kad tas būs izžuvis, tad to būs grūti izdarīt (saku cements, jo pēc būtības tas ir cements ar krāsas pigmentu ). Tīrīt droši vien var dažādi. Ar cietu švammi un daudz ūdens sanāk labi.

Pats uzreiz neiedomājos ka pildviela uz cementa bāzes, un tīrīju tik pēc 8h. Tad tas tiešām bija ļoti pagrūti. Tādēļ Jūs tagad zināsiet un šādu kļūdu nedarīsiet.

concrete countertop summary

Countertop

In this message  would not be any photo images you can see in  my blog older pages. If it is easier for you, I made headline in text, to see in which blog you need to look for photos. From project beginning to the end.

In the first text (concrete counertop _ betona virtuves virsma) 

There are pictures about making molding and about concrete.

At the beginning you have to draw project, to see that will all look like. To find all dimensions you would need to know. For example, you need to know how wide is counter-top in your region, how big is kitchen technique, size of holes  for water elements you will need for your sink. 

Trust me, there are many dimensions you need to find out before you start to do something.  You would think, you have measured and considered all, (but I know you don't), I recommend you to draw somewhere all kitchen elements, to see how all will fit in your vision. 

Concrete

To understand how thin you will cast your counter-top, you need to choose way to make concrete. In Youtube you can see many examples how to make concrete with metal elements inside. in this case you need to be sure, that metal don't meet air (to avoid rusting). The way you want to make this kind of concrete, minimum is 5 cm (2 inch) thick concrete. There are many ways you can make concrete. The way I do this is bit different I have seen. Instead of putting metal elements, I used fiberglass mesh. Fiberglass have no problems with air ( and rusting), that way, your counter-top can be thinner.

I used 2 coats with fiberglass and many more around sink. At home Depo I have found special liquid for concrete to  make it stronger and more flexible. I used white cement (stronger then ordinary), 2 different small fraction quartz sand, special liquid, black color.

Mold

I see just 2 types of way how to make it. In right direction at the beginning, or make it upside down. I chose second variant.with upside down method, all the time there are more time spent in thinking. For mold I used materials that I got very easy. If you can make all platform from one material, take one. I don`t have car that can carry big sheet materials, so I did what I could. For the best results make mold as smooth as you can. About sink I don't want to tell much. I made it from foam and plaster. Then you complete making mold, make the same size and form cardboard to test size, to check if the prototype fits. 

 At the end you need to make sure that the mold will be easily separated from concrete. I used lubricant WD40 (AB80) 

  photo in text  ( Betona virtuves virsma (3)  )

Grinding

If all previous things is done correctly, the hardest job is gone. 

For better, smoother grinding I used primer. Primer makes surface more harder and grinding easier. It is up to you, how shinny surface you want. At the end I used varnish to finish and make it waterproof. I didn`t like concrete color so I painted counter-top in other tone before varnish.

If you need some special detailed information, do not hesitate to write in comments! I will try to do my best to answer to you.