Étape 2: Laser Cutter Specs
Avant de commencer à couper quoi que ce soit, j’ai utilisé ces chiffres pour calculer la résolution que je serais en mesure de réaliser. Je voulais tout d’abord vous assurer que je serais en mesure d’obtenir une fréquence d’échantillonnage bon sur mon audio. Fréquence d’échantillonnage est la quantité d’échantillons par seconde dans une chanson. Généralement le taux d’échantillonnage est de 44,1 kHz (ou 44 100 échantillons par seconde). Lorsque le taux d’échantillonnage est inférieure à environ 40kHz des fréquences plus élevées d’une chanson commencent à perdre leurs détails, mais selon la chanson, vous pouvez aller jusqu'à 20 ou même 10 kHz fréquence sans trop de problème d’échantillonnage.
Pour calculer le taux d’échantillonnage, j’ai utilisé la relation suivante :
fréquence d’échantillonnage = (résolution par pouce) *(inches per revolution) * (révolutions par seconde)
(afin de maximiser la fréquence d’échantillonnage, nous voulons tous ces nombres (res/pouce, pouce/rev, tr/s) à être aussi haut que possible)
Notez également comment la fréquence d’échantillonnage diminuera que l’aiguille se déplace vers le centre du disque (plus petit pouces/tour)
Tout d’abord, je vais commencer par les révolutions par seconde. Tourne-disques joue généralement à deux vitesses différentes : 33,3 et 45 tr/min. (Certains lecteurs de disques ont également une vitesse de 78 tours, mais c’est moins commun et seulement utilisé pour les très vieux enregistrements). Si j’utilise la vitesse de 45 tr/min plus haut, je peux calculer révolutions par seconde comme suit :
révolutions par seconde = (tours / minute) / (secondes / minute)
révolutions par seconde = 45/60 = 0,75
Est ensuite pouces par tour, ce nombre dépend de la circonférence du disque où l’aiguille est frappant. Les enregistrements de tailles plus importantes sont 12"(30cm) de diamètre. Selon les normes de la RIAA, la rainure ultrapériphérique d’un 12" enregistrement tombe dans un rayon de 5.75" et la plus profonde rainure tombe à environ 2.25". Je vais utiliser ces numéros pour déterminer la plage de fréquences d’échantillonnage élevées, que je peux réaliser à 33 et 45 tr/min. La circonférence (la distance en pouces parcourue par l’aiguille au cours d’une révolution de l’enregistrement) est calculée comme suit :
pouces par tour = 2 * pi * (rayon de l’aiguille)
pouces max par tour = 2 * pi * 5,75 = ~ 36
min pouces par tour = 2 * pi * 2.35 = ~ 15
Nous savons déjà que la résolution par pouce de la fraise de laser est 1200 (1200 ppp en x et y haches). Alors combinant tout cela nous obtenons :
fréquence d’échantillonnage = (résolution par pouce) *(inches per revolution) * (révolutions par seconde)
échantillonnage max fréquence à 45 tr/min = 1200 * 36 * 0,75 = ~ 32400 = 32,4 kHz
fréquence d’échantillonnage min à 45 t/mn = 1200 * 15 * 0,75 = ~ 13500 = 13,5 kHz
Il s’agit d’un très bon point de départ. Si j’ai cette échelle à 33,3 tours/min au lieu de 45 (cela me permettra de tenir plus de musique sur le dossier) le taux d’échantillonnage devient :
échantillonnage max fréquence à 33 tr/min = 1200 * 36 * 0,5 = ~ 21600 = 21,6 kHz
fréquence d’échantillonnage min à 33 tr/min = 1200 * 15 * 0,5 = ~ 9000 = 9kHz
C’est toujours très facile suffit de reproduire une chanson reconnaissable.
La prochaine chose que j’avais besoin de penser a la profondeur de bit. Profondeur de bits est la résolution des données audio. Audio plus ces jours-ci en 16 bits, ce qui signifie que chaque échantillon peut prendre l’une de 65536 (2 ^ 16) valeurs possibles. 8 bit audio a seulement 256 (2 ^ 8) étapes de résolution et de sons encore assez proche de l’original. (Musique qui est communément appelé « 8bits » comme la musique au début des jeux de Nintendo est en fait 1 bit résolution, cette faible résolution, c’est ce qui lui donne sa sonorité unique et immédiatement reconnaissable, mais je vise quelque chose qui sonne un peu plus organique).
Comme je l’ai dit dans la dernière étape, les rainures sur ces enregistrements sont coupées latéralement. L’équation suivante calcule la distance horizontale que l’aiguille se déplace comme elle retrace l’une vague d’une profondeur de bit de donnée :
déplacement horizontal de l’aiguille = (2 ^ profondeur de bit) * (précision de x/y axes)
où la précision de x et y axes est 1200 ppp ou environ 21 microns. J’ai utilisé cela pour calculer le tableau suivant :
peu de mesures de déplacement horizontal de profondeur de la résolution
2 84um 4
3 168um 8
4 336um 16
5 672um 32
6 1.344mm 64
7 2.688mm 128
8 5.376mm 256
Les lignes en gras dans le tableau sont les chiffres que je voulais tourner ce projet. Même si un déplacement horizontal du sujet de 0,5 mm est assez important par rapport à un enregistrement normal, je pense que quelque part dans ce gamme fonctionnera.
