Проекты

Гитарный эффект

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ МО «Одинцовский «Десятый лицей»
Предметы: Физика, Технология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

На данный момент музыкальное оборудование стоит больших денег. В то же время, такие устройства, как педали, – это, зачастую, простые аналоговые схемы, которые можно разрабатывать и собирать дома.

Цель

Создать устройство-педаль, способное изменить характеристики звуковых волн для преобразования гитарного звучания.

Задачи

  1. Изучить темы «Звуковые волны», «Характеристики звуковых волн».
  2. Изучить принципы работы фильтров высоких и низких частот.
  3. Создать схему устройства.
  4. Создать 3D-модель корпуса для печати и отпечатать его на 3D-принтере.
  5. Изготовить плату устройства.
  6. Собрать педаль и провести тестирование устройства.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Персональный компьютер (программы sprint layout, Mc-9G, Solidworks)
  • 3D-принтер

Описание

Этапы работы над проектом

  1. Изучить темы «Звуковые волны», «Характеристики звуковых волн»; принципы работы фильтров высоких и низких частот;
  2. Создать компьютерный проект платы устройства и 3D-модель корпуса для печати. Для изготовления платы использовали метод травления. Процесс травления разделяется на следующие шаги:
  • подготовку поверхности (например, механические шлифовка и полировка, обезжиривание, нанесение специального защитного рисунка);
  • взаимодействие травителя или электролита (растворы кислот, растворы и расплавы солей и щелочей, другие органические и неорганические жидкости, плазма) с обрабатываемым материалом;
  • очистку поверхности от травителя и продуктов травления (как правило, это отмывка каким-либо растворителем).

После чего на плату были припаяны основные элементы: три реостата, ОУ, резистор, конденсатор;

  1. Распечатать схему корпуса на 3D-принтере;
  2. Изготовить плату устройства;
  3. Собрать педаль и провести тестирование устройства. После получения всех комплектующих остался последний этап – сборка самого устройства – педали. В корпус были вмонтированы два аудиоджека, механическая кнопка, активирующая эффект и, непосредственно, плата, к которой подключили автономное питание. Затем внешние элементы и плата были соединены проводами.

Вид готового образца в первые часы после окончания работ

Результаты работы/выводы

Исходя из цели в процессе создания педали были реализованы поставленные выше задачи. Кроме того, в схеме устройства было применено уникальное техническое решение – формировать часть сигнала, используя ток сети.

В ходе тестирования было подтверждено предположение об отличительных особенностях звучания. Действительно, на определённых режимах работы устройства достигается так называемый эффект Fuzz.

Перспективы использования результатов работы

У схемы есть большой потенциал, который в будущем позволит сделать звучание устройства только лучше. Возможно, автор запатентует схему и попробует продать права на неё какому-нибудь производителю.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Завод «ТехноАзарт» при ГБОУ МО «Одинцовский «Десятый лицей»

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа)

Всероссийский конкурс «Реактор» – лауреат.

Всероссийский конкурс «Гении XXI века» – лауреат.