Устройство изменения голоса, вибродинамик, платы усиления звука⁠⁠

Прочитал когда-то давно пост про войну с соседской бабкой сверху, которая любила выкручивать громкость телевизора посильнее, а на замечания ещё и начинала стучать по полу. Вибродинамик, приложенный к потолку, с программой стука молотком по несколько часов подряд (с перерывом на запрещённое время) - и чемпион был повержен. Жестокая машина, не знающая сомнений и усталости, победила человека Единственный действенный метод борьбы с соседями Хотя с соседями проблем сейчас нет, но, во-первых, метод "наш бронепоезд стоит на запасном пути" никто не отменял. Во-вторых, раньше я даже не знал, что такая штука, как вибродинамик, существует (поиск по словам Vibration Speaker). А возможности технологий надо представлять, неизвестно, какие задачи потребуется решать в будущем.

Цена не запредельная, поэтому заказал, чтобы заценить. Вибродинамик - интересная штука: спереди торчит что-то вроде металлического поршня, если приложить к твёрдой поверхности, то становится слышен звук. Если приложить к стене, то в соседней комнате слышно так же, потому что источником звука является сама стена.

Для меня же оказалось, что самое интересное – это даже не сам динамик, а плата усиления. Когда покупал, то просто заказал то же самое, что и в прочитанной статье, а потом решил уточнить детали. Вкратце, что выяснилось. Основа таких плат усиления - микросхема, в этой TPA3116D2, поиск на алиэкспрессе по "TPA3116" даёт кучу вариантов, как готовых "коробок" с нужными разъёмами, так и отдельных плат.

Смысл плат усиления очень прост. В один разъём втыкаем питание, к двум другим разъёмам подключаем две колонки (или к одному разъёму, если колонка одна). А на вход включаем или аудио-разъём с плеера, или блутус с телефона или флэшку (какая плата что поддерживает). И пошла музыка на колонки.

Примечание. Вот про подбор аудиотехники по параметрам мало что знаю. При попытке почитать профильные темы быстро сдавался, потому что всё это обычно скатывается в многостраничный аудиосрач с кучей непонятных терминов. Из того, что понял: у колонок есть основные характеристики: мощность в Ваттах и сопротивление в Омах. Усилители тоже рассчитаны на какую-то мощность и сопротивление. Например, на плате усиления написано: «2х50 Ватт, 4 Ом», значит, если к ней подключить два динамика и, если их сопротивление не больше 4 Ом, то они выдадут 50 Ватт, если же их сопротивление, например, 8 Ом, то выходная мощность будет меньше. При этом, обычно мощность пишут пиковую, то есть, максимальную на очень короткое время, реальная рабочая в разы меньше. Кому интересно, можно ещё загуглить про самодельные колонки «speaker DIY», там информации лопатой не отгребёшь. Но мой уровень – «усилитель и колонка из спичек и желудей», так что и так сойдёт.

Примечание. Если задача – сделать усилитель с колонками, то проще поискать готовые решения, их хватает.

В качестве источника питания подключил блок на 12 вольт от светодиодной ленты (эхо старых экспериментов). При этом платы зачастую поддерживают диапазон входных напряжений, тут можно было подключить от 12 до 24 вольт. То есть, если мы хотим собрать портативную говноколонку, чтобы на пенсии терроризировать население ансамблем «Песняры», то варианты есть. Блок на 3 или 4 аккумулятора 18650 с платой bms Про аккумуляторы: «пальчиковые», «мизинчиковые» (АА и ААА), 18650 и про переделку шуруповёрта на литиевые аккумуляторы плата усиления и динамик – и вот в своём воображении я, хищно блестя железными зубами, на скрипящей садовой тачке выкатываю на деревенскую улицу наводящее ужас уберваффе, из которого рвутся звуки музыки. Надежда Кадышева или Кола Бельды, пока не решил, что более зловеще. Хотя пока что такого делать не стал, не настолько ещё перешёл на Тёмную сторону, но мысленно готовлюсь.

Платы усиления даже с одинаковыми микросхемами отличаются возможностями. На некоторых в качестве входа для звука ставят обычный аудио-разъём (AUX) и простую "крутилку" для выбора громкости. На некоторых есть отдельные "крутилки" для басов и уровней левого и правого каналов. На других вместо аудио-разъёма ставят блутус модуль, и они определяются телефоном как беспроводная гарнитура. Где-то есть разъём под флэшки. На некоторых ставят не одну микросхему усиления, а больше, увеличивая выходную мощность колонок.

Та плата, которую я заказал, не самая примитивная. Она определяется как беспроводная блутус-гарнитура, можно передавать сигнал с телефона. Есть USB разъём для флэшки и картридер для microSD, так что может работать как mp3 плеер. Есть пульт управления. А вот входа AUX нет. Но в той теме про войну с соседями человек запихивал инсталляцию на шкаф к потолку, так что всё было логично, там беспроводное удобнее. Теоретически, ещё есть FM-радио, но, видимо, без антенны не работает, кусок провода, прицепленный к тому месту, которое я заподозрил как вывод на антенну, не помог. Это насколько я понял из инструкции "Сначала слейте длинный проводник на антенной панели FM. Когда антенна не хороша, радио недостаточно для приема радиостанции". Прямо на плате есть кнопки: режим (блутус, mp3), проигрывание/пауза, перемотка треков и эквалайзер, но основное управление идёт с ИК-пульта (вот это для обычного «колхоз-стайл» может быть не очень удобно: чтобы управлять без пульта, надо попадать в микроскопические кнопочки). Когда переключаю режимы, например, с блутуса на флэшку, колонка голосом говорит что-то на китайском. Техника шагнула вперёд.

Ну, попробовал и попробовал, закинул было в ящик к жертвам предыдущих экспериментов, но, оказалось, рано. Потому что увидел у китайцев устройство изменения голоса (поиск “voice changer”).

Как говорили древние римляне: "Закон Ома суров, но это закон". Ещё они говорили: "Dura lex, sed lex", скорее всего, это значило: "Электричество дура, электрик молодец". Так что при экспериментах всегда втыкаю штепсель в розетку со словами: "Во славу Фарадея! Именем его!» И дико удивляюсь, если всё работает с первого раза, и даже не приходится искать виноватых, размахивая потрёпанным от доброупотребления томиком "Malleus Maleficarum". Тут удивляться не пришлось, не сразу получилось заставить эту хрень работать.

Зачем нужно устройство, которое меняет голос в стиле "хриплый суперзлодей из комиксов" (хотя есть режимы и под «мультяшный голос»)? Во-первых, это прикольно. Во-вторых, современное искусство в условиях вирусной угрозы. Вот, допустим, приходит кто-то в магазин пива, лицо до глаз закрыто спортивным баффом (он же «бандана-труба»), и говорит сквозь бафф: «Мне литр Shneider Tap 6». Скукотища. А вот если заходит антропоморфная личность в магазин, чёрные перчатки, тёмные очки, на башке маска с прорезями для глаз, как у ниндзя, на груди висит динамик, и из динамика хриплым роботизированным голосом: «Здравствуйте, человек, мне бутылку Жигулёвского», - это уже перфоманс. Киберпанк, который мы заслужили. В-третьих, жизнь сейчас такая, что никогда не знаешь, когда потребуется изменять голос, например, вдруг потребуется отдавать в рацию преступные приказы, а системы распознавания голоса давно работают, и как тогда безопасно выдавать поток мудрости из-под шапочки из фольги? На компьютере таких программ хватает, а вот чтобы без компьютера в режиме реального времени – это сложнее.

По поиску Voice Changer выдаёт много. В данном конкретном устройстве основная проблема была в том, что оно рассчитано на аналоговую гарнитуру (у которой на джеке 4 контакта). Раньше в телефоны можно было воткнуть аналоговую гарнитуру, и тут мы бы включили устройство в «разрыв»: гарнитуру в устройство, устройство в телефон, и можно говорить по телефону чужим голосом. Но подозреваю, что сейчас даже найти телефон с аналоговой гарнитурой не так просто. Пришлось искать переходник, который разделяет наушники и микрофон на отдельные разъёмы, а потом ещё искать аналоговый микрофон. Оглядываясь назад, проще было бы купить аналоговую гарнитуру с наушниками, чем возиться с переходниками, но кто же знал.

Потом заказал ещё одну плату усиления с разъёмом AUХ и в коробке, чтобы можно было носить в кармане, и пару мелких динамиков. Тут специально искал самый простой вариант: только вход с микрофона и «крутилка» управления громкостью. Через такую штуку можно и mp3 плеер на колонки выводить, и подключить микрофон и работать диджеем на сельской дискотеке.

Ну и вот, собственно, результат: микрофон через изменитель голоса идёт на усилитель, а оттуда на динамик. Можно усилитель и питание в карман, а наружу только динамик и микрофон. Теперь всё это можно спокойно закидывать в ящик с жертвами предыдущих экспериментов.