3D 인쇄 기술의 현재 한계를 탐색하기 위해 디지털 오디오 파일을 3D 인쇄 가능, 33rpm 레코드로 변환하는 기술을 만들고 일반 레코드 플레이어에서 재생되는 몇 가지 기능적인 프로토 타입을 인쇄했습니다. 오디오 품질은 낮지 만 레코드의 샘플링 속도는 11kHz (일반적인 mp3 오디오의 1/4) 및 5-6 비트 해상도 (일반적인 16 비트 해상도의 1000 분의 1 미만)입니다. 노래는 여전히 쉽게 인식 할 수 있습니다. 위의 비디오를 통해 프로세스를 확인하고 레코드의 사운드를들을 수 있습니다. 또한 목재, 종이 및 아크릴로 만든 레이저 절단 기록도 확인하십시오.

작년에 저는 많은 오디오 프로젝트를 게시했습니다. 특히, 비교적 간단한 도구와 기술을 사용하고 디지털 오디오 신호를 근사화하고 재생성하기 위해 메모리가 거의없는 것을 실험했습니다. 좋은 예는 Arduino Vocal Effects Box입니다. Arduino를 사용하여 들어오는 오디오 신호에서 실시간 피치 벤딩을 수행했습니다. 이 프로젝트를 통해 오디오는 매우 탄력적 인 매체라는 것을 알게되었으며 원래 사운드의 무결성을 대부분 유지하면서 상당한 양의 남용 (왜곡 및 압축 형식)을 취할 수 있습니다. 키는 오디오 신호의 전체 모양을 느슨하게 근사하는 한 출력을 합리적으로 인식 할 수 있습니다. 우리는 이것을 고맙게 생각합니다. 오디오를들을 때 뇌에서 복잡한 처리가 진행되어 소음을 무시하고 중요한 정보에 집중하는 데 매우 집중합니다. 우리는 엉망이 있거나 시끄러운 오디오를 함께 조각화하고 이해하기 위해 상대적으로 적은 수의 큐 (때로는 상황 적 또는 시각적 큐를 포함하기도 함)로 작업 할 수 있습니다. 이것은 우리가 붐비는 방에서 한 목소리에 집중하거나 싼 워키 토키를 통해 보낸 메시지를 해독하는 방법입니다.

이 프로젝트는이 아이디어를 전자 공학 이상으로 확장 한 첫 번째 실험이었습니다. 이 기록을 Objet Connex500이라는 UV 경화 수지 프린터에 인쇄했습니다. 대부분의 3D 프린터와 마찬가지로 Objet은 최종 형태가 달성 될 때까지 재료를 층별로 증착하여 물체를 만듭니다. 이 프린터는 매우 높은 해상도 : x 및 y 축에서 600dpi, z 축에서 16 미크론으로, 현재 3D 인쇄로 가능한 최고 해상도 중 일부입니다. 모든 정밀성에도 불구하고 Objet은 여전히 ​​실제 비닐 레코드의 해상도에서 최소한 1-2 배 떨어져 있습니다. 이 프로젝트를 처음 시작했을 때 Objet의 해상도가 오디오를 재생하기에 충분하다고 확신하지 못했지만 가능한 도구를 사용하여 그루브 모양을 최대한 정확하게 근사하여 인식 할 수있는 무언가를 만들 수 있기를 바랍니다.

이 Instructable에서는 거의 모든 형식의 오디오 파일을 레코드의 3D 모델로 변환 할 수있는 워크 플로를 개발 한 방법과 실제 턴테이블에서 재생하기 위해 이러한 레코드를 최적화하는 방법을 보여 드리겠습니다. 이 프로젝트의 3D 모델링은 기존 제도 스타일 CAD 기술로는 너무 복잡하여이 변환을 자동으로 수행하는 프로그램을 작성했습니다. 원시 오디오 데이터를 가져오고 일부 계산을 수행하여 레코드의 지오메트리를 생성 한 다음이 지오메트리를 3D 인쇄 가능한 파일 형식으로 바로 내보내는 방식으로 작동합니다. 대부분의 무거운 작업은 2D 및 3D 그래픽 및 모델링 응용 프로그램에 자주 사용되는 오픈 소스 프로그래밍 환경 인 Processing에 의해 수행됩니다. 내 처리 알고리즘에 대한 기본 개요는 다음과 같습니다.

원시 오디오 데이터를 사용하여 원시 오디오 데이터를 통해 그루브 깊이 분석을 설정하십시오. 이는 오디오 파형의 모양을 정의하는 숫자 세트이며이 정보를 사용하여 나선형 그루브 바닥의 높이를 설정합니다. 이러한 방식으로 턴테이블 스타일러스가 홈을 따라 이동하면 원래 파형과 동일한 경로에서 수직으로 이동하여 원래 오디오 신호를 재생성합니다. 

레코드 및 그루브 지오메트리 그리기-3D 모델은 기본적으로 연속 메쉬를 생성하기 위해 3D 공간에 배열 된 삼각형의 목록입니다. 마지막 단계의 데이터와 일부 일반 레코드 매개 변수 (레코드 지름, 두께, 그루브 폭 등)를 사용하여 생성합니다. 레코드의 모양과 표면에 새겨진 자세한 나선형 홈을 설명하는 삼각형면 목록. 

STL 형식으로 모델 내보내기-STL 파일 형식은 모든 3D 프린터에서 이해되며 마지막 단계에서 계산 된 형상을 STL 파일로 내 보냅니다. Processing을 STL로 직접 내보내려면 Marius Watz가 작성한 ModelBuilder Library를 사용했습니다 (Arduino / Processing 및 3D 인쇄를 사용하는 경우 이것을 확인하는 것이 좋습니다). 

내 완전한 레코드 모델 중 일부를 123D 갤러리와 해적 만에 업로드했습니다. 6 단계에서 확인할 내용과 게시 할 계획의 전체 목록을 확인하십시오. 또는 7 단계로 이동하여 코드를 다운로드하고 자신의 오디오에서 인쇄 가능한 레코드 모델을 만드는 방법을 배울 수 있습니다.

다음은 인쇄 프로세스에 대한 훌륭한 개요를 제공하고 작업중인 프린터를 보여주는 다른 비디오입니다.