2021年1月14日 星期四

3DP : 自製音樂盒音筒

2021年1月14日 星期四

玩完碟盤式音樂盒的唱盤自製以後,當然也要改裝一下比較容易取得的音樂盒。剛好小孩子有兩個音樂盒,而且很大方的拿來給老爸拆。幸好我沒有很衝動的下重手,好好的研究一番以後,才拿出尖嘴鉗,小心翼翼地將「音筒」完整的拆下來。


上面這種 18 音的音樂盒是利用帶有鋼針的音筒來撥動音梳發出聲音。基本上能輕鬆拆解的就是鎖上兩顆螺絲的音梳,和由一顆無頭 M5 螺絲固定的音筒,其它的都是用鉚釘鎖死了。

音筒的螺絲雖然無頭,但是因為它是中空的,可以用尖嘴鉗慢慢轉開:


建議在鬆開音筒的螺絲時,照片左上角黑色蓋子下方,減速用的齒輪最好用手壓著,不然,音筒鬆動後,發條的簧片有可能會瞬間鬆開,把音筒上的齒輪打壞掉。


拆下的音筒可以分解為三個部份,除了中間帶有針的空心鋼筒外,左邊的黑色蓋子帶有和發條齒輪連動的齒輪,右邊的黑色蓋子則是當轉軸用。


齒輪要用 3D printer 印到合用、耐用比較複雜,所以這次的自製音筒只把目標放在上面照片中央的音筒和右邊轉軸的黑色蓋子,將它們合而為一。齒輪蓋子則使用原有的。


音筒產生器用的是 OpenSCAD 程式,產生器的專案名稱為 MusicBoxCustomCylinder 放在 GitHub 中:


自訂音符代號

MusicBoxCustomDisc 一樣,在 MusicBoxCustomCylinder 的主程式 music-box-custom-cylinder.scad 中有一個變數 notesIndexMap ,用來定義音符代號與音梳上簧片的對應。

以前面照片中的音樂盒來說,它的音梳有 18 根簧片,代表的音依序分成三個八度:

  • A#3、B3
  • C4、D4、E4、F4、G4、G#4、A、A#4、B4
  • C5、C#5、D5、D#5、E5、E#5、F5

MusicBoxCustomDisc 程式一樣,音符用的代號(數字),1 = C、2 = D、3 = E、4 = F、5 = G、6 = A、7 = B;低音用負數 -1~-7,中音用 1~7,高音則用 10~70,半音則在代號再加上 0.5 的記號。所以三個八度用到的音符代號依序為:

  • -6.5, -7
  • 1, 2, 3, 4, 5, 5.5, 6, 6.5, 7
  • 10, 10.5, 20, 20.5, 30, 30.5 40
上面的代號依序分別對應到音梳的簧片 1~18 。

如果音梳上的音不同,可以自行修改  notesIndexMap 的左側第一欄,以方便編寫樂曲。

編寫樂曲的方式和 MusicBoxCustomDisc 一樣,就不再贅述。

組合音筒

用 3D printer 印好的音筒有兩個缺口,而原來的齒輪蓋內側則有兩個小凸起,對準了,應該就能組盒起來。


合體後的音筒重新鎖回音樂盒就能進行測試了。


下面錄了一小段測試的影片


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