Звуковий модуль на одній мікросхемі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

 Коментарі до статті

У телефонних автовідповідачах часто застосовують мікросхеми, які дозволяють записувати та багаторазово відтворювати фонограми різної тривалості звучання. Однак їх можна використовувати, наприклад, а як електронного "сторожового пса" у вашій квартирі або як сигналізатор руху автомобіля заднім ходом, або для озвучування іграшок і сувенірів тощо. Про влаштування такого звукового модуля і роботу з ним розповідає автор цієї статті.

Ці мікросхеми містять аналогоцифровий та цифро-аналоговий перетворювачі, енергонезалежний оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП), тактуючий генератор, мікрофонний підсилювач і вихідний підсилювач 3Ч. Зокрема, мікросхема ISD1416P, яка використана в описуваному звуковому модулі, може записувати та відтворювати фонограму тривалістю 16 с.

Схема звукового модуля показано на рис. 1.

Верхня частота смуги пропускання звукового тракту вбирається у 3,3 кГц. Джерело 3Ч сигналу (наприклад, мікрофон) підключають до висновків 17 і 18 мікросхеми, а висновків 14 і 15 - мініатюрну динамічну головку або телефонний капсуль опором не менше 16 0м (ТЕМК-3, наприклад). Вихідна потужність вбирається у 0,15 Вт.

Вихід мікрофонного підсилювача - висновок 21 - з'єднують з аналоговим входом - висновок 20 ланцюгом R5C3. До висновку 19 підключають ланцюг R6C6, номінали елементів якого визначають характеристику вбудованої системи АРУ.

Зважаючи на те, що мікросхема містить цифрову та аналогову частини, можливе проникнення імпульсних перешкод у звуковий тракт. Для поліпшення завадостійкості загальні дроти цифрової та аналогової частин (висновки 12 і 13 відповідно; вони ж мінусові висновки живлення) слід з'єднувати з корпусом пристрою або загальним дротом модуля в одній точці.

Плюсовий виведення живлення цифрової частини (5 В) - висновок 28, а аналоговий (5 В) - висновок 16. Висновки 1-6,9, 10 - адресні входи А0-А7 мікросхеми. Якщо адресні входи не використовують, треба подавати низький рівень.

Вбудований тактуючий генератор забезпечує узгоджену дію всіх вузлів мікросхеми. Разом з тим вона здатна працювати із зовнішнім тактуючим сигналом у складі складних систем. У таких випадках тактуючий сигнал подають на вхід зовнішньої синхронізації (висновок 26). При роботі з внутрішнім тактуючим генератором висновок 26 необхідно з'єднувати із загальним дротом.

До висновку 25 підключено ланцюг індикації режиму записування фонограми в ОЗП. У цей режим, що супроводжується включенням світлодіода HL1, мікросхема переходить при подачі низького рівня виведення 27 кнопкою SB3.

Щоб прослухати записаний фрагмент, коротко натискають на кнопку SB2. Якщо користуватися кнопкою SB1, то фонограма звучатиме лише доти, доки замкнуті її контакти.

Висновки 7,8,11 мікросхеми - вільні, їх можна підключити до загального дроту.

У черговому режимі мікросхема споживає струм близько 1 мкА. Гарантована кількість циклів запису, що забезпечується модулем, - 100 000. Записану інформацію він може зберігати при вимкненому живленні до 100 років.

Мікросхему випускають у двох модифікаціях – ISD1416P для монтажу у встановлену на платі панель або паяння в отвори плати та ISD1416S для поверхневого монтажу. Обидві модифікації оформлені в пластмасовому корпусі розмірами 36,8x13,7 мм та 17,9x7,5 мм з двома рядами висновків, що мають крок 2,54 та 1,27 мм відповідно.

Перемикачі SB1-SB3 - П2К (два положення, два напрямки).

Якщо для того, щоб записати фонограму, використовується електретний мікрофон, необхідно подати на нього напругу, що поляризує, за схемою на рис. 2,а.

У тих випадках, коли до якості звучання фонограми, що відтворюється, пред'являються підвищені вимоги (відсутність фону, наведень тощо), мікрофон слід підключати до мікросхеми через проміжний диференціальний підсилювач. Схему одного з варіантів такого підсилювача зображено на рис. 2,б.

Для запису складної складової фонограми її частини спочатку слід обробити на комп'ютері за допомогою програми Sound Forge, яка дозволяє вводити різні звукові ефекти, ліквідувати незначні паузи або частини фонограми, стикувати кілька фрагментів один блок і багато іншого. Підготовлену фонограму заносять до ОЗУ мікросхеми.

Підсилювач зібраний на транзисторах мікроскладання VT1. Мікрофон ВМ1 був використаний зарубіжний електретний DH9767 з напругою живлення 4,5 В, внутрішнім опором 2,2 кОм і робочої ЕРС 12 мВ. Підходить також DH6050 (1,5 В; 2,2 кОм; 10 мВ). Екранування мікрофонних ланцюгів є обов'язковим.

Якщо передбачається використовувати модуль у квартирному дзвінку, потужності, що забезпечується мікросхемою, звичайно ж, не вистачить. На рис. 3 представлена ​​схема додаткового підсилювача потужності на "телефонної" мікросхеми ЕКР1436УН1 (закордонний аналог - МС34119, Motorola). Він здатний дати потужність близько 1 Вт на восьмиомній динамічній головці. Змінюючи номінали елементів R1, С1, R2 ланцюга ОС, можна підібрати найкращу якість звучання. Для зменшення рівня "цифрових" шумів та підвищення розбірливості мовлення розділовий конденсатор С1 у вхідному ланцюзі підсилювача має порівняно невелику ємність. Висновок 15 мікросхеми DD1 модуля слід залишити вільним.

При використанні звукового модуля на автомобілі (наприклад, сигналізатор включення задньої передачі) доведеться використовувати більш потужну мікросхему К174УН14.

Живити звуковий модуль та мікрофонний підсилювач слід стабілізованою напругою 5 В (див. рис. 2). Додатковий підсилювач потужності, як правило, вимагає більшої напруги живлення і його стабілізації не потребує.

У разі, коли необхідно записати фонограму в ОЗУ модуля з мікрофона, підвищення її якості харчування додаткового підсилювача 3Ч цей час потрібно відключати. Цю умову найпростіше виконати, якщо ланцюг живлення мікросхеми DA1 на схемі рис. 3 ввести замкнуті контакти другої секції кнопкового перемикача, що переводить модуль в режим записування (на рис. 1 цей перемикач має позначення SB3).

І вхід, і вихід стабілізатора напруги DA1 (див. рис. 2,б) слід зашунтувати оксидними конденсаторами ємністю 10 мкФ на номінальну напругу 16, змонтованими поблизу корпусу мікросхеми.

Автор: А.Партін, м.Єкатеринбур

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву 80-терабайтні жорсткі диски 17.02.2020 Компанія Showa Denko, що займається випуском магнітних пластин для накопичувачів, оголосила, що розробила технологію, яка дозволить випускати HDD об'ємом 70-80 ТБ. На сьогоднішній день звичайні жорсткі диски максимально наблизилися до позначки 20 ТБ. Якщо подивитися на плани великих гравців цього ринку, то можна побачити, що, завдяки технології HAMR, в 2026 році ми можемо отримати накопичувачі обсягом 50 ТБ. Проте компанія Showa Denko, що займається випуском магнітних пластин для накопичувачів, оголосила про те, що розробила технологію, яка дозволить випускати HDD обсягом 70-80 ТБ! В основі лежить та сама технологія HAMR, але Showa Denko пропонує використовувати тонкі плівки магнітного сплаву (Fe-Pt), нову структуру магнітних шарів, а також нові способи контролю температури під час виробництва. В результаті виходить добитися в кілька разів вищої коерцитивної сили, ніж у сучасних рішень, за невеликого розміру кристалічного зерна.

Інші цікаві новини:

▪ Смартфони ZTE Nubia Z5S та Z5S mini

▪ Система ідентифікації особистості за райдужною оболонкою ока BM-ET500

▪ Педалі попереду роблять велосипед зручнішим

▪ Ультразвук впливає прийняття рішень

▪ Док-станція Razer Thunderbolt 4 Dock

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Найважливіші наукові відкриття. Добірка статей

▪ стаття Єлизавета I. Знамениті афоризми

▪ стаття Біопаливо - на шкоду чи користь? Детальна відповідь

▪ стаття Стоматит. Медична допомога

▪ стаття Світлодіодна лампа для холодильника Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Фокус зі склянками. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024