Цифровий синтезатор звукових ефектів сирени. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Дзвінки та аудіо-імітатори

 Коментарі до статті

Цифровий синтез звукових сигналів останнім часом набуває все більшого поширення. На відміну від аналогових, цифрові методи синтезу забезпечують більш високу точність, відносну простоту схемотехнічної реалізації та високу відтворюваність конструктивних рішень. У цій статті розглядається базова версія синтезатора звукових ефектів швидкої міліцейської та повільної пожежної сирени, що “завиває”. Відтворення та повторення ефектів здійснюється в автоматичному режимі.

На відміну від аналогового синтезу, що вимагає точного підстроювання частоти опорних синусоїдальних гернераторів, цифровий синтез дозволяє значно спростити схемотехніку, завдяки застосуванню лічильників зі змінним коефіцієнтом поділу типу КР1564ІЕ7, що дозволяє значно зменшити кількість використовуваних мікросхем [1]. Лічильник КР1564ІЕ7 є дільником частоти зі змінним коефіцієнтом поділу. Управління ним здійснюється цифровим кодом, що надходить на входи паралельного завантаження лічильника. Цей код є двійковим числом, що відповідає еквівалентному ваговому вираженню коефіцієнта розподілу лічильника. І якщо цей код змінювати з певною тактовою частотою, то на виході мікросхеми КР1564ІЕ7 з'явиться ряд поділів частоти генератора, що задає - тональний сигнал, частота якого змінюється за певним законом [2].

Закон зміни частоти тонального сигналу можна задати, наприклад, у вигляді лінійно наростаючої та спадної послідовності двійкових кодів, сформованої за допомогою восьмирозрядного реверсивного лічильника. У разі еквівалентне чисельне вираз двійкового коду може змінюватися, наприклад, від нуля до максимального значення і назад. Зміну швидкості наростання та зменшення двайкового коду також можна вибирати апаратно, що означатиме зміну швидкості наростання і спаду тональності сирени.

(Натисніть для збільшення)

Схема електрична важлива цифрового синтезатора звукових ефектів сирени представлена ​​на рис.1. Синтезатор складається з НЧ і ВЧ-генераторів, що перебудовуються, елементи DD1.1, DD1.2 і DD1.3, DD1.4, відповідно; електронний ключ DD2.1; попереднього дільника зі змінним коефіцієнтом поділу DD3; реверсивного лічильника-формувача двійкових кодів за законом наростання-зменшення DD6, DD7; дешифратора-обмежувача максимального та мінімального значень кодової послідовності DD8; дільника зі змінним коефіцієнтом поділу DD9, DD10; тригера-ділителя-формувача меандру DD11.1; тригера станів "запуск"-"стоп" DD11.2 та лічильника числа повторень періодів звукових ефектів сирени DD12. Сигнал із виходу тригера-ділителя подається на ключовий підсилювач, виконаний на транзисторах VT1…VT3. Живиться синтезатор через інтегральний стабілізатор типу КР142ЕН5А, встановлений на пристрої.

Запуск синтезатора проводиться коротким позитивним імпульсом амплітудою 5В тривалістю щонайменше 100 нс чи короткочасним натисканням кнопки SB1. При цьому тригер DD11.2 скидається в нульовий стан і сигналом з прямого виходу дозволяє роботу тригера DD11.1 та лічильника DD12, а сигналом з інверсного виходу розблокує лічильники DD6, DD7 та дозволяє роботу генераторів DD1.1, DD1.2 та DD. , DD1.3. У цей момент часу генератор на елементах DD1.4, DD1.1 працює на мінімальній частоті, що задається підстроювальним резистором R1.2, оскільки електронний ключ DD2 закритий і резистор R2.1 вимкнено. Вихідні прямокутні імпульси генератора діляться лічильником DD4, коефіцієнт розподілу якого встановлюється перемичками S3…S1. У початковий момент часу лічильник DD4 перебуває у нульовому стані, на виході елемента DD12 формується рівень логічної одиниці. Отже, коефіцієнт розподілу лічильника DD4.4 максимальний і дорівнює 3, оскільки всі його входи передустановки D15…D0 (висновки 3, 15, 1, 10) надходять рівні логічних одиниць.

Початковий стан лічильників DD6, DD7 відповідає максимальному двійковому коду, оскільки перед моментом обнулення тригера DD11.2 на входи передустановки "C" (висновки 11) даних лічильника впливав рівень логічного нуля. У такому разі, рівень логічного нуля, сформований на виході старшого розряду "15" (висновок 17) дешифратора DD8, через перемичку S6 скидає RS-тригер DD5.1-DD5.2 у нульовий стан. Режим роботи лічильників DD6, DD7 визначається як віднімання. Такому стану пристрою відповідає зростання тональності повільної “завиваючої” пожежної сирени.

Прямокутні імпульси з виходу ВЧ-генератора з частотою близько 100 КГц надходять на вхід віднімання лічильника DD9, а з його виходу - на вхід віднімання лічильника DD10. На виході DD10 формується тональний сигнал, що відповідає поточному відліку двійкового коду, що надходить на входи передустановки лічильників DD9, DD10. Імпульси на виході DD10 мають великий коефіцієнт заповнення (величина зворотна шпаруватості), тому вимагають формування меандра застосування тригера-делителя DD11.1. Інтегруючий ланцюжок C3R9 збільшує вихідні імпульси тривалості для чіткого спрацьовування тригера DD11.1.

При досягненні лічильником DD7 нульового стану, на виході "0" (висновок 1) дешифратора DD8 формується рівень логічного нуля, який встановлює тригер DD5.1 ​​одиничний стан, змінюючи, тим самим, режим лічильників DD6, DD7 на підсумовування. Одночасно на виході елемента DD4.3 формується негативний імпульс, який своїм позитивним перепадом збільшує стан лічильника DD12 на одиницю. Тепер, завдяки роботі лічильників DD6, DD7 в режимі підсумовування, відбувається зменшення тональності повільної сирени, що зиває. Зміна станів лічильника DD7 показує лінійка світлодіодів HL1…HL14.

При переході лічильника DD12 у другий стан та встановленому діоді VD1, на виході діодного дешифратора VD1…VD7 формується рівень логічної одиниці, який відкриває ключ DD2.1 та встановлює максимальну частоту генератора DD1.1, DD1.2, що відповідає початку відтворення звукових ефектів швидкої міліцейської сирени. Далі буде сформовано три повні періоди швидкої міліцейської сирени, після яких на виході "9" (висновок 11) лічильника DD12 буде сформовано позитивний імпульс, що переводить тригер DD11.2 у вихідний одиничний стан. Тепер пристрій готовий до нового запуску.

Пристрій зібрано на друкованій платі (мал. 2) розмірами 150 x 90 мм із фольгованого двостороннього склотекстоліту товщиною 1,5 мм. У пристрої застосовані ІМС серій К561, КР1564, постійні резистори - МЛТ-0,125, підстроювальні - СП3-38б, конденсатори - неполярні типу К10-17, оксидні - типу К50-35, світлодіоди HL1…HL14 - типу АЛ - Тип КР307ЕН1А, кнопка типу КМ142-5. ІМС серії КР1 (1HCxxN) заміняються на відповідні аналоги серії КР1564 (74ACxxN).

Налагодження пристрою полягає в установці бажаної частоти тональності сирени за допомогою резистора R6 та перемичок S5, S6, а також періоду повторення за допомогою резисторів R2, R4 та перемичок S1…S4. Пристрій, зібраний зі справних деталей і без помилок працює відразу під час увімкнення.

література

1. Череватенко В. та А. Програмований музичний дзвінок-автомат.: Зб: "На допомогу радіоаматору.", Вип. 103, с. 52. - М.: ДТСААФ, 1989 р.
2. Череватенко В. та А. Мелодичний сигналізатор. - "Радіо", 1992 №8, с.12-15.

Автор: Леонідович О.А.

Дивіться інші статті розділу Дзвінки та аудіо-імітатори.

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 Акумулятор, що самозаряджається 20.05.2022 Вчені вважають, що половина сонячної енергії, що потрапляє на Землю, витрачається на випаровування води з її поверхні. Австралійська компанія Strategic Elements поставила собі за мету задіяти хоча б частину цієї енергії у вигляді електрики. Спільно з місцевими вченими компанія розробила акумулятор, який заряджається сам виключно за рахунок різниці у вологості на його електродах: що вища вологість, то швидше відбувається заряд. Група вчених із UNSW та CSIRO розробила акумулятор, що працює на градієнті (перепаді) вологості. В основі розробки лежить оксид графену, про який говорить компанія Energy Ink. Оксид графена в акумуляторі відіграє роль носія іонів та середовищем для їх появи в процесі поглинання вологи з повітря. Електродами є шар легованого фтором оксиду олова (FTO) і срібла. У сухому "функціональному шарі" з оксиду графену протони іммобілізовані (зафіксовані) та нерухомі. При появі перепаду вологості одна сторона починає поглинати з повітря молекули води, у процесі чого відбувається їхня іонізація, що також викликає утворення карбонової кислоти (COOH) та позитивно заряджених іонів водню (гідридів). З вологого боку гідридів більше і іони мігрують у бік сухого боку шару оксиду графену, що призводить до створення різниці потенціалів або напруги на електродах. У міру висихання гідриди повертаються у вихідний стан. Утворення вологи знову запускає процес, і пристрій знову заряджається та готовий до роботи. Прототип акумулятора буде представлено у третьому кварталі цього року. В ході експериментів акумулятор зміг виробити напругу 0,85 і струм 92,8 мкА на квадратний сантиметр поверхні. Уточнимо, батарея виготовляється з гнучких матеріалів та обіцяє першою потрапити на ринок електронних пластирів медичного призначення. Теоретично вона навіть зараз здатна забезпечити харчування переважному числу електроніки, що носиться тільки за рахунок роботи від поту на шкірі людини. Для виробництва гнучкого акумулятора, що самозаряджається від вологи в повітрі, ємністю одну ампер-годину необхідно створити елемент площею 36 см2. Для демонстрації концепції компанія виготовить елемент площею 100 см2 і має можливість виготовити елемент площею 3 м2.

Інші цікаві новини:

▪ Поворот коліс електромобілів на 90 градусів

▪ Ідентифікація з електронної активності мозку

▪ Apple, олівець

▪ Європейські мережі 100 Гбіт/с

▪ Фітнес-браслет Garmin vivosmart 5

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Дозиметри. Добірка статей

▪ стаття За допомогою військового стану можуть керувати і дурні. Крилатий вислів

▪ стаття Чому біля берегів Японії живе багато крабів з візерунком на панцирі у вигляді розгніваної особи? Детальна відповідь

▪ стаття Дубровник звичайний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Плавне гасіння світла в салоні автомобіля. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Індикатор перевантаження стабілізатора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

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