Звуковой модуль на одной микросхеме. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

В телефонных автоответчиках часто применяют микросхемы, которые позволяют записывать и многократно воспроизводить фонограммы различной продолжительности звучания. Однако их можно использовать, например, а качестае электронного "сторожевого пса" в вашей квартире или как сигнализатор движения автомобиля задним ходом, или для озвучивания игрушек и сувениров и пр. Об устройстве такого звукового модуля и работе с ним рассказывает автор этой статьи.

Эти микросхемы содержат аналогоцифровой и цифро-аналоговый преобразователи, энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), тактирующий генератор, микрофонный усилитель и выходной усилитель 3Ч. В частности, микросхема ISD1416P, которая использована в описываемом звуковом модуле, может записывать и воспроизводить фонограмму продолжительностью 16 с.

Схема звукового модуля показана на рис. 1.

Верхняя частота полосы пропускания звукового тракта не превышает 3,3 кГц. Источник 3Ч сигнала (например, микрофон) подключают к выводам 17 и 18 микросхемы, а к выводам 14 и 15 - миниатюрную динамическую головку или телефонный капсюль сопротивлением не менее 16 0м (ТЭМК-3, например). Выходная мощность не превышает 0,15 Вт.

Выход микрофонного усилителя - вывод 21 - соединяют с аналоговым входом - вывод 20 -цепью R5C3. К выводу 19 подключают цепь R6C6, номиналы элементов которой определяют характеристику встроенной системы АРУ.

Ввиду того что микросхема содержит цифровую и аналоговую части, возможно проникновение импульсных помех в звуковой тракт. Для улучшения помехоустойчивости общие провода цифровой и аналоговой частей (выводы 12 и 13 соответственно; они же минусовые выводы питания) следует соединять с корпусом устройства или общим проводом модуля в одной точке.

Плюсовой вывод питания цифровой части (5 В) - вывод 28, а аналоговой (5 В) -вывод 16. Выводы 1-6,9, 10 - адресные входы А0-А7 микросхемы. Если адресные входы не используют, на них надо подавать низкий уровень.

Встроенный тактирующий генератор обеспечивает согласованное действие всех узлов микросхемы. Вместе с тем она способна работать с внешним тактирующим сигналом в составе сложных систем. В этих случаях тактирующий сигнал подают на вход внешней синхронизации (вывод 26). При работе с внутренним тактирующим генератором вывод 26 необходимо соединять с общим проводом.

К выводу 25 подключена цепь индикации режима записывания фонограммы в ОЗУ. В этот режим, сопровождающийся включением светодиода HL1, микросхема переходит при подаче низкого уровня на вывод 27 кнопкой SB3.

Для того чтобы прослушать записанный фрагмент, кратковременно нажимают на кнопку SB2. Если пользоваться кнопкой SB1, то фонограмма будет звучать только до тех пор, пока замкнуты ее контакты.

Выводы 7,8,11, 22 микросхемы - свободные, их можно подключить к общему проводу.

В дежурном режиме микросхема потребляет ток около 1 мкА. Гарантированное число циклов записи, обеспечиваемое модулем, - 100 000. Записанную информацию он может хранить при отключенном питании до 100 лет.

Микросхему выпускают в двух модификациях - ISD1416P для монтажа в установленную на плате панель или пайки в отверстия платы и ISD1416S для поверхностного монтажа. Обе модификации оформлены в пластмассовом корпусе размерами 36,8x13,7 мм и 17,9x7,5 мм с двумя рядами выводов, имеющих шаг 2,54 и 1,27 мм соответственно.

Переключатели SB1-SB3 - П2К (два положения, два направления).

Если для того, чтобы записать фонограмму, используется электретный микрофон, необходимо подать на него поляризующее напряжение по схеме на рис. 2,а.

В тех случаях, когда к качеству звучания воспроизводимой фонограммы предъявляются повышенные требования (отсутствие фона, наводок и пр.), микрофон следует подключать к микросхеме через промежуточный дифференциальный усилитель. Схема одного из вариантов такого усилителя изображена на рис. 2,б.

Для записи сложной составной фонограммы ее части сначала следует обработать на компьютере с помощью программы Sound Forge, которая позволяет вводить различные звуковые эффекты, ликвидировать незначащие паузы или части фонограммы, стыковать несколько фрагментов в один блок и многое другое. Подготовленную фонограмму заносят в ОЗУ микросхемы.

Усилитель собран на транзисторах микросборки VT1. Микрофон ВМ1 был использован электретный зарубежный DH9767 с напряжением питания 4,5 В, внутренним сопротивлением 2,2 кОм и рабочей ЭДС 12 мВ. Годится также DH6050 (1,5 В; 2,2 кОм; 10 мВ). Экранирование микрофонных цепей обязательно.

Если предполагается использовать модуль в квартирном звонке, мощности, обеспечиваемой микросхемой, конечно же, не хватит. На рис. 3 представлена схема дополнительного усилителя мощности на "телефонной" микросхеме ЭКР1436УН1 (зарубежный аналог - МC34119, Motorola). Он способен отдать мощность около 1 Вт на восьмиомной динамической головке. Меняя номиналы элементов R1, С1, R2 цепи ОС, можно подобрать наилучшее качество звучания. Для уменьшения уровня "цифровых" шумов и повышения разборчивости речи разделительный конденсатор С1 во входной цепи усилителя имеет сравнительно небольшую емкость. Вывод 15 микросхемы DD1 модуля нужно оставить свободным.

При использовании звукового модуля на автомобиле (например, в сигнализаторе включения задней передачи) придется использовать более мощную микросхему К174УН14.

Питать звуковой модуль и микрофонный усилитель следует стабилизированным напряжением 5 В (см. рис. 2). Дополнительный усилитель мощности, как правило, требует большего питающего напряжения и в его стабилизации не нуждается.

В том случае, когда необходимо записать фонограмму в ОЗУ модуля с микрофона, для повышения ее качества питание дополнительного усилителя 3Ч на это время нужно отключать. Это условие проще всего выполнить, если в цепь питания микросхемы DA1 на схеме рис. 3 ввести замкнутые контакты второй секции кнопочного переключателя, переводящего модуль в режим записывания (на рис. 1 этот переключатель имеет обозначение SB3).

И вход, и выход стабилизатора напряжения DA1 (см. рис. 2,б) следует зашунтировать оксидными конденсаторами емкостью 10 мкФ на номинальное напряжение 16 В, смонтированными вблизи корпуса микросхемы.

Автор: А.Партин, г.Екатеринбур

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Засушливые земли Калифорнии станут гигантской электростанцией 11.01.2026 Засуха и дефицит воды становятся все более ощутимой проблемой для сельского хозяйства в Калифорнии. Многие плодородные земли уже не могут обеспечивать урожай овощей и фруктов, и фермеры вынуждены искать новые пути использования своей земли. В ответ на эти вызовы региональные власти предлагают инновационное решение: использовать выжженные солнцем поля для производства электричества. Водоканал Вестлендс утвердил амбициозный план, согласно которому сухие сельскохозяйственные угодья будут превращены в гигантские солнечные фермы общей мощностью 21 гигаватт. Этот проект позволит не только использовать землю с пользой, но и значительно увеличить производство возобновляемой энергии в регионе. Ситуация с водой в Калифорнии критическая. Только за 2025 год фермеры были вынуждены вывести из оборота более 215 тысяч акров земли - это примерно треть всех орошаемых площадей округа. Новые экологические законы дополнительно ограничивают использование подземных вод, что делает традиционное земледелие в ряде районов практически невозможным. Чтобы предотвратить экономический кризис и рост безработицы, в сентябре был принят закон AB 2661. Он позволяет фермерам и владельцам земельных участков менять профиль деятельности: теперь на выжженных полях можно строить солнечные станции, системы хранения энергии и линии электропередач. Автор закона, Эсмеральда Сория, отмечает, что этот шаг открывает новые возможности для местных жителей. Люди, потерявшие работу в полях из-за засухи, смогут переквалифицироваться и работать в энергетической отрасли, обеспечивая себе стабильный доход. Руководитель округа Эллисон Феббо называет этот план стратегией выживания. По его словам, фермеры смогут сдавать непригодные для посевов земли под солнечные панели и получать прибыль, которая поможет сохранить бизнес. Одновременно это позволит рационально использовать оставшиеся водные ресурсы для тех участков, которые еще можно обрабатывать традиционным способом. Фактически проект представляет собой попытку сохранить сельское хозяйство в долине Сан-Хоакин, одновременно развивая "зеленую" энергетику. Использование солнечной энергии на засушливых землях позволяет решить сразу несколько задач: поддержать экономику региона, создать новые рабочие места и снизить нагрузку на водные ресурсы.

Другие интересные новости:

▪ Прозрачный бетон

▪ LMZ10501 - DC/DC наномодуль с током нагрузки до 1 А

▪ Крошечный чип, управляющий несколькими лазерными лучами

▪ Статины против депрессии

▪ Электросамокат Honda Striemo

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья А мне, за песни и за сон, не надобен ни миллион. Крылатое выражение

▪ статья Почему первый трансатлантический телеграфный кабель проработал всего месяц? Подробный ответ

▪ статья Кумулятивный эффект. Детская научная лаборатория

▪ статья Инфракрасная система управления светом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электричество очищает грязную воду. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026