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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Газированный океан Энцелада 11.04.2011 Один из спутников Сатурна, Энцелад, с 2005 года известен тем, что на его южном полюсе из-под толщи льда выбиваются фонтаны воды, замерзающей в полете. Новая модель строения энцеладского океана, разработанная сотрудником НАСА Деннисом Матсоном. Исследователь предполагает, что океан, покрывающий всю планетку, содержит углекислый газ, метан, азот и другие газы. Пузырьки газов при подъеме воды к поверхности океана расширяются и создают давление, выбрасывающее фонтан через трещины льда. Вода поднимается к ледяному панцирю благодаря тому, что дно океана нагрето радиоактивным распадом в ядре Энцелада. Гипотеза основана на анализе льдинок и пыли, выбрасываемых фонтанами (анализ провел космический зонд "Кассини").

Другие интересные новости:

▪ Реет старый буревестник

▪ Нитроглицерин может вызвать мигрень и аномальные сердечно-сосудистые реакции

▪ Пчел стало меньше, но урожаи не упали

▪ Термостойкая солнечная панель с высоким КПД

▪ Создана компьютерная модель бактерии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья Подставка-трехножка для новогодней елки. Советы домашнему мастеру

▪ статья Как производится искусственный каучук? Подробный ответ

▪ статья Редуктор для снегохода. Личный транспорт

▪ статья Сигнализатор разряда батареи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Маломощный двухполярный стабилизатор, 220 вольт 200 миллиампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025