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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Блокировка краденных гаджетов 11.02.2014 Сенаторы штата Калифорния подали на рассмотрение законопроект об обязательном внесении производителями опции "kill-switch" в свои смартфоны и планшетные компьютеры. Данная мера преподносится как вынужденное противодействие в ответ на рост краж мобильных устройств в США. Поданный законопроект, о первоначальных идеях которого мы уже рассказывали на нашем сайте, требует реализации технологического решения, которое сделает устройство абсолютно бесполезным в случае его кражи, заблокировав доступ к основным функциям аппарата. Технология, несмотря на региональную особенность рассматриваемого законопроекта, должна обеспечивать функционирование системы "kill-switch" как в самой Калифорнии, так и за её пределами. Блокировка функций будет действовать абсолютно в любой точке на территории США. Согласно закону ?962, Сенат Калифорнии обязывает производителей реализовать технологическое решение для блокировки краденных устройств. Под действие законопроекта попадают все мобильные устройства, поступившие в продажу с 1 января 2015 года. Правда, регламент вовсе не описывает принцип технологи "kill-switch" и методику её реализации. На плечи производителей в частном порядке возложен поиск необходимого решения. Его интеграция возможна как при помощи программной составляющей устройства, так и используя аппаратный подход. Возможен и комбинированный вариант решения данной задачи, который также предусматривает взаимодействие операторов мобильной связи и производителей. Но обязательным условием, по мнению сенаторов Калифорнии, является абсолютная надежность выбранного метода, который обязан быть устойчив к попыткам переустановки операционной системы, вмешательству стороннего программного обеспечения для взлома "прошивки" и другим способам, предполагающим обнуление имеющейся защиты на смартфонах. Также законопроект определил обязательную функциональную составляющую, которая подлежит блокировке: осуществление телефонных звонков, выход в Интернет и возможность запуска приложений. Правда, относится ли это ко всем установленным в аппарате приложениям или список будет иметь определенный перечень программ - не уточняется. Законопроект предусмотрел и штрафные санкции для тех, кто решит не прислушаться к требованиям Сената. За каждое проданное устройство, в котором отсутствует описанное технологическое решение, полагается штраф в размере от $500 до $2500. Однако частные лица и б/у устройства не попадают под "карательные" меры чиновников Калифорнии. Пользователи смогут иметь возможность отключения опции по своему усмотрению, но ретейлерам будет категорически запрещено предлагать такую услугу самостоятельно. С учётом бурного роста продаж мобильной электроники, особенно в США, половина грабежей в Сан-Франциско и 75% подобного рода преступлений в Окленде были совершены из-за наличия у пострадавшей стороны мобильного устройства, которым решил поживиться грабитель. Статистика подобных уголовных злодеяний по Лос-Анджелесу также растёт с каждым годом вместе с объёмами продаж смартфонов, если верить отчётам местной полиции. Описанная проблема имеет примерно равнозначный по своим масштабам характер для всех штатов Америки. Поэтому, если поданный законопроект получит одобрение, то с большой долей вероятности последует "цепная реакция" по всем административным единицам США. В конечно итоге, по мнению специалистов, это приведёт к внедрению "kill-switch" повсеместно, а не только на локальном уровне. Тогда производителям не нужно будет ориентироваться на особенности калифорнийского законодательства, так как коммерческий рынок США не сможет предложить покупателю "незащищенные" мобильные устройства. Компании Samsung, Google, Microsoft и Apple уже прислушались к требованиям обезопасить свою продукцию. В свою очередь, купертинцы представили функцию активации блокировки в новой операционной системе iOS 7, а южнокорейский производитель в некоторых своих смартфонах использовал программное обеспечение "Lojack for Mobile Devices".

Другие интересные новости:

▪ Опасность крабовых палочек

▪ Автоматы сортируют мусор

▪ Массивы кристаллов, передающих эффективную беспроводную энергию

▪ Паровозик из ромашки

▪ Вкус воды

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья В греческом зале. Крылатое выражение

▪ статья Есть ли у кактусов листья? Подробный ответ

▪ статья Ремонт лыж в походе. Советы туристу

▪ статья Крашение шелка. Простые рецепты и советы

▪ статья Формирователи 3-фазного напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026