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:

Таурин не является биомаркером старения 22.06.2025

В поисках биомаркеров старения ученые все чаще обращаются к молекулам, которые ранее демонстрировали многообещающие результаты на животных. Одной из таких субстанций стал таурин - аминокислота, известная широкому кругу людей как компонент энергетических напитков. В последние годы ей приписывали способность замедлять возрастные изменения и даже продлевать жизнь. Однако новое масштабное исследование, проведенное учеными из Национального института здоровья США (NIH), поставило под сомнение ее значимость в контексте старения человека. Исследование включало сравнительный анализ уровня таурина в крови у трех видов: людей, макак-резусов и лабораторных мышей. Авторы проекта изучали, как меняется концентрация вещества в организме от молодого возраста до глубокой старости. Ожидалось, что таурин будет снижаться с возрастом, подтверждая его возможную роль как биомаркера старения. Однако полученные данные оказались куда более сложными. Как пояснила Мария Эмилия Фернандес, одна из соавторов ра ...>>

Стандарт NFC 15 22.06.2025

Технология ближней бесконтактной связи NFC стала повседневным инструментом для миллионов пользователей по всему миру. Она обеспечивает быстрые и удобные платежи, позволяет открывать двери, оплачивать проезд и мгновенно подключать устройства. Однако, несмотря на широкое распространение, сам стандарт NFC развивался почти незаметно - без резонансных версий и громких анонсов. И вот теперь, в июне 2025 года, организация NFC Forum представила пятнадцатую версию протокола, которая принесет ощутимые улучшения в ежедневном взаимодействии с гаджетами. Одним из ключевых изменений стало увеличение радиуса действия: если раньше для работы NFC нужно было почти прикасаться телефоном к терминалу, то теперь соединение возможно уже на расстоянии до двух сантиметров. Хотя разница кажется незначительной, именно этот промежуток в доли сантиметра часто мешал корректной работе - пользователи нередко вынуждены были искать "тот самый угол" или точку, где произойдет считывание. В реальности некоторые устр ...>>

Эффективная защита от коррозии 21.06.2025

Коррозия - один из главных врагов железа и его сплавов, ежегодно причиняющий ущерб на миллиарды долларов в инфраструктуре, транспорте и промышленности. Существующие антикоррозионные решения, такие как цинковое покрытие, со временем теряют эффективность: они отслаиваются, повреждаются или дают микротрещины, открывая путь влаге и соли. На этом фоне ученые активно ищут способы сделать защиту от коррозии более стойкой, долговечной и экономичной. Группа исследователей из Института химии Еврейского университета в Иерусалиме предложила новый подход к решению этой задачи. В отличие от традиционных защитных покрытий, которые опираются лишь на физическую адгезию к металлу, их метод включает создание прочной химической связи на молекулярном уровне. Основа разработки - двухслойная структура, где первым наносится слой N-гетероциклических карбенов, а вторым - полимер высокой прочности. Карбены играют роль своеобразного "молекулярного суперклея", надежно соединяя металл и полимер в единую систе ...>>

Случайная новость из Архива Вакцинация частицами золота 10.07.2013 Ученые в США разработали новый метод вакцинации, при которой крохотные частицы золота имитируют вирус и переносят специфические белки к иммунным клеткам организма. Это принципиально новый подход к вакцинации, здесь, в отличие от большинства современных вакцин, не используются мертвые или ослабленные вирусы. Новый способ вакцинации с использованием специфического белка, который размещается на поверхности респираторного синцитиального вируса (RSV), был продемонстрирован в лаборатории Университета Вандербильта. Вирус RSV выбран не случайно - он является причиной инфекции нижних дыхательных путей у людей любого возраста. Но особенно уязвимыми являются дети и пожилые люди. До настоящего времени вакцины от этой инфекции не существовало. Несмотря на то, что респираторный синцитиальный вирус у многих людей проявляется невыразительно и не отличается от большинства сезонных вирусных заболеваний, он коварен и может стать причиной осложнений и смерти. Входящий в состав вируса RSV белок F является главной причиной развития болезни: он позволяет вирусу проникнуть в цитоплазму клетки. А также он заставляет клетки слипаться и тем самым затрудняет устранение вируса. До настоящего момента ученые не могли найти вакцину от этой болезни. Но если опыты с частицами золота окажутся удачными, то организм получит надежную защиту. Она будет состоять в следующем. Частицы золота, имитируя сам вирус, "запишут" в наш организм информацию о белке F, и при следующей встрече с ним, наша иммунная система тут же начнет отвечать. Во время опытной демонстрации ученые соединили золотые наностержни величиной 21 и 57 нанометра (почти такого же размера как вирус) между собой и покрыли их белком F. Затем исследователи тестировали способность золотых наностержней доставлять F-белок к специфическим иммунным клеткам, известным как дендритные клетки. Дендритные клетки обычно "собирают" информацию о вирусе (в данном случае об F-белке) и передают ее иммунной системе - чтобы наш организм, точнее Т-клетки, могли бороться с захватчиком. Опыт показал, что наночастицы золота, покрытые F-белком, наиболее эффективны как вакцина. При доставке наночастиц в дендритные клетки, защитные клетки нашего организма размножаются гораздо активнее, если сравнивать с теми частями опыта, когда к дендритным клеткам добавляли только наночастицы золота или только F-белок. Таким образом, наночастицы золота удачно имитируют вирус и заставляют наш организм "запоминать" белок для последующего уничтожения. Кроме того, золото не токсично для наших клеток, оно не заставляет иммунные клетки активизироваться. Исследователи говорят, что крайне важно получить наконец эффективную вакцину от респираторного синцитиального вируса, который является причиной большинства пневмоний у маленьких детей. В то же время разработчики нового метода вакцинации не исключают, что наночастицы золота могут быть использованы для изготовления вакцин от других вирусов. Наночастицы - это своего рода платформа, на которую могут быть посажены любые вирусы или крупные микроорганизмы, вроде бактерий и грибов. Но это в будущем. В ближайшее же время ученые намерены заняться тестирование вакцины от RSV-вируса в естественны условиях. Если тестирование окажется успешным, то можно будет забыть о лекарствах и не опасаться осложнений.

Другие интересные новости:

▪ Ультрафиолетовый светодиод L2523UVC

▪ Передача радиосигналов почти без затрат энергии

▪ Бытовой мюонный детектор

▪ FUJITSU разработала чип RFID с памятью FRAM

▪ Электрический фургон Volkswagen ID.Buzz

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрик в доме. Подборка статей

▪ статья Серен Кьеркегор. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какое из сооружений древности самое известное? Подробный ответ

▪ статья Пекарь хлебобулочных изделий. Должностная инструкция

▪ статья Металлоискатели категории TD (Time Domain). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Уменьшающийся карточный веер. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025