Имитатор звуков поезда. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Звонки и аудио-имитаторы

 Комментарии к статье

Многие радиолюбители строят всевозможные модели самолетов, пароходов, поездов, автомобилей и прочей техники. Однако для большего сходства со своими прототипами их желательно "озвучивать", что придаст им еще большую привлекательность. Вспомним, например, как звучал поезд. Сначала слышен постепенно усиливающийся шум идущего поезда, потом вблизи станции он дает свисток о своем приближении, а остановившись, шумно выпускает пар, издавая звук, напоминающий "пуф-пуф-пуф". Перед отправлением звучит станционный колокол, и паровоз дает прощальный свисток, отправляясь в путь.

Предлагаем описание достаточно простого синтезатора звуковых эффектов для модели пассажирского поезда с паровозом. Структурная схема синтезатора показана на рисунке 1. Она состоит из нескольких самостоятельных блоков: генератора "пыхтения", генератора свиста, генератора звона колокола, микшера, усилителя ЗЧ с громкоговорителем. Описание последнего блока не приводится.

Рис. 1. Структурная схема синтезатора звука: 1 - блок "пар", 2 - блок "свисток", 3 - блок "колокол", 4 - микшер, 5 - УЗЧ, 6 - громкоговоритель.

Блок 1. Как видно из схемы (рис. 2), базово-эмиттерный переход транзистора VT1 работает в режиме пробоя и создает непрерывный "белый" шум (шип). Этот сигнал усиливается транзистором VT2, работающим вблизи порога закрывания. Таймер DA1 создает импульсы с частотой, определяемой емкостью конденсатора С1 и сопротивлением резистора R3. Изменяя сопротивление R3, можно замедлять или ускорять "пыхтение" паровоза в широких пределах. Импульсы с выхода таймера подаются на электронный ключ VT3. При размыкании ключа S1 открывается VT3, резистор R9 шунтирует нижнюю половину R10, и мы слышим одиночный "пуф". Если замкнуты ключи S1 и S2, тогда слышно непрерывное шипение выпускаемого пара. Конденсаторы С4 - С6 улучшают натуральность звучания. Цепочка R1C2 защищает остальные блоки от проникания в них импульсов от DA1.

Рис. 2. Принципиальная схема блока "пар"

Блок 2. Транзисторы VТ1 и VT2 (рис. 3) работают в схеме RC-генераторов с двойными Т-мостами. Частоту первого можно изменять переменным резистором R5. При сложении их частот на R12 можно получить новые частоты от нуля до частоты, аналогичной звуку дизеля. При промежуточных положениях движка R12 получаются различные звуки, включая и свист паровоза.

Транзисторы VТ3 и VТ4 образуют генератор "белого" шума, аналогичный схеме на рисунке 2. Выходы всех этих генераторов для смешивания заведены на резистор R18. Окончательное усиление обеспечивает VТ5. Когда кнопка SВ1 ("свисток") разомкнута, резисторы R22, R24 удерживают эмиттер VТ5 под большим напряжением, чем база, и он закрыт. Когда SВ1 замкнута, резистор R21 заземляется и шунтирует R24, тем самым открывая транзистор VТ5. Конденсаторы C16, С18 устраняют щелчки включения и выключения свистка.

Рис. 3. Принципиальная схема блока "свисток" (нажмите для увеличения)

Блок 3. Здесь (рис. 4) вновь использован RC-генератор с двойным Т-мостом, однако резистором R14 он устанавливается на пороге самовозбуждения так, чтобы звук колокола был наиболее натуральным. Таймер DА1 генерирует импульсы с частотой около 1 Гц, его излишне большое выходное напряжение уменьшается делителями RЗ, R4, далее выпрямляется диодом VD1 и дифференцируется цепочкой C3, R4 в короткие острые запускающие импульсы. Размыкая кнопку, включают колокол, дающий один удар в секунду. Если уменьшить сопротивление R2, удары колокола участятся.

Рис. 4. Принципиальная схема блока "колокол" (нажмите для увеличения)

Блок 4. Выходы всех трех источников звуков смешиваются в микшере (рис. 5). Каждый вход имеет свой регулятор (R1-RЗ). Сигналы суммируются на затворе полевого транзистора VT1. Суммарный сигнал подается на внешний усилитель ЗЧ и громкоговоритель через согласующий эмиттерный повторитель VТ2.

Рис. 5. Принципиальная схема микшера (нажмите для увеличения)

В данной конструкции можно использовать отечественный таймер КР1006ВИ1 или зарубежный R555D. Транзисторы в RC-генераторах - КТ3102 с индексами Г, T или КТ342В. Транзисторы для генераторов шума следует подбирать по максимальному напряжению шума из серии КТ315 с любым индексом. Полевой транзистор в микшере - типа КТ303 с любым индексом. Остальные транзисторы могут быть такие, как, например, КТ306, КТ312, КТ315 и т. д. Диод VD1 (рис. 4) - любой кремниевый маломощный. Все постоянные резисторы МЛТ мощностью 0,125 или 0,25 Вт. Переменные резисторы - любого типа с характеристикой А (рис. 2.4) и В (рис. 5). Оксидные конденсаторы - типа К50-6 на 25 В. Постоянные конденсаторы в цепях RC-генераторов металлобумажные с допуском 5%, остальные - любые. Пусковые кнопки - любые, например, П2К и т. д.

Наиболее удобно каждый блок выполнять на отдельной плате. Монтаж может быть как навесной, так и печатный. Расположение деталей в блоках некритично. Каждый блок после сборки проверяют и налаживают, пользуясь высокоомным головным телефоном (наушником).

Напряжение питания +15 В (допустимо + 12 В). В генераторах шума устанавливают на коллекторах транзисторов напряжение +7,5 В подбором сопротивлений базовых резисторов (отмечены звездочками). Парные резисторы и конденсаторы в мостах должны быть подобраны возможно точнее, иначе генерация не возникнет. Напряжение +7,5 В на стоке VТ1 (рис. 5) устанавливают подбором сопротивления R8. Для соединения всех блоков с микшером используйте короткие концы экранированного кабеля. Такой же кабель нужен для соединения микшера с внешним усилителем ЗЧ.

Блок питания может быть любой маломощный на 15 В. Все блоки желательно устанавливать на шасси с помощью разъемов. Основные органы управления выводят на лицевую панель корпуса. Размеры и форма корпуса произвольны.

Соедините выход микшера с усилителем ЗЧ и громкоговорителем, подайте питание. Теперь в блоке 3 ("колокол") подстройте резистор R14 по оптимальному звучанию при нажатой кнопке SВ1, при этом не должно быть щелчков и других посторонних звуков.

В блоке 1 желательно, чтобы три основных органа управления были расположены на лицевой панели рядом. Это - ручка резистора RЗ ("частота"), кнопка S1 (включение "пуф") и S2 (выпуск "пара"). Тогда ими можно будет управлять пальцами одной руки. У блока 2 всего одна оперативная кнопка SВ1. Органы подстройки R5, R12 и R18 располагаются на плате, их настраивают при наладке и не выводят на лицевую панель.

Если ваша модель поезда оснащена электронным регулятором скорости движения, тогда имеет смысл соединить регулятор R3 блока 1 с регулятором скорости поезда для более согласованного управления ими.

Кроме звукового дополнения, к модели поезда можно добавить и световое оформление в зависимости от вкуса и возможностей моделиста.

Автор: Ю.Пахомов

Смотрите другие статьи раздела Звонки и аудио-имитаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Запись магнитных данных с помощью сверхбыстрых лазерных импульсов 15.10.2026

Системы хранения данных постоянно сталкиваются с необходимостью одновременно увеличивать скорость записи, плотность информации и энергоэффективность. Один из возможных путей решения этой задачи связан с использованием света для управления магнитными состояниями материала. Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод, в котором специально сформированные лазерные импульсы позволяют изменять направление намагниченности, открывая перспективу создания более быстрых и компактных магнитных устройств памяти. Главное отличие нового подхода заключается в том, что исследователи управляют не составом магнитного материала, а характеристиками самого лазерного излучения. Ультрабыстрый лазер концентрирует энергию на микроскопическом участке поверхности. Когда диаметр светового пятна становится меньше 1,36 мкм, специалистам удается переключать направление намагниченности независимо от спиральности света, то есть направления вращения его поляризации. Это позволяет отказаться от ...>>

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружен ген слепоты 02.08.2018 Ученые из Швейцарии, Пакистана и США "вычислили" ген, ответственный за детскую слепоту. Всему виной - патогенные мутации в гене MARK3. Об ткрытии ученые сообщили в статье, опубликованной в журнале Human Molecular Genetics. Наш геном состоит из 20000-25000 активный генов, каждый из которых потенциально может вызывать какое-либо заболевание. В настоящее время был идентифицирован 4 141 ген, ответственный за генетические аномалии. Чего ждать от остальных 16 000 генов - науке пока не известно. И тем не менее на одну тайну недавно стало меньше. Ученые из Женевского университета (Швейцария) в сотрудничестве с учеными из Пакистана и США исследовали рецессивный генетический "беспорядок", который нарушает нормальное развитие глаза и приводит к детской слепоте. В новом исследовании генетики направили свой интерес на неизвестную болезнь, которая препятствует правильному развитию глаз и постепенно разрушает их. "Мы обнаружили, что расстройство предавалось детям от родственников. В результате мы предположили, что это рецессивное генетическое заболевание", - отмечает Стилианос Антонаракис (Stylianos Antonarakis), профессор медицинского факультета Женевского университета. Чтобы расстройство попало в эту категорию, оно должно затронуть как минимум двух детей из одной семьи (независимо от их пола), и родители должны быть здоровыми. В исследовательской программе приняли участие 200 пакистанских семей, которые соответствовали этим критериям. Семьи были выбраны из Пакистана, так как в этой стране более 50% браков совершаются между кровными родственниками (чаще всего между двоюродными братьями и сестрами). Ученые проанализировали геномы каждого члена этих кровных семей и выявили патогенные мутации в не известном ранее гене - MARK3. Нарушение этого гена и стало причиной заболевания. Впоследствии генетики подтвердили свои результаты с помощью эксперимента на музах дрозофилах. Они модифицировали тот же ген у мух, и у насекомых в результате были неразвитые глаза, развилась слепота. Помимо MARK3, ученым удалось определить еще 30 генов, которые потенциально могут отвечать за слепоту. Открытие лучше помогает понять механизм заболевания и может предоставить новые возможности для персонализированного лечения глазных патологий.

Другие интересные новости:

▪ На Луне обнаружен новый тип грунта

▪ Новая цель для космической станции New Horizons

▪ Метод многократного увеличения точности измерений частоты

▪ Модули резервирования Mean Well DRDN20/40 и ERDN20/40

▪ Новые сенсоры ISOCELL от Samsung

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Антенны. Подборка статей

▪ статья Жан Расин. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какие жестокие сцены убрали из народных сказок Шарль Перро и братьев Гримм? Подробный ответ

▪ статья Водитель автомобиля УАЗ-2206. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Еще раз об UW3DI. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Воздушное колесо. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026