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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Бюджетный 4G-смартфон Lenovo с чипом Snapdragon 17.01.2015 Новый бюджетный 4G-смартфон Lenovo был представлен на выставке CES 2015 в Лас-Вегасе. Новинка относится к A-серии китайского производителя. Модель Lenovo A6000 использует 5-дюймовый дисплей с IPS-матрицей и разрешением 1280 х 720 пикселей. В аппаратную основу заложен четырехъядерный процессор Qualcomm Snapdragon 410 с тактовой частотой 1,2 ГГц и графической системой Adreno 306. За программную составляющую отвечает операционная система Android 4.4 KitKat с фирменной оболочкой Vibe 2.0. В недорогом телефоне установлена 8-мегапиксельная основная камера с автофокусом и светодиодной вспышкой. Фронтальный фотомодуль для селфи и видеозвонков создан 2-мегапиксельным. Объем оперативной памяти ограничен 1 Гбайт, объем флеш-памяти - 8 Гбайт. Хранилище цифрового контента расширяется при помощи сменных карт памяти microSD. Анонсированный аппарат поддерживает следующие беспроводные коммуникации: 4G LTE, 3G, Wi-Fi 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.0 и GPS. Для SIM-карт предусмотрены два слота. Ёмкость аккумуляторной батареи заявлена на уровне 2300 мАч. Устройство весит 128 граммов, а толщина его корпуса составляет 8,2 мм. Стоимости Lenovo A6000 - $169.

Другие интересные новости:

▪ Грузовик для перевозки антиматерии

▪ Волнение полезно для здоровья

▪ 10-этажный дом построен за сутки

▪ Билл Гейтс создаст суперкорову

▪ Телевизор распознает голос

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья Простое, как мычание. Крылатое выражение

▪ статья Когда люди начали добывать полезные ископаемые? Подробный ответ

▪ статья Вагранщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Защита компьютерного БП. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизированный регулятор частоты вращения двигателя постоянного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026