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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Система батарейного питания для беспроводного LTE-модуля NB-IoT 10.10.2019 Новая разработка Texas Instruments с тремя преобразователями питания совместно с микросхемами контроля состояния разряда позволяет точно измерить состояние литиевых батареек в NB-IoT-устройствах и передать эту информацию по сотовой сети. Разработка демонстрирует три различные архитектуры электропитания для интеллектуальных расходомеров с первичными батареями из литий-диоксид марганца (LiMnO2) и коммерческих готовых узкополосных модулей для приложений интернета вещей (Internet of Things, IoT). Три варианта организации питания объединены на одной плате как пример практической подсистемы батарейного питания интеллектуального расходомера c функцией оценки срока службы батареи (State-of-Health, SOH). Постоянно включенный внутрисистемный мониторинг тока обнаруживает пиковый ток RF-передачи, а измерение SOH выполняется с регулируемой задержкой для получения более точных результатов. Высокоэффективные схемы электропитания для сотовых NB-IoT-модулей с индикатором уровня заряда аккумуляторов BQ35100 обеспечивают данные о сроке службы батареи в режиме реального времени, что позволяет производить замену батареи с подходящим к концу зарядом. NB-IoT - это узкополосная радиотехнология интернета вещей, разработанная 3GPP и использующая маломощную глобальную сеть (LPWAN) для охвата более широкой области в течение длительного периода времени в небольшом объеме данных. Области применения: счетчики газа, воды, тепла с батарейным питанием, использующие технологию NB IoT для передачи данных; интеллектуальные счетчики энергии (Automated Meter Reading, AMR) с батарейным питанием, использующие технологию NB IoT для передачи данных; устройства слежения за грузами и имуществом с батарейным питанием, использующие технологию NB IoT для передачи данных; модули/метки датчиков контроля перевозимых грузов, использующие технологию NB IoT для передачи данных.

Другие интересные новости:

▪ Стекло, генерирующее солнечную энергию

▪ Ткань со встроенным обогревом

▪ Пыле- и влегозащищенный смартфон LG Optimus GJ

▪ Право искусственного интеллекта на созданный им контент

▪ Экшн-камеры GoPro Hero5 Black и Hero5 Session

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья Телевидение. История изобретения и производства

▪ статья Какой канадский город во время Второй Мировой войны был атакован войсками в немецкой форме? Подробный ответ

▪ статья Земляные работы. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Биомасса, как постоянно возобновляемый источник топлива. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Четыре удивительных карты. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025