Музыкальный звонок на микросхемах серии УМС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Звонки и аудио-имитаторы

 Комментарии к статье

Сейчас уже никто не удивляется, если при нажатии на звонковую кнопку, расположенную у входной двери квартиры, вместо привычного "тр...р" или "динь-дон" раздается фрагмент популярного музыкального произведения или голоса животных и птиц. На прилавках магазинов, торгующих бытовой электроникой, имеется много вариантов отечественных и зарубежных музыкальных звонков, которые часто бывают даже дешевле обычных электромеханических. Большинство отечественных звонков строятся на основе микросхем серии УМС-7 или УМС-8, включенных по почти типовой схеме. В радиолюбительской литературе неоднократно описывались недостатки типовой схемы (резкий звук, вызванный импульсным характером выходного сигнала, при кратковременном нажатии на кнопку "пуск" первая мелодия звучит не до конца, и др.) и предлагались усовершенствованные варианты схемы включения (Л.1, Л. 2).

На рисунке 1 в тексте показана схема еще одного варианта такого звонка.

Puc.1

Отличие от типовой в том, что звучание стало более спокойным и мягким, и при кратковременном нажатии на кнопку "ЗВОНОК" устройство полностью проигрывает музыкальный фрагмент. Резкость звука звонка, включенного по типовой схеме вызвана тем, что на динамическую головку, включенную в коллекторную цепь выходного транзисторного ключа, поступают однополярные прямоугольные импульсы тока. При том, такой сигнал богат высокочастотными гармониками, которые входя в резонанс с катушкой динамика и его механической системой, а также акустическим оформлением, придают музыкальному фрагменту не свойственную ему окраску. Кроме того, ток протекающий через звуковую катушку динамика содержит постоянную составляющую, которая смещает диффузор и уменьшает громкость звучания. В промежутках между различными участками музыкального фрагмента появляются громкие и резкие щелчки, вызванные перепадом этой постоянной составляющей.

Кроме того, работа транзистора в ключевом импульсном режиме на низкоомную нагрузку приводит к тому, что сопротивление транзистора в режиме насыщения оказывается значительно большим чем звуковой катушки динамической головки. Поэтому, значительная часть энергии тратится на нагревание транзистора, а не на раскачку диффузора.

Эти недостатки можно устранить, если динамик подключить к выходу транзисторного каскада через согласующий трансформатор, имеющий высокоомную первичную обмотку и низкоомную вторичную. Кроме того, включив параллельно первичной обмотке конденсатор мы получаем колебательный контур, настроенный на среднюю частоту музыкальных фрагментов. Наличие трансформатора согласует низкоомную катушку динамика с относительно высокоомным выходом ключа, а наличие резонансного контура сглаживает прямоугольные импульсы, делая их более близкими к синусоидальным и подавляет ненужные высокочастотные гармоники. Поскольку добротность контура не высокая, воспроизводятся все ноты, заложенные в музыкальный автомат.

Наличие резонанса в контуре приводит к тому, что напряжение на первичной обмотке трансформатора получается немного выше напряжения питания микросхемы, и это приводит к увеличению громкости звука.

Второй дефект типовой схемы состоит в том, что при кратковременном непродолжительном нажатии на кнопку "ЗВОНОК" мелодия звучит не до конца. Дело в том, что время звучания в этом случае определяется не продолжительностью музыкального фрагмента, а емкостью конденсатора блокирующего пусковую кнопку. В схеме, показанной на рисунке 1, с инверсного выхода микросхемы (вывод 14) импульсы через С1 поступают детектор на VD1 и VD2, поэтому на 13-м выводе микросхемы будет присутствовать единица все время, пока звучит музыкальный фрагмент.

Питается музыкальный звонок от бестрансформаторного источника питания на выпрямителе D8 и параметрическом стабилизаторе, состоящем из цепочки диодов VD4-VD7, на которых вместе падает 2-2,5В и гасящего реактивного сопротивления конденсатора С4. Конденсатор С2 сглаживает пульсации полученного постоянного тока.

В качестве основы для звонка используется трансляционный абонентский громкоговоритель "Этюд". Он имеет пластмассовый корпус, динамик и трансформатор. Все это используется в конструкции, кроме регулятора громкости, который исключается.

Большинство деталей звонка расположены на малогабаритной печатной плате, рисунок и монтажная схема которой приводится в тексте.

Puc.2

Плата сделана из гетинакса с односторонней фольгировкой. Можно использовать и другой фольгированный изоляционный материал, применяющийся для печатных плат. На плате не размещаются кнопки S1 и S2 (SK1 выводится на входную дверь) и трансформатор.

Микросхема может быть УМС-8 или УМС-7, дополнительные цифры (например УМС-8-08) говорят о музыкальном репертуаре микросхемы. Кнопки S1 и S2 располагаются на корпусе звонка, с помощью кнопки S1 можно выбрать мелодию для дальнейшего проигрывания, а кнопкой S2 можно остановить воспроизведение.

Конденсаторы С3 и С4 составлены каждый из двух параллельно включенных конденсаторов на 0,33 мкФ каждый, на монтажной схеме они отмечены как C3' C3" и С4' С4".

Выпрямительный мост КЦ405А можно заменить мостом, собранным из диодов КД105В или КД209В,Д226.

При отсутствии готовой основы можно использовать трансформатор от выходного каскада старого транзисторного приемника и любой динамик на 0,1-3 Вт.

Налаживание правильно собранного устройства из исправных деталей заключается в подборе номинала конденсатора С1 таким образом, что бы при нажатии на SK1 происходило полное однократное воспроизведение музыкального фрагмента. Если емкость С1 будет слишком велика автомат может воспроизводить мелодию несколько раз подряд. При необходимости можно подобрать более точно емкость C3, так чтобы тембр и громкость звучания были оптимальными.

Литература

1. На микросхемах серии УМС. Радио 12-1995, стр. 40-41.
2. Мелодичные квартирные звонки. Радиоконструктор 11-99, стр. 24-25.

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Звонки и аудио-имитаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Новые функции робота-пылесоса 07.05.2025 С каждым годом роботы все активнее внедряются в повседневную жизнь, особенно в домашних условиях. Бытовые устройства, такие как пылесосы и газонокосилки, давно перестали быть экзотикой, а мировой рынок в этой области уже оценивается в миллиарды долларов. В 2023 году его объем составил 10,3 миллиарда долларов, и, по оценкам аналитиков, к 2028 году он вырастет более чем вдвое - до 24,5 миллиарда. Однако при столь стремительном развитии технологий немало пользователей все еще сомневаются в реальных возможностях домашних роботов, особенно учитывая их проблемы с такими простыми задачами, как уборка ковров или преодоление кабелей на полу. Тем не менее исследователи из Университета Бата и Университета Калгари решили пересмотреть традиционное представление о назначении подобных устройств. Они исходили из предположения, что роботы, изначально созданные для ограниченных задач, обладают скрытым потенциалом и при небольших изменениях могут выполнять куда более разнообразные функции. В результате работы ученые составили список из ста возможных задач, которые типичный бытовой робот мог бы взять на себя без значительных технических переделок. Для подтверждения своей гипотезы исследовательская группа взялась за переработку стандартного пылесоса Roomba. Они перепрограммировали его, добавив функции, выходящие далеко за рамки уборки. Так, устройство научилось сопровождать пользователя в качестве мобильной зарядной станции, проецировать обучающие видеоролики на потолок или стены, транслировать изображение с камеры для удаленного наблюдения за домашними приборами, например духовкой, а также отображать табличку "Не беспокоить" в нужном месте квартиры, помогая тем самым создать комфортную рабочую атмосферу. Особо важной стала идея, что такие дополнения не требуют кардинального изменения конструкции устройства. Вместо этого достаточно внести изменения в программное обеспечение и добавить недорогие модули. Таким образом, робот может получить функциональность, сравнимую с более сложными и дорогими системами автоматизации дома. Более того, ученые предложили и другие интересные сценарии применения домашних роботов. Среди них - автоматический полив растений, помощь в переноске покупок с парковки до кухни, а также организация игр для домашних животных. Все эти идеи демонстрируют, что возможности подобных устройств ограничены скорее воображением разработчиков, чем техническими барьерами. Авторы проекта подчеркивают, что главной целью их эксперимента было показать, насколько просто и эффективно можно расширить роль бытовых роботов в жизни человека. Вместо того чтобы создавать новые дорогостоящие устройства, разумнее адаптировать уже существующие, превратив их в многофункциональных помощников. Направление, выбранное исследователями, открывает путь к новому этапу эволюции домашних роботов. Их будущая роль может выйти далеко за рамки уборки - они вполне способны стать полноценными участниками повседневной жизни, выполняя десятки полезных задач и снижая когнитивную и физическую нагрузку на человека.

Другие интересные новости:

▪ 4K-проектор JVC DLA-Z1

▪ Как поймать граффитчика

▪ Математики разработали идеальный кофе эспрессо

▪ Рубашка, увеличивающая силу

▪ Обучение иностранному языку полезно для мозга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Террористический акт. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья В чем главная причина гибели людей после кораблекрушения? Подробный ответ

▪ статья Помощник директора по общим вопросам. Должностная инструкция

▪ статья Ремонт зеркал. Простые рецепты и советы

▪ статья Странствующие листы. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025