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:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025 Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать ИИ как обычное приложение. Ему выдают сервисные аккаунты или API-ключи, которые затем остаются активными и не подвергаются аудиту. Смит сравнивает подобный подход с ситуацией, когда в компанию впускают незнакомца и предоставляют ему полный доступ к системам, не выяснив его полномочий и намерений. Генеральный директор 909Cyber Ден Джонс развивает эту мысль, отмечая, что искусственный интеллект в корпоративной среде фактически становится частью идентификационной инфраструктуры. Если алгоритм способен входить в систему, извлекать данные или выполнять операции от имени пользователя, то он уже не является просто элементом инфраструктуры. Несмотря на это, компании продолжают относиться к ИИ как к пассивной технологии, а не к цифровому субъекту с реальными возможностями. Сложность ситуации заключается и в природе самих моделей. Искусственный интеллект действует вероятностно, предлагая решение, которое он считает наиболее подходящим, но оно может быть неверным или небезопасным. Ошибки возникают не из злого умысла, а из особенностей алгоритмического мышления, однако ущерб для системы может быть вполне реальным. Это означает, что доверять ИИ без контроля столь же опасно, как оставлять без надзора любого сотрудника с повышенными привилегиями. Поэтому, как подчеркивает Смит, необходимо распространять привычные принципы управления идентичностью на машинных пользователей. ИИ должен получать доступ по строго определенным ролям, его действия должны отслеживаться, а отключение - происходить мгновенно и безопасно, если возникает риск неправильного поведения. Такие инструменты давно применяются к людям, но теперь становятся обязательными и для цифровых агентов. Искусственный интеллект формирует новую категорию пользователей, способную как расширять возможности бизнеса, так и представлять дополнительные риски. Будущее корпоративной безопасности будет зависеть от того, насколько быстро компании научатся выстраивать отношения с ИИ по тем же правилам, что и с людьми.

Другие интересные новости:

▪ Настольная лампа Dyson Solarcycle Morph Desk Light

▪ Новый химический элемент

▪ Sony SDM-HS73P - новый монитор с технологией Onyx-black

▪ Мячик с секретом

▪ Шаг к биоэлектронике

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструменты и механизмы для сельского хозяйства. Подборка статей

▪ статья У победы тысяча отцов, а поражение всегда сирота. Крылатое выражение

▪ статья Влияют ли планеты на наш климат? Подробный ответ

▪ статья Сторож. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Определитель номера стандарта DTMF. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сигнализатор предсонного состояния водителей транспортных средств. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026