Многотональный автомат звуковых эффектов

При изготовлении простейших электронных игрушек часто возникает необходимость оснастить их звуковыми автоматами имитирующих звучание сирены, крика птиц, шума природы…. Все эти автоматы содержат один или два тональных генератора управляемые одним или несколькими мультивибраторами и имеют схожую по своей структуре блок - схему:

Изготовление даже самого простого автомата – двух тональной сирены, требует применение четырех транзисторов, а введение световой индикации работы ещё более усложняет устройство. Таким образом, мы имеем дилемму: у тех самых начинающих радиолюбителей (десять - одиннадцать лет), для кого эти устройства предназначены, изготовление и отладка подобных автоматов вызывает значительные трудности, а, следовательно, и потерю времени, денег и, что самое главное - потерю интереса! Более опытные радиолюбители, с высоты своего опыта, относятся скептически к подобным конструкциям, называя их «пищалками» и «мигалками», забывая, что сами когда-то резистор с транзистором путали. Всё это и побудило к созданию такого автомата звуковых эффектов, изготовление которого не вызовет затруднение у самых начинающих и будет информативно для более опытных радиолюбителей. Устройство не должно быть критично к применяемым деталям и, в тоже время, быть максимально простым, оставляя поле деятельности для творчества.

Генератор тона, это преобразователь напряжение - частота, имеет различные схемотехнические решения, но ориентируя устройство для повторения юными начинающими радиолюбителями, оптимальным следует признать, выполнение его на  биполярных транзисторах с RC время задающей цепочкой. Анализ существующих схем показал, что наиболее подходящая для озвученных целей является схема на составном транзисторе n-p-n и p-n-p структур.

Излучаемая частота такого генератора зависит, в основном, от параметров цепочки Cx – Rx, а так же от напряжения питания схемы. Таким образом, управляя величиной Rx, а, следовательно, электрическим потенциалом на базе транзистора VT1, можно управлять и частотой звучания. Изменять напряжение на базе транзистора VT1 удобно с помощью мигающих светодиодов, если включить их согласно схеме:

Здесь и далее мигающие светодиоды будут рассматриваться без учета их внутренней структуры (как "чёрный ящик") и рекомендованных режимов работы. Принцип работы этой схемы основан на том, что сопротивление открытого светодиода (он светится) много меньше, чем сопротивление закрытого (он погашен). Разброс электрических параметров мигающих светодиодов, даже одной партии, очень велик, поэтому вспыхивать светодиоды будут в разные периоды времени. Вследствие чего на базе транзистора VT1 возникнут случайные импульсы не определённой амплитуды. Подбирая параметры цепочки Rx, Rx1, Rx2, Rx3 и Cx, а так же светодиоды и их количество, можно легко и оперативно изменять звучание автомата, от двух тональной сирены (задействован один светодиод), до имитации пения соловья (задействованы три светодиода с ответствующими цепями коррекции).  Таким образом, рассматриваемый автомат звуковых эффектов способен обеспечивать широкий диапазон звучания и имеет световую индикацию своей работы. При указанных на схеме параметрах частотозадающей цепи R1, R2, R3, R4, C1  автомат имитирует звучание шотландской волынки. Светодиоды VD1 – VD3 любые мигающие, подбираются при настройке. Динамическая головка ВА1 может быть мощностью 0,1 – 0,15 Вт. и иметь сопротивление звуковой катушки 8 Ом.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}