Ήχος φωνής

Σε πολλά μέρη, όπως δημόσιες ομιλίες ή κάποιο μουσικό πρόγραμμα, όπου χρησιμοποιείται μεγάφωνο, ακούμε μουσική και φωνή από το ίδιο ηχείο. Ίσως έχετε παρατηρήσει ότι μόλις κάποιος αρχίσει να μιλάει στο μικρόφωνο, η μουσική από το μεγάφωνο σταματά και αρχίζουμε να ακούμε τη φωνή του ηχείου. Και το αντίστροφο όταν το άτομο σταματά να μιλάει, η μουσική ξεκινά ξανά. Σε αυτήν την περίπτωση, η μουσική ή ο τόνος σβήνει εντελώς όταν το μικρόφωνο είναι ενεργοποιημένο. Ονομάζεται ως κύκλωμα Voice-over.

Σε ένα κύκλωμα φωνής , η φωνή έχει υψηλότερο επίπεδο προτεραιότητας από το σήμα. Εάν υπάρχει η φωνή ή το μικρόφωνο είναι ενεργοποιημένο, το άλλο σήμα σβήνει αμέσως για να παρέχει τον ήχο του μικροφώνου στο ηχείο. Έτσι, σε ένα κύκλωμα voice-over, υπάρχουν δύο είσοδοι, η μία έχει υψηλότερη προτεραιότητα από την άλλη. Η είσοδος υψηλότερης προτεραιότητας συνδέεται με το μικρόφωνο. Είναι διαφορετικό από το κύκλωμα διαμορφωτή φωνής, όπου ο ήχος εισόδου παραμορφώνεται για την παραγωγή διαμορφωμένου ήχου.

Σε αυτό το έργο, θα φτιάξουμε ένα κύκλωμα Voice-over ήχου όπου θα είναι διαθέσιμες δύο είσοδοι. Θα χρησιμοποιήσουμε ένα κουμπί για να ενεργοποιήσουμε τη λειτουργία voice over, αυτό σημαίνει ότι όταν πατηθεί ο διακόπτης, θα πραγματοποιηθεί η φωνητική μετάβαση και η είσοδος υψηλότερης προτεραιότητας θα είναι διαθέσιμη στο ηχείο εξόδου.

Θα κάνουμε τα ακόλουθα πράγματα στο Audio Voice Over Circuit -

Θα συνδέσουμε ένα ηχείο στον ενισχυτή.
Το κύκλωμα θα έχει δύο εισόδους.
Γενικά, το κύκλωμα λαμβάνει είσοδο ήχου από οποιαδήποτε υποδοχή ήχου 3,5 mm, όπως iPod, κινητά τηλέφωνα, σύστημα αναπαραγωγής μουσικής κ.λπ.
Στην άλλη είσοδο, ένα μικρόφωνο θα συνδεθεί για φωνή.
Θα προσθέσουμε έναν διακόπτη Tactile για να ενεργοποιήσουμε το voice-over.
Όταν πατηθεί ο διακόπτης, το μικρόφωνο θα έχει την πρώτη προτεραιότητα και το μικρόφωνο θα συνδεθεί με το ηχείο εξόδου μέσω του ενισχυτή.

Στην περίπτωση δεύτερης εισόδου που βρίσκεται στο υψηλότερο επίπεδο προτεραιότητας, θα συνδέσουμε ένα μικρόφωνο Electret ή ένα μικρόφωνο κάψουλας. Θα οδηγήσουμε ένα ηχείο, με αντίσταση 8 Ohms και έξοδο RMS.5 Watt, χρησιμοποιώντας το κύκλωμα ενισχυτή ήχου με βάση το LM386. Ο LM386 είναι ένας εξαιρετικά καλός μικρός ενισχυτής ισχύος που μπορεί να οδηγήσει ηχείο 8 Ohm.

Απαιτούμενα συστατικά

LM386
Πυκνωτής 10uF / 16V
470uF / 16V
0,047uF / 16V Πυκνωτής Fyst Polystar
10R ¼ Watt
12V μονάδα τροφοδοσίας
Ρελέ 12V
Διακόπτης αφής
Υποδοχή ήχου 3,5 mm
Ηχείο 8 Ohms /.5 Watt
Κάψουλα ή μικρόφωνο Electret
Πυκνωτής.1uF
Αντίσταση 10 k 1/4 ^ου Watt
Πίνακας ψωμιού
Συνδέστε τα καλώδια

Εάν ενδιαφέρεστε για το Vero board, θα χρειαστούν επιπλέον τα ακόλουθα πράγματα-

Κολλητήρι
Καλώδιο συγκόλλησης
Πίνακας Vero.

Διάγραμμα κυκλώματος και επεξήγηση

Το τμήμα κυκλώματος ενισχυτή ισχύος προέρχεται από το φύλλο δεδομένων LM386N του Texas Instrument.

Στην παραπάνω εικόνα, μπορούμε να δούμε ένα στιγμιότυπο οθόνης από το φύλλο δεδομένων LM386N από την Texas Instruments. Το κύκλωμα θα παρέχει 200x κέρδος στο σήμα εισόδου στην έξοδο. Το κύκλωμα αποτελείται από λίγα εξαρτήματα όπου δύο ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές 10uF και 250 uF (Χρησιμοποιήσαμε 470uF) και ένας πυκνωτής 0,05uF (0,047 που χρησιμοποιείται στο κύκλωμα μας) με αντίσταση 10 Ohms κάνει το κύκλωμα ενισχυτή ισχύος. Αντιστάσεις 0,047uF και 10 Ohms δημιουργούν το κύκλωμα snubber κατά μήκος του επαγωγικού φορτίου (Ηχείο) Το κύκλωμα πρέπει να τροφοδοτείται από 5-12V και φορτίο 4 έως 32 Ohms μπορεί να συνδεθεί με τον ενισχυτή ισχύος.

Ενισχυτής ήχου LM386 IC

Η περιγραφή Pinout και Pin για τον ενισχυτή ήχου LM386 IC δίνεται παρακάτω

PIN 1 και 8 : Αυτοί είναι οι PIN ελέγχου κέρδους, εσωτερικά το κέρδος ορίζεται σε 20 αλλά μπορεί να αυξηθεί έως 200 χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή μεταξύ του PIN 1 και 8. Έχουμε χρησιμοποιήσει τον πυκνωτή Cu 10uF για να έχουμε το υψηλότερο κέρδος, δηλαδή 200 Το κέρδος μπορεί να ρυθμιστεί σε οποιαδήποτε τιμή μεταξύ 20 και 200 χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο πυκνωτή.

Pin 2 και 3: Αυτοί είναι οι PIN εισαγωγής για ηχητικά σήματα. Ο ακροδέκτης 2 είναι ο ακροδέκτης αρνητικής εισόδου, συνδεδεμένος στη γείωση. Ο ακροδέκτης 3 είναι το τερματικό θετικής εισόδου, στο οποίο τροφοδοτείται σήμα ήχου για ενίσχυση. Στο κύκλωμα μας συνδέεται με τον θετικό ακροδέκτη του μικροφώνου συμπυκνωτή με ποτενσιόμετρο 100k RV1. Το ποτενσιόμετρο λειτουργεί ως κουμπί ελέγχου έντασης.

Pin 4 and 6: Πρόκειται για τους ακροδέκτες τροφοδοσίας του IC, το Pin 6 for είναι + Vcc και το Pin 4 είναι Ground. Το κύκλωμα μπορεί να τροφοδοτηθεί με τάση μεταξύ 5-12v.

Pin 5: Αυτό είναι το PIN εξόδου, από το οποίο λαμβάνουμε το ενισχυμένο σήμα ήχου. Συνδέεται στο ηχείο μέσω ενός πυκνωτή C2 για να φιλτράρει συζευγμένο θόρυβο DC.

Pin 7: Πρόκειται για τον τερματικό παράκαμψης. Μπορεί να παραμείνει ανοιχτό ή να γειωθεί χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή για σταθερότητα

Το IC αποτελείται από 8 ακίδες, Pin - 1 και pin - 8 είναι ο πείρος ελέγχου κέρδους. Στο σχηματικό πυκνωτή 10uF είναι συνδεδεμένος στον πείρο 1 στον πείρο 8. Αυτοί οι δύο ακροδέκτες ρυθμίζουν το κέρδος εξόδου του ενισχυτή. Σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων ενός σχεδιασμού, ο πυκνωτής 10uF συνδέεται μεταξύ αυτών των δύο ακίδων και εξαιτίας αυτού, η έξοδος του ενισχυτή είναι σταθερή στα 200x. Μάθετε περισσότερα σχετικά με τη χρήση IC ενισχυτή ήχου LM386 εδώ.

Μικρόφωνο (μικρόφωνο)

Επόμενο σημαντικό μέρος είναι το μικρόφωνο Electret. Ένα μικρόφωνο Electrets αποτελείται από δύο ακροδέκτες τροφοδοσίας, το Positive και το Ground. Χρησιμοποιούμε μικρόφωνο Electret από το CUI INC. Αν δούμε το φύλλο δεδομένων μπορούμε να δούμε την εσωτερική σύνδεση του μικροφώνου Electret.

Ένα μικρόφωνο Electret αποτελείται από ένα υλικό με βάση τον πυκνωτή που αλλάζει την χωρητικότητα από τη δόνηση. Η χωρητικότητα αλλάζει την αντίσταση ενός Field Effect Transistor ή FET. Το FET πρέπει να μεροληπτεί από μια εξωτερική πηγή τροφοδοσίας χρησιμοποιώντας μια εξωτερική αντίσταση. Το RL είναι η εξωτερική αντίσταση που είναι υπεύθυνη για το κέρδος του μικροφώνου. Χρησιμοποιήσαμε μια αντίσταση 10k ως RL. Χρειαζόμαστε ένα πρόσθετο στοιχείο, έναν κεραμικό πυκνωτή για να αποκλείσουμε το dc και να αποκτήσουμε το σήμα ήχου AC. Χρησιμοποιήσαμε .1uF ως πυκνωτή αποκλεισμού DC μικροφώνου.

Αναμετάδοση

Το λογικό μέρος του κυκλώματος δημιουργείται από το ρελέ 12V. Χρησιμοποιούμε ένα ρελέ κύβου για να αλλάξουμε τη διαδρομή ήχου.

Αυτό το ρελέ έχει 5 ακίδες. Τα L1 και L2 είναι ο πείρος του εσωτερικού ηλεκτρομαγνητικού πηνίου. Πρέπει να ελέγξουμε αυτούς τους δύο πείρους για να γυρίσουμε το ρελέ «ON» ή «OFF» και το κάνουμε αυτό χρησιμοποιώντας τον διακόπτη Tactile. Οι επόμενες τρεις ακίδες είναι POLE, NO και NC. Ο πόλος συνδέεται με την εσωτερική μεταλλική πλάκα που αλλάζει τη σύνδεσή του όταν το ρελέ ενεργοποιείται.

Σε κανονική κατάσταση, το POLE είναι βραχυκυκλωμένο με NC. NC σημαίνει κανονικά συνδεδεμένο. Όταν το ρελέ ενεργοποιήθηκε, ο πόλος αλλάζει τη θέση του και συνδέθηκε με το ΝΟ. ΟΧΙ σημαίνει Normally Open. Έτσι, σε κανονική κατάσταση όταν το ρελέ είναι σε κατάσταση OFF, εάν συνδέσουμε το σήμα εισόδου ήχου με τον ακροδέκτη NC, ο ήχος θα ανάβει πάντα μέχρι να ενεργοποιηθεί το ρελέ. Και συνδέσαμε την είσοδο Mic μέσω του ακροδέκτη NO. Αυτό θα ορίσει την προτεραιότητα του μικροφώνου ή της φωνής πάνω από τη μουσική.

Ομιλητής

Και για το ηχείο, χρησιμοποιήσαμε ηχείο 8 Ohms, 0,5 Watt. Μπορούμε να δούμε το ηχείο στην παρακάτω εικόνα-

Έχουμε κατασκευάσει το κύκλωμα Audio Voice Over σε ένα breadboard -

Δοκιμές

Για να δοκιμάσουμε το κύκλωμα, έχουμε παίξει τραγούδια από ένα tablet Android και χρησιμοποιήσαμε επίσης ένα μικρόφωνο σε λειτουργία φωνής πάνω. Ελέγξτε την πλήρη λειτουργία του κυκλώματος στο βίντεο που δίνεται στο τέλος-

Βελτιώσεις

Το κύκλωμα μπορεί να βελτιωθεί κάνοντας ένα κατάλληλο PCB με σωστή αναφορά σχεδίασης από το φύλλο δεδομένων LM386N. Το παράδειγμα διάταξης δίνεται στην παρακάτω εικόνα. Επίσης, το μικρόφωνο πρέπει να βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από το ηχείο για τη μείωση των σχετικών με τα σχόλια σφαλμάτων. Καθώς αυτό το κύκλωμα λειτουργεί ως κύκλωμα μονόπλευρης ενδοεπικοινωνίας, πρέπει να προσθέσουμε ενισχυτή υψηλότερης ισχύος και διάφορα χειριστήρια τόνου πριν από την είσοδο του μικροφώνου και του σήματος ήχου. Το κύκλωμα μπορεί να γίνει στερεοφωνικό συνδέοντας ακριβώς το ίδιο κύκλωμα χρησιμοποιώντας δύο LM386N.