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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Synthétiseur numérique d'effets sonores de sirène. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Appels et simulateurs audio La synthèse numérique des signaux audio est récemment devenue de plus en plus répandue. Contrairement à l'analogique, les méthodes de synthèse numérique offrent une plus grande précision, une simplicité relative de mise en œuvre du circuit et une reproductibilité élevée des solutions de conception. Cet article traite de la version de base du synthétiseur d'effets sonores pour une police rapide et une sirène d'incendie "hurlante" lente. La reproduction et la répétition des effets s'effectuent automatiquement. Contrairement à la synthèse analogique, qui nécessite un réglage fin de la fréquence des oscillateurs sinusoïdaux de référence, la synthèse numérique permet de simplifier considérablement la circuiterie, grâce à l'utilisation de compteurs à rapport de division variable de type KR1564IE7, ce qui permet de réduire considérablement le nombre de microcircuits utilisés [1 ]. Le compteur KR1564IE7 est un diviseur de fréquence avec un rapport de division variable. Il est contrôlé par un code numérique qui entre dans les entrées du chargement parallèle du compteur. Ce code est un nombre binaire correspondant à l'expression de poids équivalent du facteur de division du compteur. Et si ce code est modifié avec une certaine fréquence d'horloge, alors à la sortie du microcircuit KR1564IE7, un certain nombre de divisions de fréquence de l'oscillateur maître apparaîtront - un signal de tonalité dont la fréquence change selon une certaine loi [2] . La loi de changement de fréquence du signal de tonalité peut être définie, par exemple, comme une séquence linéairement croissante et décroissante de codes binaires formés à l'aide d'un compteur réversible à huit bits. Dans un tel cas, l'expression numérique équivalente du code binaire peut varier, par exemple, de zéro à la valeur maximale et inversement. La modification du taux de montée et de descente du code binaire peut également être sélectionnée par le matériel, ce qui signifie changer le taux de montée et de descente de la tonalité de la sirène.
Le schéma de circuit électrique d'un synthétiseur numérique d'effets sonores de sirène est illustré à la Fig. 1. Le synthétiseur se compose de générateurs accordables LF et HF, éléments DD1.1, DD1.2 et DD1.3, DD1.4, respectivement ; clé électronique DD2.1 ; pré-diviseur avec rapport de division variable DD3 ; compteur-formateur réversible de codes binaires selon la loi d'augmentation et de diminution DD6, DD7; décodeur-limiteur des valeurs maximales et minimales de la séquence de code DD8 ; diviseur avec rapport de division variable DD9, DD10 ; déclencheur-diviseur-façonneur méandre DD11.1 ; états de déclenchement "start" - "stop" DD11.2 et le compteur du nombre de répétitions de périodes d'effets sonores de la sirène DD12. Le signal de la sortie du diviseur de déclenchement est envoyé à un amplificateur clé réalisé sur les transistors VT1 ... VT3. Le synthétiseur est alimenté par un stabilisateur intégré de type KR142EN5A, installé sur la carte de l'appareil. Le synthétiseur est lancé par une courte impulsion positive d'une amplitude de 5V d'une durée d'au moins 100 ns ou par un appui bref sur le bouton SB1. Dans ce cas, la gâchette DD11.2 est remise à l'état zéro et le signal de la sortie directe permet le fonctionnement de la gâchette DD11.1 et du compteur DD12, et le signal de la sortie inverse déverrouille les compteurs DD6, DD7 et permet le fonctionnement des générateurs DD1.1, DD1.2 et DD1.3 , DD1.4. A ce moment, le générateur sur les éléments DD1.1, DD1.2 fonctionne à la fréquence minimale fixée par la résistance d'accord R2, puisque la clé électronique DD2.1 est fermée et la résistance R4 est désactivée. Les impulsions rectangulaires de sortie du générateur sont divisées par le compteur DD3, dont le rapport de division est défini par les cavaliers S1 ... S4. A l'instant initial, le compteur DD12 est à l'état zéro, donc le niveau d'une unité logique est formé en sortie de l'élément DD4.4. Par conséquent, le rapport de division du compteur DD3 est maximum et égal à 15, puisque toutes ses entrées de présélection D0...D3 (broches 15, 1, 10, 9) reçoivent des niveaux d'unités logiques. L'état initial des compteurs DD6, DD7 correspond au code binaire maximum, puisqu'avant la réinitialisation du déclencheur DD11.2, les entrées du préréglage "C" (broches 11) des données du compteur étaient affectées d'un niveau logique zéro . Dans ce cas, le niveau zéro logique généré à la sortie du bit de poids fort "15" (broche 17) du décodeur DD8, à travers le cavalier S6 remet à zéro la bascule RS DD5.1-DD5.2 État. Le mode de fonctionnement des compteurs DD6, DD7 est défini comme soustraction. Cet état de l'appareil correspond à une augmentation de la tonalité d'une sirène d'incendie à "hurlement" lent. Des impulsions rectangulaires provenant de la sortie du générateur RF avec une fréquence d'environ 100 kHz sont envoyées à l'entrée de soustraction du compteur DD9, et de sa sortie à l'entrée de soustraction du compteur DD10. A la sortie de DD10, un signal de tonalité est généré correspondant au comptage courant du code binaire venant aux entrées des compteurs de présélection DD9, DD10. Les impulsions à la sortie de DD10 ont un rapport cyclique important (rapport cyclique inverse), elles nécessitent donc l'utilisation d'un déclencheur-diviseur DD11.1 pour former un méandre. La chaîne d'intégration C3R9 augmente la durée des impulsions de sortie pour un déclenchement clair DD11.1. Lorsque le compteur DD7 atteint l'état zéro, la sortie "0" (broche 1) du décodeur DD8 génère un niveau logique zéro, qui met le déclencheur DD5.1 à un seul état, changeant ainsi le mode des compteurs DD6 , DD7 à sommation. Dans le même temps, une impulsion négative se forme à la sortie de l'élément DD4.3, qui, avec sa chute positive, augmente de un l'état du compteur DD12. Maintenant, grâce au fonctionnement des compteurs DD6, DD7 en mode sommation, la tonalité de la sirène lente appelante diminue. Le changement d'états du compteur DD7 est signalé par une ligne de LED HL1...HL14. Lorsque le compteur DD12 passe au deuxième état et que la diode VD1 est installée, un niveau d'unité logique est formé à la sortie du décodeur à diode VD1 ... VD7, qui ouvre la clé DD2.1 et définit la fréquence maximale du générateur DD1.1, DD1.2, qui correspond au début de la lecture des effets sonores d'une sirène de police rapide. Ensuite, trois périodes complètes d'une sirène de police rapide seront générées, après quoi une impulsion positive sera générée à la sortie "9" (broche 11) du compteur DD12, transférant le déclencheur DD11.2 à l'état unique initial. Maintenant, l'appareil est prêt pour un nouveau départ.
L'appareil est assemblé sur une carte de circuit imprimé (Fig. 2) de dimensions 150 x 90 mm en fibre de verre double face de 1,5 mm d'épaisseur. L'appareil utilise des circuits intégrés de la série K561, KR1564, des résistances constantes - MLT-0,125, des résistances d'accord - SP3-38b, des condensateurs - type non polaire K10-17, oxyde - type K50-35, LED HL1 ... HL14 - type AL307AM, BM, stabilisateur intégré DA1 - type KR142EN5A, bouton type KM1-1. Les circuits intégrés de la série KR1564 (74HCxxN) sont interchangeables avec les analogues correspondants de la série KR1554 (74ACxxN). La configuration de l'appareil consiste à régler la fréquence de tonalité de sirène souhaitée à l'aide de la résistance R6 et des cavaliers S5, S6, ainsi que la période de répétition à l'aide des résistances R2, R4 et des cavaliers S1 ... S4. Un appareil assemblé à partir de pièces réparables et sans erreurs fonctionne immédiatement lorsqu'il est allumé. littérature
Auteur : Leonidovitch O.A.
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