9.7. Низкочастотный синтезатор

При изготовлении генератора, вырабатывающего звуковые сигналы с частотой 1 — 10 Гц, возникают две проблемы. Во-первых, современная промышленность не выпускает бытовых низкочастотных усилителей с высоким качеством усиления сигналов столь низких частот. Эту проблему можно решить путем использования специального низкочастотного усилите­ля. Однако для воспроизведения низкочастотных звуковых колебаний нужны также очень крупные громкоговорители, поскольку для этих целей не годятся громкоговорители диа­метром менее 130 мм.

Рис. 9.7. Принципиальная схема низкочастотного синтезатора.

ИC₁ — таймер типа 555; ИС₂ — 4-разрядный двоичный счетчик типа 74191; ИСз — четыре двухвходовых логических вентиля И-НЕ типа 7400; ИС₄ — двойной J — К-триггер типа 7476; ИC₅. ИС_В — УНЧ типа LM386; R₁ — потенциометр 1 МОм; R₂ — резистор 100 кОм, 0,25 Вт; R₃, R₈ — R₁₁ — рези­стор 10 кОм, 0,25 Вт; R₄ — R₇ — резистор 4,7 кОм, 0,25 Вт; r₁₂ — потенциометр 500 кОм; Гр₁ — громкоговоритель на постоянном магните с сопро­тивлением 3 Ом, C₁ — конденсатор 0,1 мкФ; С₂-электролитическай конденсатор 22 мкФ, 35 В; С₃ - электролитический конденсатор 100 мкФ, 35 В.

Во-вторых, обычные генераторы, описанные в разных раз­делах данной книги, вырабатывают фактически колебания прямоугольной формы, которые на низких частотах восприни­маются на слух как бесконечная последовательность простых щелчков. Так что необходимо изготовить низкочастотный син­тезатор, т. е. схему, которая преобразует прямоугольные ко­лебания в синусоидальные.

Такой синтезатор вместе со специальным низкочастотным усилителем показан на рис. 9.7.

Рис. 9.8. Принципиальная схема шумового генератора.

ИC₁ — 4-канальный операционный усилитель типа LM3900; ИС₂ — УНЧ типа LM386; T₁ — маломощный n-р-n—транзистор; R₁ — потенциометр 1 МОм; R₂ — резистор 2,2 кОм,0,25Вт; R₃ — резистор 1 МОм, 0,25 Вт; R₄ — резистор 470 кОм, 0,25 Вт; С,, С₄ — электролитический конденсатор 10 мкФ, 35 В; Сг — конденсатор 0,1 мкФ; С₃ — электролитический конденсатор 100 мкФ, 35 В; Tpi — громкоговоритель на постоян­ном магните с сопротивлением 8 Ом.

В целях упрощения схемы придется смириться с некото­рыми ее недостатками, которые выражаются в том, что син­тезатор становится несколько «капризным» при попытке резко изменить частоту выходного сигнала. Однако при выборе частоты в диапазоне 1 — 10 Гц эти неприятности не имеют существенного значения.

Основной принцип действия схемы состоит в том, чтобы преобразовать прямоугольные колебания на выходе ИC₁ в Синусоидальный сигнал с частотой в 16 раз ниже первона­чальной. Так, если регулятор чаатоты R₁ установить на часто­ту 16 Гц на выходе микросхемы ИСь то в громкоговорителе будет воспроизводиться тональный сигнал с частотой 1 Гц.

Значительное влияние на работу схемы оказывает емкость конденсатора С₂. При слишком большой величине емко­сти происходит сильное уменьшение громкости в громкогово­рителе, а при слишком малой величине емкости будет про­слушиваться основная частота микросхемы ИСь

Достаточно качественный сигнал с частотой 1 Гц получа­ется при емкости конденсатора 22 мкФ_д При увеличении частоты следует уменьшить емкость конденсатора С₂ с тем, чтобы сохранить уровень громкости постоянным. Перед окон­чательной сборкой следует изготовить макет синтезатора и немного с ним поработать,