Квартирний дзвінок з можливістю запису звуків

В радіотехнічній літературі друкувалося багато різних схем квартирних дзвінків. Усі вони, як правило, відтворювали лише фрагменти мелодій і наслідували спів птахів. В даний час випускаються мікросхеми, в які можна багаторазово записувати і відтворювати інформацію, як мовну, так і музичну.

Час запису та відтворення мікросхем може коливатися від 10 секунд до десятків хвилин. Для своєї конструкції я застосував пристрій на базі мікросхеми ISD1210P [IV]. Час запису та відтворення рівне 10 секундам, що цілком вистачає для квартирного дзвінка. В цю мікросхему можна записати синтезований фрагмент (музика і мова) зі звукової карти комп'ютера, з магнітофона або мікрофона. Термін зберігання записаної інформації мікросхеми ISD1210P складає близько 100 років. Кількість циклів запису приблизно 100 000.

Дана мікросхема містить АЦП і ЦАП, ОЗУ, тактовий генератор, мікрофонний підсилювач, лінійний вхід і вихід. Оскільки мікросхема не має вбудованого підсилювача ЗЧ, то можна застосувати підсилювач ЗЧ будь-якого схемного рішення. В моїй схемі застосовано розповсюджений підсилювач ЗЧ на мікросхемі К174УН7 і зібраний за схемою, наведеною в [I].
Принципова схема записувального та відтворювального блоків квартирного дзвінка об'єднана в один і показана на рисунку 1.

На рис.2 показано вузол запису інформації з мікрофона, а на рис.3 показано блок живлення і управління дверною кнопкою SB2.

Блок запису та відтворення інформації складається з мікросхеми DD1 ISD1210P і підсилювача ЗЧ DA3 на мікросхемі К174УН7. Увімкнення мікросхеми DD1 типове. Живлення від джерела живлення +5В., зібраного на мікросхемі DA1 КР142ЕН5А. Сигнал запису інформації подається на мікросхему з лінійного виходу магнітофона або звукової карти через роз'єм Line IN і роздільний конденсатор С3 на ніжку 20. Для того, щоб інформація була записана, потрібно на мікросхему DD1 подати живлення і натиснути кнопку SB1, потім подавати сигнал на вхід Line IN. Кнопка SB1 повинна бути без фіксації. Якщо записувати інформацію з мікрофона, то треба зібрати вузол на рис.3 і підключити його до відповідних контактних площадок на друкованій платі. Операція запису з мікрофона проводиться так само, як і з лінійного виходу відтворювальних пристроїв. При використанні мікросхеми ISD1210P, запис в обох випадках не повинен перевищувати 10 секунд. При запису з мікрофона можна також використовувати схемне рішення, показане в [III] рис.2. Мікрофон BM1 - електретний МКЕ-332. Можна застосувати імпортні DH9767, SZN-15E або аналогічні. Мікрофонні ланцюги повинні бути обов'язково екрановані. При підключенні мікрофона BM1, повинна дотримуватися його полярність.

В моєму варіанті був записаний в мікросхему комбінований фрагмент звучання гонга і голосу. Спочатку, в будь-якому музичному редакторі, який підтримує написання нот і їх прослуховування, записується звук гонга. Я використовував музичний редактор FINALE 2003.
За допомогою цього редактора я конвертую "Звучання гонга" в MIDI формат, а потім, за допомогою конвертера MIDI в WAV (це програма AwaveMus.exe) конвертую в формат WAV. Програму можна знайти на сайті www.fmjsoft.com.

Після цього я використовую програму для відтворення введеного тексту в комп'ютер (Govorilka.exe).

Ця програма може наступне:

Govorilka - це безкоштовна програма, яка читає текст різними голосами на різних мовах, використовуючи голосові движки (text-to-speech engines), встановлені на комп'ютері.

Основні можливості
- Запис мови в WAV і MP3 файли в прискореному режимі.
- Легко поповнюваний словник вимов.
- Автопрокрутка тексту (відстежується поточна позиція читання).
- Читає буфер обміну.
- Запам'ятовує текст і позицію курсора при виході з програми.
- Розмір тексту практично необмежений./
- Регулювання висоти голосу і швидкості читання.

В програмі ввожу текст: -« Господа. К Вам гості» і при відтворенні добиваюся найбільш природнього вимовлення, потім записую його в формат WAV. Таким чином у нас вийшло два незалежних файли у форматі WAV. Перший – звук гонга, другий – записаний текст. (Варіантів запису тексту може бути безліч). Наступним етапом використовується програма Sound Forge XP Studio, яку можна знайти на сайті www.sonicfoundry.com. За допомогою цієї програми файли «гонга» і «текста» у форматі WAV мікшуються, редагуються та зводяться в один WAV-файл. У мене він займає близько 80Кб. На початку файлу на 1 секунду записується сигнал з будь-якою частотою до 18-19Гц. Це потрібно для того, щоб під час відтворення гонга, не зрізалося початок фрагмента. Сигнал з частотою до 18Гц не чутний людським вухом, але впливає на роботу пристрою управління спрацьовування реле.

Блок живлення особливостей не має і зібраний за традиційною схемою на мікросхемі DA2-КР142ЕН8А. При натисканні дверної кнопки SB2 вмикається живлення і на пристрій управління реле з виводу 15 мікросхеми DD1, через конденсатор С22, транзистор VT1 і ланцюг VD3, R17, R18 подається сигнал. На виході 1 мікросхеми DD2.1 з'являється лог.1 і проходячи через транзистори VT2, VT3, змушує спрацювати реле К 1 на замикання контактів К1.1 і К1.2. Після закінчення відтворення фрагмента, через кілька секунд, на виході 1 мікросхеми DD2.1, з'являється напруга лог.0, що змушує спрацювати реле К 1 на розмикання контактів К1.1 і К1.2. Таким чином, дзвінок повністю відключений від мережі. З роботою пристрою управління реле можна ознайомитися в [II].
Відтворення фрагмента підсилюється за допомогою блоку, зібраного на мікросхемі К174УН7 рис.1. Підсилювач на К174УН7 увімкнений за типовою схемою, з введенням коригувальних ланцюгів для зменшення % н.і. [I] і особливостей в налаштуванні не має.

Сигнал надходить з мікросхеми DD1, через конденсатор С 4 на регулятор гучності R6 і через ланцюг С8, R7 на вхід мікросхеми. Живиться мікросхема напругою 9В., знімана з виходу мікросхеми DA2 і конденсаторів С20, С21. Це ж напруга подається на діод VD2 і вхід мікросхеми DA1. Для зменшення габаритів конструкції, замість підсилювача ЗЧ DA3 можна застосувати мікросхему з телефонів – ЕКР1436УН1. Схема її включення показана в [III]. Для використання цієї мікросхеми або іншого підсилювача ЗЧ, необхідно переробити друковану плату. Друкована плата блоку запису та відтворення фрагмента показана на рис.4, друковані плати вузла запису з мікрофона та блоку живлення не розроблялися.
Замість мікросхеми DA1 КР142ЕН5А можна використовувати аналог імпортної мікросхеми
серії 7805, а замість мікросхеми DA2 КР142ЕН8А мікросхеми серії 7809.

Література.
I. В.Громов, А.Радомскіна «ПОКРАЩЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ПІДСИЛЮВАЧА НА К174УН7»
II. Н.А.Дробниця «ЕЛЕКТРОННІ ПРИСТРОЇ ДЛЯ РАДІОЛЮБИТЕЛІВ» м. Москва «Радіо і зв'язок» 1985р.
III. А.ПАРТІЇ «ЗВУКОВИЙ МОДУЛЬ НА ОДНІЙ МІКРОСХЕМІ» Радіо, 2002, №11, с.40
IV. ISD1200 Series “Single-Chip Voice Record/Playback Devices 10 and 12-Second Dura-tions .”

P.S. Гідністю конструкції є простота у виготовленні, відносна (в середньому 118грн.) дешевизна мікросхеми ISD1210P. Те, що в цю мікросхему можна записувати синтезовані фрагменти. Мікросхеми і деталі конструкції не є дефіцитними. При дотриманні акуратності монтажу і наявності справних деталей, налаштування пристрою зводиться до мінімуму. В основному це підсилювач ЗЧ на мікросхемі К174УН7 [I]. Кнопка SB1 тимчасова і використовується лише в момент запису мікросхеми DD1. У неробочому стані пристрій відключене від мережі.