Вместе с тем радиолюбитель столкнется с одним неприят­ным явлением, которое практически невозможно устранить, Поскольку бытовые магнитофоны обычно рассчитаны на от«

носительно невысокие уровни выходной мощности, их изго­товители не уделяют достаточно внимания устранению ши­пения, возникающего при протяжке магнитной ленты. По­этому радиолюбитель будет слышать чуть более громкое ши­пение при подключении внешнего усилителя. К сожалению, для устранения этого явления мало что можно сделать.

Рис. 8.2. Принципиальная схема стереофонического усилителя мощности.

ИС_1, ИС₂ — УНЧ типа LM386; Ri, R₂ — потенциометр 500 кОм; ˆ„ С₂ — танталовый конденсатор 1 мкФ, 35 В; С₃, С₄ — электролитический конденсатор 10 мкФ, 35 В; С₆ — электрвлитический конденсатор 100 мкФ, 35 В; Гр₁, Гр₂ — громкоговоритель на постоянном магните с сопротивлением 8 Ом.

Если у радиолюбителя есть кассетный стереомагнитофон, то его может заинтересовать изготовление двухканального стереофонического внешнего усилителя. Такая задача сводится к простому изготовлению двух одинаковых усилителей, как показано на рис. 8.2.

Рис. 8.3. Простой источник питания для усилителя низкой частоты.

MB₁ — двухполупериодный выпрямитель мостового типа на напряжение 50 В при токе 6 А; Тр₁ — силовой трансформатор с выходным напряжением 6,3 В при токе 1,2 A; С₁ — электролитический конденсатор 1000 мкФ, 35 В.

Так как стереофонический головной телефон (наушники) сравнительно дорого стоит, радиолюбитель, вероятно, не за­хочет им жертвовать ради того, чтобы получить нужный штеккер для ввода в гнездо наушников магнитофона. Поэто­му он должен найти подходящий штеккер и подпаять его самостоятельно,

При использовании двух УН4 вместо одного срок служ­бы батарей существенно сокращается. Так, 9-вольтная бата­рея будет работать всего несколько часов, ко, возможно, ра­диолюбитель будет пользоваться батареями только на про­гулке с магнитофоном. На рис. 8.3 показан простой источник питания, который всегда можно применить вместо батарей при наличии электросети.

8.4. Низковольтный усилитель с выходкой мощностью 4 Вт для акустических систем

Рис. 8.4. Принципиальная схема усилителя с выходной мощностью 4 Вт.

ИС₁, ИС₂ — УНЧ типа LM386; R_t — потенциометр 500 кОм; Мк. — высокоимпедансный микрофон; Гр — громкоговоритель на постоянном магните с сопротивлением 8 Ом и мощностью более 3 Вт.

Если радиолюбитель хочет иметь портативный усилитель для акустической системы, то он должен изготовить его макет и посмотреть, подходит ли он ему. Этот усилитель имеет недо­статочную мощность для того, чтобы выбить стекла, но с его помощью можно отпугивать голубей в парке.

Как рекомендуется в спецификации к рис. 8.4, усилитель может питаться от батареи напряжением 9 В. Однако при использовании 6-вольтной батареи от карманного фонаря можно обеспечить более длительную работу. При включении усилителя дома вполне подходит источник питания, показан­ный на рис. 8.3.

8.5. Трехканальный низкочастотный микшер

Низкочастотный микшер представляет собой устройство, Которое суммирует два или более низкочастотных сигналов. Принцип действия микшера заключается в комбинировании низкочастотных сигналов таким образом, чтобы создать впе­чатление, что они вырабатываются одним источникам.

Описанный в данном разделе микшер имеет три входных канала и один выходной канал и может использоваться для суммирования до трех различных низкочастотных сигналов от разных устройств.

Одним из самых распространенных применений низкоча­стотных микшеров является суммирование выходных сигна­лов нескольких микрофонов, их усиление и воспроизведение в виде одного общего сигнала. Например, при игре неболь­шого вокально-инструментального ансамбля или оркестра могут использоваться несколько микрофонов, устанавлива­емых в разных точках. При этом звукооператор производит контроль сигналов и их смешивание в нужных сочетаниях, создавая такие эффекты, как выделение отдельных инстру­ментов на фоне игры других инструментов. Как можно оп­ределить такие сочетания? Если посмотреть на схему трехка-нального микшера на рис. 8.5, то можно увидеть раздельные регуляторы усиления в каждом канале. Именно с их помо­щью подбираются различные нужные сочетания звучания му-зыкальных инструментов.

Рис. 8.5. Принципиальная схема простого трехканального микшера.

ИС, — УНЧ типа LM3900; R₁-R₃ — потенциометр 500 кОм; R₄ — R₆, R₁₃ — резистор 1 МОм, 0,25 Вт; R₇ — R₁₂, R₁₄ — резистор 470 кОм, 0,25 Вт; C₁ — С₆ — танталовый конденсатор 1 мкФ, 35 В; С₇ — конденсатор электролитический 10 мкФ, 35 В; С₈ — электролитический конденсатор 100 мкФ, 35 В.

Однако радиолюбителю может не понадобиться смешива­ние звуков музыкальных инструментов. Тогда микшер мо­жет ему пригодиться для наложения нескольких интересных записей на магнитофонную ленту. Допустим, что один канал микшера подключается к электрофону, другой канал — к ми­крофону, а третий канал не используется и регулятор усиле­ния в нем выводится на нуль. После этого выход микшера соединяется с дополнительным входом магнитофона. Теперь можно на музыку, записываемую с грампластинки электро­фона, накладывать собственный речевой текст, скажем рас­сказ о записываемой мелодии, звуковое письмо друзьям с музыкальным оформлением или собственную радиопьесу. В последнем случае можно использовать третий канал для введения в запись различных звуковых эффектов. Можно также пометить начало второй записи в одном канале, посте­пенно приглушить первую запись с помощью плавного вы­вода регулятора усиления, а затем постепенно ввести вторую запись путем плавного увеличения усиления. Такие манипу­ляции дают бесконечные возможности для выполнения раз­личных записей.

Если у радиолюбителя имеются два магнитофона, то мик­шер позволяет производить смешивание и синтезирование низкочастотных сигналов. В результате возможно исполне­ние одним человеком дуэтов или мелодий на три и четыре голоса. При этом сначала мелодия записывается на один магнитофон, а затем она воспроизводится через один из каналов микшера при одновременном исполнении этой же мелодии через его второй канал, и таким образом получается дуэт. Исполнение на три голоса получается при одновремен­ном воспроизведении исполнения дуэтом в одном канале и проигрывании мелодии во втором канале.

Такие записи с наложением могут производиться много­кратно, При этом возможное количество накладываемых записей зависит лишь от качества магнитофонов, поскольку можно заметить, что каждая последующая запись получает­ся с несколько худшим качеством, чем предыдущая. В ко­нечном итоге нарастающие искажения могут привести к ис­чезновению самых первых записей, но все же такой процесс записи весьма увлекателен.

Выход микшера можно подключать к УНЧ (например, на рис. 8.1), к высококачественной акустической системе или к дополнительному входу магнитофона, а к трем его входным каналам могут подсоединяться источники с невысокой гром­костью звука, в том числе бытовая звуковоспроизводящая техника или микрофоны (предпочтительно с высоким импе­дансом). Для пользования микшером потребуется определен­ная тренировка и приобретение навыков путем эксперименти­рования. Поэтому не стоит слишком расстраиваться, если пер­вые попытки не дадут желаемых результатов.

8.6. Высокочувствительное устройство

Высокочувствительные устройства могут оказаться весьма забавными игрушками. Их можно использовать также в на­учных целях, например для записи на магнитофон обычно едва различимых звуков.

Устройство, показанное на рис. 8.6, представляет собой довольно высокочувствительный УНЧ. Обязательность ис­пользования в таком устройстве головного телефона (науш­ников) обусловлена двумя причинами. Во-первых, они помо­гают устранить внешние звуки, которые создают помехи прослушиванию звуков в усилителе. Во-вторых, применение наушников вместо обычного громкоговорителя исключает воз­можность возникновения акустической обратной связи, вли­яние которой описано в разд. 8.1. Этот усилитель настолько чувствителен, что малейшие звуки на его выходе могут вос­приниматься микрофоном и вызывать самовозбуждение.

Теперь о некоторых предупреждениях, которые необходи­мы в силу слишком высокой чувствительности усилителя. При мощности 1 Вт сигнал обратной связи, попадающий че­рез головной телефон непосредственно в уши, является нэ только неприятным, но и потенциально опасным. Поэтому сле­дует остерегаться, например, падения микрофона, но особен­но возникновения обратной связи.

Самый безопасный способ работы с таким усилителем — выключить головной телефон, пока производятся какие-либо подготовительные и регулировочные операции, в том числе включение и выключение питания, вращение регулятора гром­кости и перенос микрофона с места на место. При этих опера­циях для исключения возникновения обратной связи оба на­ушника следует прижать друг к другу. Надевать и снимать наушники следует быстро и одновременно.

Рис. 8.6. Усилитель низкой частоты.

ИC₁— четырехканальный операционный усилитель типа LM3900; ИС₂ — УНЧ LM386; R, — резистор 22 кОм, 0,25 Вт; R₂ — резистор 1 МОм 0,25 Bт; R₃ — 470 КОМ, 0,25 Вт; R₄ — потенциометр 500 кОм; R₅ — резистор 10 Ом. 0,25 Вт; С₁, С₂ — конденсатор 0,1 мкФ, 50 В; С₃, С_е — электролитический конденсатор 10 мкФ, 35 В; С₄, С₆ — электролитический конденсатор 0,01 мкФ, 50 В; Мк — кристаллический микрофон.

Рис. 8.7. Индикатор уровня громкости на светодиодах.

Д₁—Д₁₀ — любой стандартный еветодиод: ИC₁ — схема управления точечным или сегментным индикатором типа LM3914; R₁ — потенциометр 500 кОм; R₂ — резистор 1 кОм, 0,25 Вт; C₁ — конденсатор 0,47 мкФ.

В качестве источника питания следует использовать 9-вольтную батарею, как показано на схеме, поскольку боль­шинство сетевых источников питания создает фон с частотой 100 Гц, который будет мешать при воспроизведении звуков. Для выполнения записей на магнитофон выход усилителя включается через собственный штеккер в гнездо дополнитель­ного входа магнитофона.

Данный усилитель можно также использовать с направ­ленным микрофоном, с помощью которого улавливаются удаленные звуковые источники, например крики футболистов на футбольном поле. Для этого микрофон можно разместить в фокусе большого параболического или иного звукового отражателя или на входе мегафона. При этом способ при­менения особого значения не имеет, поскольку главным яв­ляется фокусирование звуковых колебаний в точку, где на­ходится микрофон. Такой хорошо сфокусированный направ­ленный микрофон может удивить радиолюбителя своей высокой избирательностью.

8.7. Индикатор уровня громкости на светодиодах

В звуковоспроизводящей аппаратуре высокого качества обычно имеется индикатор уровня громкости того или иного типа, который показывает амплитуду звукового сигнала при записи или воспроизведении.

Традиционно в качестве такого индикатора использовался стрелочный прибор, однако в последнее время его все чаще изготовляют на светодиодах. Такой индикатор не является измерительным прибором, поскольку не предусматривается возможность его калибровки с помощью стандартной изме­рительной аппаратуры. Но в целом он обеспечивает выпол­нение необходимой функции — показывает уровень громкости.

Макет устройства, выполненного по схеме на рис. 8.7, подключается к выводам громкоговорителя любого УНЧ. Для выбора необходимой амплитуды звукового сигнала исполь­зуется регулятор чувствительности, который устанавливается так, чтобы при самой высокой громкости светодиод Д₁₀ едва зажигался. При этом светодиоды будут включаться в зави­симости от амплитуды звукового сигнала, причем чем выше амплитуда, тем больше включается светодиодов, вплоть до Дю. Можно также попробовать подключить вывод 9 ИС₁ к отрица­тельной клемме источника питания. При этом характер работы индикатора несколько изменится, что вызовет интерес радио­любителя.

В любом случае он получит в свое распоряжение нечто вроде цифрового индикатора уровня громкости, который расширит возможности изготавливаемой акустической систе­мы. Индикатор может питаться от источника напряжения ,12 В, описанного, в гл. 2.

Глава 9 звуковые генераторы и синтезаторы

Просматривая некоторые популярные журналы по вычис­лительной технике, можно отметить, что программисты не лишены чувства юмора. В некоторых из этих журналов со­держится столько же смешного, сколько и серьезного.

Конечно, юмор в современной электронике не ограничи­вается только областью вычислительной техники. Как можно судить по некоторым устройствам, описанным в данной гла­ве, радиолюбители тоже по-своему проявляют свое остро­умие. Тем не менее для звуковых генераторов и синтезаторов можно найти вполне серьезное применение. Однако если у радиолюбителя есть чувство юмора, то он будет вполне до­волен возможностями использования этих устройств для шу­ток и забав.

Отставим пока шутки в сторону и обратимся к некоторым определениям, а именно к различию между звуковыми гене­раторами и звуковыми синтезаторами. Звуковой синтезатор с точки зрения схемного решения представляет собой устрой­ство, способное имитировать различные звуки, которые изда­ются обычно неэлектронными средствами. Например, синте­затор может копировать пение канарейки.

Звуковые синтезаторы, рассмотренные в данной главе, до­вольно простые. Вместе с тем они могут быть весьма слож­ными и дорогостоящими элементами электронной аппаратуры,

Существует и другая группа электронных синтезаторов, которые радиолюбитель найдет в данной главе. В таких синтезаторах используется определенный вид операций для выполнения действий, которые обычно реализуются совсем другими электронными схемами. Примером этого является устройство, в котором применяются цифровые методы синтеза синусоидальных колебаний, вырабатываемых обычно совсем иными схемами. В результате удается относительно простым способом сделать то, что обычно считается весьма сложной операцией. Например, не так легко получить сверхнизко­частотные синусоидальные колебания, достаточно точно вос­производящие форму синусоиды. Однако такие колебания сравнительно несложно синтезировать с помощью современ­ных цифровых устройств.

Звуковой генератор представляет собой устройство, которое вырабатывает свои собственные, совершенно неповторимые звуки. Практически невозможно воспроизвести эти звуки как ким-либо другим способом. По мере изготовления таких устройств радиолюбитель сможет убедиться в их способности вырабатывать сверхъестественные и необычные звуки, кото­рые он еще нигде и никогда не слышал и, возможно, никогда бы даже не услышал,