Как сделать электрический звук

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 09.09.2024

После освоения азов электроники, начинающий радиолюбитель готов паять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звуковой частоты, как правило самые повторяемые конструкции. Схем достаточно много, каждая отличается своими параметрами и конструкцией. В этой статье будут рассмотрены несколько простейших и полностью рабочих схем усилителей, которые успешно могут быть повторены любым радиолюбителем. В статье не использованы сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникло дополнительных вопросов.

Начнем с более мощной схемы.
Итак, первая схема выполнена на известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Ватт на нагрузку 4 Ом. Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит малое количество компонентов, но пару лет назад мною была придумана иная схема на этой микросхеме. В этой схеме количество комплектующих компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки данной схемы, все свои усилители для маломощных колонок стал делать именно на этой схеме.

Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4,5 до 18 вольт (типовое 12-14 вольт). Микросхему устанавливают на небольшой теплоотвод, поскольку максимальная мощность достигает до 10 Ватт.

Регулятор громкости от 10 до 47 кОм.
Выходная мощность микросхемы позволяет применять его в маломощных АС для ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т.п.
Усилитель работает сразу после включения, в дополнительной наладке не нуждается. Советуется минус питания дополнительно подключить к теплоотводу. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 Вольт.

Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подойдет в качестве усилителя для наушников.

Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуются весь частотный спектр. С хорошими наушниками, такое ощущение, что у вас полноценный сабвуфер.

Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, были использованы транзисторы серии КТ315, но их выбор достаточно широк.

Усилитель может работать на низкоомную нагрузку, вплоть до 4-х Ом, что дает возможность, использовать схему для усиления сигнала плеера, радиоприемника и т.п. В качестве источника питания использована батарейка типа крона с напряжением 9 вольт.
В окончательном каскаде тоже применены транзисторы КТ315. Для повышения выходной мощности можно применить транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя будет достигать до 1 Ватт. Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ.
Транзисторы в этой схеме не нагреваются, следовательно, какое-либо охлаждение не нужно. При использовании более мощных выходных транзисторов, возможно, понадобятся небольшие теплоотводы для каждого транзистора.

И наконец - третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант строения усилителя. Усилитель способен работать от пониженного напряжения до 5 вольт, при таком случае выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании 12 вольт достигает до 2-х Ватт.

Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Регулируют усилитель подбором резистора R2. Для этого желательно использовать подстроечный регулятор на 1кОм. Медленно вращаем регулятор до тех пор, пока ток покоя выходного каскада не будет 2-5 мА.

Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому желательно перед входом применить предварительный усилитель.

Немало важную роль в схеме играет диод, он тут для стабилизации режима выходного каскада.
Транзисторы выходного каскада можно заменить на любую комплементарную пару соответствующих параметров, например КТ816/817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.

Если вы полный профан и никогда прежде не видели и не держали в руках электрогитару, то знайте, неподключенная она звучит очень тихо. Да и она же электрическая, значит по логике, ее нужно куда то воткнуть. Неужели в розетку, как Волк в известном мультсериале? Поэтому звук электрогитары в целом не определяется только типом используемого инструмента. Большое влияние на него оказывает вся цепочка формирования звука – от гитары до усилителя. Она и называется гитарным трактом.

Понятие гитарного тракта

Рассмотрим последовательность элементов, входящих в гитарный тракт. В самом классическом понимании, гитарный сигнал сначала попадает на предусилитель, затем на усилитель мощности. Между ними могут быть какие либо устройства эффектов. И уже этот усиленный сигнал попадает на специальный гитарный динамик, который и выдает тот самый узнаваемый звук электрогитары.

В продаже их можно найти как в раздельном виде, так и в связке. Комбоусилитель (комбик, комбо) содержит в себе все три элемента в одном корпусе (предусилитель, усилитель мощности и динамик). Усилитель типа голова – это предусилитель и усилитель в одной коробке. К ней требуется кабинет. Кабинет – это деревянный корпус с одним или несколькими динамиками.


Голова+кабинет (полустек)	Комбоусилитель

Классическая схема гитарного тракта

На рисунке изображена классическая схема гитарного тракта, начиная от гитары, заканчивая динамиком. Данный тракт является аналоговым. Рассмотрим все его элементы поподробнее.

Предусилитель (preamp).

В преампе сигнал с гитары предварительно усиливается и именно в нем искажается и перегружается, т.е. преамп подготавливает сигнал для усилителя мощности. Предусилитель может иметь один и более каналов. Одноканальные преампы как правило дают только чистый звук, но нередко обладают кнопкой boost (усиление) и крутилкой Gain, которая делает из чистого звука перегруженный. Многоканальные имеют один чистый канал и один или более перегруженных. Предусилители существуют как в связке с усилителем мощности (голова, комбо), в рековом исполнении и даже в формфакторе педали. Преамп играет наверно основную роль в формировании тембра звука гитары, по крайней мере перегруженного звука точно. Поэтому очень удобно, например, иметь их несколько разных в формате педали и подключать в зависимости от ваших вкусовых предпочтений и персональных хотелок.

Преамп AMT P2. Дает звук, схожий со звуком головы Peavey 5150

Усилитель (poweramp, мощник, оконечник).

В нем сигнал с преампа усиливается до необходимой громкости звучания, что позволяет полноценно работать с динамиком. Оконечник также может перегружать звук, но для этого нужна очень большая громкость. Звук перегруженного оконечника довольно своеобразен. Усилитель мощности также вносит свои нюансы в получающийся звук, но не настолько кардинально, как преамп.

В усилителях типа "голова" преамп и оконечник объединены как одно устройство.

Кабинет.

Что такое динамик, думаю рассказывать не стоит. Кабинет гитарный состоит из одного и более динамиков. Они бывают разных размеров, чаще всего от 6 до 12 дюймов. Количество динамиков в кабинете может составлять от 1-го до 4-х. Самыми рекомендуемыми и лучше всего подходящими для электрогитарного звука являются 12 дюймовые динамики. Также гитарный динамик несколько отличается от тех, что стоят в наших обычных домашних колонках. Гитарные ограничены по частоте. Примерно от 60 Гц до 6-9 кГц. Дело в том, что гитара это среднечастотный инструмент, и все полезные и приятные уху звуки лежат как раз в этом диапазоне. Поэтому, если вы подключитесь к обычным хайфайным колонкам, помимо гитары вы еще услышите море неприятного зуда и скрежета. Как раз их специальные гитарные динамики и не пропускают.


Randall 4x12	ENGL 1x12

Педали перегруза (distortion, overdrive, fuzz).

Педали эффектов (chorus, flanger, delay и т.д.)

Педали эффектов нужны для добавления каких то фишек в звук электрогитары. Например реверберации (эха) или же дилей (то же что то типа эха на слух). Включаться они могут как в разрыв усилителя (между предом и оконечником), так и напрямую в предусилитель. Есть конечно некоторые рекомендации по подключению, но в целом гитарист сам может включить их куда угодно, в зависимости от целей и вкусов.

Цифровой гитарный тракт (гитарный процессор)

С развитием компьютеров и прочих информационных технологий, люди научились моделировать усиление гитары с помощью компьютера. То есть проще говоря, электрические колебания струны преобразуются в нолики и единички, как то усиливаются, искажаются, потом снова преобразуются в электрические колебания и попадают на динамик. Здесь логичен вопрос, насколько точно все это преобразуется и не портится звук в процессе этих преобразований. Поэтому самое главное в гитарном процессоре это АЦП и ЦАП, т.е. те самые преобразователи из цифры в аналог и обратно. Чем они точнее и качественнее, тем будет более естественный и приятный звук. Но это тема другой отдельной статьи.

В рамках этой же статьи, я вскользь расскажу о теме гитарных процессоров. Их предназначение по сути то же, усилить сигнал гитары и подать на динамик. Вся суть усиления остается такой же как и классическая, только выполняется все в цифровом виде. Все вот эти преампы, усилители мощности, куча педалей эффектов, что на картинке выше, умещаются в одной не очень большой коробочке.

Тот самый Zoom 505 II

В принципе, на 2018 год, технологии вполне себе так развились, и современные дорогие гитарные процессоры способны выдавать вполне достойный звук. Так что не исключено, что в будущем все эти ваши ламповые головы канут в лету и уступят место цифровым усилителям (но честно скажу, думаю это еще оооочень нескоро).

Похожие статьи

Электрогитара — разновидность гитары с электромагнитными звукоснимателями, преобразующими колебания металлических струн в колебания электрического тока. Сигнал со.

Как мы все с вами знаем, чем ниже нота, тем толще должна быть струна. И в общем и целом, звучание и интонирование будет лучше при большей длины.

Каждый музыкант и гитарист в частности хочет самовыразиться через свою музыку. Но также не меньшую роль играет его стиль и имидж на сцене перед.

Звукосниматель - это устройство, которое преобразовывает механические колебания струны, в электрический ток. Выходной сигнал от него подается на.

Что же самое главное в электрогитаре? Несомненно это дерево, из которого она изготовлена. И этому есть объективные причины. Если фурнитуру и.

Самарские ученые придумали, как преобразовать шум энергетических установок в электричество. Микроэлектростанции специалисты предложили ставить в выхлопных системах локомотивов и морских судов.

- Основной смысл нашей идеи - использовать энергию звуковых волн, которые распространяются в выхлопных системах различных энергетических установок - двигателей и компрессоров. Обычно для глушения шума в выхлопных системах используются различные методы поглощения энергии. Мы же предлагаем эту энергию утилизировать, использовать ее, тем самым мы одновременно уменьшаем уровень шума выхлопной системы и получаем из утилизируемых звуков дополнительную электрическую энергию, пусть и небольшую, но все же, - рассказал старший преподаватель кафедры теплотехники Самарского национального исследовательского университета имени С.П. Королева Артем Шиманов.

Уже сделан прототип установки. Это волновод - полипропиленовая труба длиной около трех метров, внутри которой находится пульсационная турбина с электрогенератором. К одному из концов трубы присоединен источник шума - сабвуфер мощностью порядка 80 Вт от обычной бытовой акустической системы. Внутри трубы разместили датчики, а к волноводу присоединили осциллограф (электронный прибор для измерения электрических сигналов в цепи и наблюдения за ними).

Поступающие в трубу звуковые колебания раскручивают турбину. Ученые измеряют давление в различных точках волновода и смотрят, как выстраиваются звуковые волны в зависимости от месторасположения турбины в трубе. Они стараются найти оптимальную точку с наибольшей степенью утилизации звука и выработки электроэнергии. Первые эксперименты продемонстрировали, что звук мощностью примерно 20 Вт раскручивает турбину до 13 тысяч оборотов в минуту. Это дает около 2 Вт электроэнергии.

Самарские ученые говорят, что разработка не только сделает в перспективе двигатели менее шумными и более безопасными для здоровья людей, но также шумоутилизатор уменьшит нагрузку на выхлопную систему двигателя. То есть, двигатели благодаря этому будут меньше по размеру и легче.

Исследования планируется завершить в 2021 году. Затем сделают уже металлический демонстрационный образец установки с волноводом и будут внедрять разработку на практике.

Рис. 1 - Схема электронной утки на транзисторах КТ361

Перечень элементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание
VT1, VT2	Биполярный транзистор	КТ361Б	2	МП39-МП42, КТ209, КТ502, КТ814
HL1, HL2	Светодиод	АЛ307Б	2
C1	Электролитический конденсатор	100 мкФ 10В	1
C2	Конденсатор	0,1 мкФ	1
R1, R2	Резистор	100 кОм	2
R3	Резистор	620 Ом	1
BF1	Акустический излучатель	ТМ2	1
SA1	Геркон	1
GB1	Элемент питания	4,5-9 В	1

Транзисторы в схеме могут быть любые p-n-p типа, малой или средней мощности, например МП39 – МП42 (старого типа), КТ209, КТ502, КТ814, с коэффициентом усиления более 50. Можно использовать и транзисторы структуры n-p-n, например КТ315, КТ342, КТ503, но тогда нужно изменить полярность питания, включения светодиодов и полярного конденсатора С1 (рис.2). В качестве акустического излучателя BF1 можно использовать капсюль типа ТМ-2 или малогабаритный динамик. Налаживание схемы сводится к подбору резистора R1 для получения характерного звука кряканья.

Рис. 2 - Схема электронной утки на транзисторах КТ315.

Звук подскакивающего металлического шарика

Рис. 3 - Схема имитатора звука подскакивающего металлического шарика

Перечень элементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество
VT1	Биполярный транзистор	КТ361Б	1
VT2	Биполярный транзистор	КТ315Б	1
C1	Электролитический конденсатор	100 мкФ, 12В	1
C2	Конденсатор	0,22 мкФ	1
BF1	Динамическая головка	ГД 0,5. 1 Вт, 8 Ом	1
GB1	Элемент питания	9 В	1

Транзисторы можно заменить на аналогичные, как и в предыдущих схемах.

Имитатор звука мотора

Им можно, например, озвучить радиоуправляемую или другую модель передвижного устройства.

Рис. 4 - Схема имитатора звука мотора

Варианты замены транзисторов и динамика – как и в предыдущих схемах.

Трансформатор Т1 – выходной от любого малогабаритного радиоприемника (через него в приемниках также подключен динамик).

Перечень элементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество
VT1	Биполярный транзистор	КТ315Б	1
VT2	Биполярный транзистор	КТ361Б	1
C1	Электролитический конденсатор	15мкФ 6В	1
R1	Переменный резистор	470 кОм	1
R2	Резистор	24 кОм	1
T1	Трансформатор	1	От любого малогабаритного радиоприемника

Универсальный имитатор звуков

Существует множество схем имитации звуков пения птиц, голосов животных, гудка паровоза и т.д. Предлагаемая ниже схема собрана всего на одной цифровой микросхеме К176ЛА7 (К561 ЛА7, 564ЛА7) и позволяет имитировать множество разных звуков в зависимости от величины сопротивления, подключаемого к входным контактам Х1.

Рис. 5 - Схема универсального имитатора звуков

Если теперь к входным гнездам Х1 подключить переменный резистор сопротивлением до 100 кОм, то возникает обратная связь по питанию и это преображает монотонный прерывающийся звук. Перемещая движок этого резистора и меняя сопротивление можно добиться звука, напоминающего трель соловья, щебетание воробья, крякание утки, квакание лягушки и т.д.

Перечень элементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание
DD1	Микросхема	К176ЛА7	1	К561ЛА7, 564ЛА7
VT1	Биполярный транзистор	КТ3107К	1	КТ3107Л, КТ361Г
C1	Конденсатор	1 мкФ	1
C2	Конденсатор	1000 пФ	1
R1-R3	Резистор	330 кОм	1
R4	Резистор	10 кОм	1
BF1	Динамическая головка	ГД 0,.1. 0,5 Вт 8 Ом	1
GB1	Элемент питания	4,5-9 В	1

Выключатель питания в этой схеме можно не применять, так как в режиме покоя устройство потребляет ток менее 1 мкА, что значительно меньше даже тока саморазряда любой батареи!

Наладка

Правильно собранный имитатор никакой наладки не требует. Для изменения тональности звука можно подбирать конденсатор С2 от 300 до 3000 пФ и резисторы R2, R3 от 50 до 470 кОм.

Генератор трелей соловья

Генератор трелей соловья, выполнен на асимметричном мультивибраторе (рис. 6). Низкочастотный колебательный контур, образованный телефонным капсюлем и конденсатором СЗ, периодически возбуждается импульсами, вырабатываемыми мультивибратором. В итоге формируются звуковые сигналы, напоминающие соловьиные трели. В отличие от предыдущей схемы звучание этого имитатора не управляемое и, следовательно, более однообразное. Тембр звучания можно подбирать, меняя емкость конденсатора С3.

Рис. 6 - Схема иммитатора трелей соловья

Генератор шума дождя

Рис. 7 - Принципиальная схема генератора шума дождя

Для того чтобы придать случайность характеру падения капель, схему можно усовершенствовать, введя, например, последовательно с одним из резисторов канал полевого транзистора. Затвор полевого транзистора будет представлять собой антенну, а сам транзистор будет являться управляемым переменным резистором, сопротивление которого будет зависеть от напряженности электрического поля вблизи антенны.

Электронный барабан-приставка

Электронный барабан — схема (рис. 8), генерирующая звуковой сигнал соответствующего звучания при прикосновении к сенсорному контакту [МК 4/82-7]. Рабочая частота генерации находится в пределах 50…400 Гц и определяется параметрами RC-элементов устройства. Подобные генераторы могут быть использованы для создания простейшего электромузыкального инструмента с сенсорным управлением.

Рис. 8 - Принципиальная схема электронного барабана.

Электронная скрипка с сенсорным управлением

Рис. 9 - Схема электронной скрипки на транзисторах.

Если сильнее прижать палец, его сопротивление понизится, соответственно возрастет высота звукового тона. Сопротивление пальца зависит также от его влажности. Изменяя степень прижатия пальца к контактам, можно исполнять незамысловатую мелодию. Начальную частоту генератора устанавливают потенциометром R2.

Читайте также: