Как знает каждый межгалактический путешественник, в дальних пределах нашей вселенной (и за ее пределами) неизбежно, что вы встретитесь с инопланетянами, которые общаются металлически звучащим голосом. Некоторые инопланетяне могут быть сильно оскорблены и будут считать это актом войны, если вы не отвечаете им таким же голосом. Теперь вы можете , благодаря Галактическому голосу (Galactic Voice) быть спокойны за свою жизнь. Используйте его для взаимопонимания со всеми существами, с которыми вы встретитесь в своих путешествиях.
Каждый из этих персонажей имеет собственную отличительную голосовую особенность. Имитировать голоса так же просто, как включить Галактический Голос и говорить обычным голосом во встроенный микрофон. Электроника и громкоговоритель сделают все остальное за вас, превратив ваш обычный, совершенно скучный голос в дьявольский голос с металлическим оттенком. Существует режим управления EFFECT («Эффект»), который изменяет металлический эффект, изменяя высоту металлического звука с высокого на низкий.
Также имеется регулятор DEPTH («глубина»), который регулирует степень воздействия металлического звука на ваш голос, от относительно нормального голоса до полностью металлического голоса.
Регулятор громкости определяет амплитуду звука,которую вы можете передать своей испуганной аудитории. Максимальная общая громкость аналогична той, которую производит ваш собственный голос при обычной речи. Слишком большая громкость вызовет положительную обратную связь между микрофоном и громкоговорителем и вызовет громкий визг.

Как выглядит устройство?

Устройство Galactic Voice содержит пластиковую трубку длиной 120 мм с динамиком, установленным внутри расширяемого конца (см. рис.). Органы управления с микрофоном расположены на противоположном конце трубки. Эта сторона находится у рта, так что вы можете говорить прямо в микрофон. Выключатель питания используется для включения Galactic Voice, а светодиодный индикатор показывает, что питание включено.



Работа схемы

Блок-схема Галактического Голоса показана на Рис.1.



Сигнал с микрофона усиливается IC1 и подается на вывод 1 (SIG+) микшера (IC3). На IC2 собран генератор прямоугольных импульсов,частоту которого можно регулировать переменным резистором VR2 (Эффект). А потенциометр VR1 «Глубина» определяет амплитуду сигнала, подаваемого на вывод 10 (CAR-) микшера (IC3). Выходной сигнал микшера - это сигнал несущей, генерируемый генератором, но модулируемый усиленным сигналом с микрофона.
Неудивительно, что это существенно меняет форму сигнала - производимый звук похож на металлически звучащий голос.Выходной сигнал с микшера через регулятор громкости подается на усилитель мощности и далее на громкоговоритель.Рисунок ниже показывает результат модуляции,где сигнал с генератора смешан с усиленным аудиосигналом с микрофона.



Элементы схемы (Рис.2)

Начнем с электретного микрофона. Эти типы микрофонов требуют источник питания; в нашем случае он питается от плюсовой шины через резистор развязки 1 кОм и
ограничивающий резистор 10 кОм. Сигнал от микрофона подключен к неинвертирующему входу усилителя IC1, который является двойным операционным усилителем LM358 (другая половина не используется). Он имеет усиление около 13, установленное резистором 470 кОм между выводами 7 и 6 и резистор 39 кОм на выводе 6. Конденсатор 33 пФ снижает усиление выше 10 кГц, чтобы предотвратить возможное самовозбуждение усилителя.


Операционный усилитель IC1 смещен на половину напряжения питания через два резистора 220 кОм, подключенных в качестве делителя напряжения к номинальному напряжению 8,7 В. (Потом будет показано, почему 8,7 В). Результирующее номинальное напряжение 4,35 В фильтруется конденсатором 100 мФ. Идея смещения IC1 на этом номинальном 4,35 В заключается в том, чтобы выход мог качаться симметрично выше и ниже этого напряжение.
Частота генератора может изменяться от 665 Гц до 7,2 кГц с помощью потенциометра VR2.

Смеситель (микшер)

Выход IC1, взятый с контакта 7, связан по переменному току с входом сигнала «+» микшера (IC3) на контакте 1. Вход сигнала «-» (контакт 4) соединен с землей через конденсатор 10 мФ.
  Из-за этого сигнал подается только на вход сигнала «+».
В то же время, выходной сигнал от IC2, взятый с контакта 3 через потенциометр VR1 ("глубина")
подается (через 220 нФ) на вход CAR– (контакт 10) IC3, а вход CAR + (контакт 8) также соединен по переменному току (100 мФ) с землей.
Есть три резистора по 1 кОм, образующих резистивный делитель между питающей шиной 8,7 В и землей.
Контакты 1 и 4 IC3 подключаются (через резисторы 1 кОм) к нижнему резистору в этой сети делителя. Подстроечник VR4 позволяет сбалансировать схему. Балансировка удаляет несущий сигнал с выхода микшера, когда на входе сигнала «+» нет приложенного сигнала. С этого делителя также подается напряжение и на вывод 8 IC3 и напряжение развязано конденсатором 100 мФ.
Выходы микшера (контакты 6 и 12) смещены резисторами 3,3 кОм на источник питания 8,7 В. Резистор 10 кОм на выводе 5 IC3 устанавливает общее смещение микшера, а резистор на 1 кОм между контактами 2 и 3 устанавливает коэффициент усиления микшера.Выход микшера (вывод 6) через конденсатор 1 мФ подключен к регулятору громкости VR3,который регулирует уровень сигнала, подаваемого на усилитель мощности (IC4).
Резистор 10 кОм и конденсатор 47 нФ на выходе IC4 предотвращают самовозбуждение усилителя по высокой частоте.
Аналогом м/c МС1496 является отечественная м/c КР140МА1.

Питание

Диод D1 защиту схемы от переплюсовки. Особого упоминания заслуживает диод: это тип Шоттки. Диоды Шоттки имеют падение напряжения примерно вдвое меньше, чем у кремниевых диодов (0,3 В против 0,6 В), тем самым увеличивая срок службы батареи.
Таким образом, основное напряжение питания составляет 8,7 В из-за падения напряжения на 0,3 В на D1. LED1 показывает что питание включено. Общий ток потребления составляет менее 14 мА с батареей 9 В, что должно обеспечить около 300 часов автономной работы от новой щелочной батареи и периодического использования.
Ввиду дороговизны 9В батареи,предпочтительно использовать 3В питание с преобразователем напряжения китайского производства.

Конструкция

Расположение элементов показано на рис.3,а печатная плата в формате Sprint-Layout находится в архиве.



Конструктив прибора показан на приведенных картинках. Конечно можно выполнить прибор и по своей конструкции.





Налаживание прибора

Подайте питание 9 В и убедитесь, что Galactic Voice работает. Индикатор питания должен гореть, а громкоговоритель должен издавать визг, если регулятор громкости установлен на max.
Излишне говорить, что это обратная связь, вызванная тем, что микрофон и динамик находятся в непосредственной близости друг от друга.Отрегулируйте громкость до исчезновения самовозбуждения. Скажите что-нибудь в микрофон и манипулируя ручками Effects и Depth убедитесь, что звуковые эффекты работают.Если прибор не работает, проверьте напряжение питания на выводах 4 и 8 IC1,на выводах 1 и 4 IC2 и выводах 4 и 6 IC4.
Установка нуля "NULL" (VR4) производится тогда, когда с помощью VR1 увеличивают громкость на максимум (по часовой стрелке) настолько,чтобы не появилась положительная обратная связь. Отрегулируйте VR4 так, чтобы при отсутствии сигнала с микрофона не было самовозбуждения.

Для этой статьи использован материал из журнала Everyday Practical Electronics, July 2008